Investigation numérique des différentes phases d'un creusement souterrain par éléments finis et une technique de couplage d'éléments finis et infinis

Abstract

La méthode des éléments finis est souvent utilisée pour l’analyse de problèmes dont les contours peuvent s’étendent sur de grandes dimensions sans se soucier vraiment d’une modélisation efficace et économique de la solution du problème traite. Les excavations souterraines et les opérations de mines...etc... sont des problèmes typiques du demi-espace élastique infini. Dans ce travail, on a examiné l’effet du R.G.S. sur la précision des tassements dans le calcul des tunnels pour les modèles circulaires et rectangulaires. Aussi, l’étude du tunnel sous l’hôpital Mustapha a été réalisée. Enfin, dans le but de formuler une modélisation à la fois économique et efficace de la solution, la technique de couplage entre la méthode des éléments finis et infinis a été utilisée avec succès dans l’étude du tunnel de Bois de peu (France) considéré comme étant un tunnel à grande profondeur. La première étude a été consacrée à une comparaison entre le modèle circulaire et le modèle rectangulaire pour des valeurs de R.G.S. variant de 1 à 5 avec des rayons variables. Quant à la deuxième étude elle a été consacrée à la même comparaison entre les deux modèles mais cette fois-ci le rayon de l’excavation était constant. La troisième partie a fait l’objet d’une proposition d’homogénéisation des massifs hétérogènes (application au tunnel sous hôpital Mustapha) et comparaison avec modèle M.E.F en multicouches. La quatrième partie a été consacrée au calcul des cuvettes des tassements en surface par le M.E.F et la méthode de LOGANATHAN et POULOS. Enfin, une technique de couplage entre la méthode des éléments finis et la méthode des éléments infinis a été utilisée pour l’analyse du tunnel de Bois de peu (France) dont la hauteur de couverture est égale à 100m.