Modélisation numérique bidimensionnelle de l’effet de chargementsdes revêtements de tunnels circulaire et non circulaire en présence d’écoulement

Abstract

Le problème des chargements différés sur le soutènement des tunnels, et des effets  d’écoulement d’eau, sont des problèmes d’un grand intérêt pratique mais relativement peu abordés en raison de leur complexité surtout en mode hydromécanique couplé qui nécessitent de grands temps de calcul. Dans ce travail, on examine la possibilité de prendre en compte le rôle de l'eau dans une approche simplifiée, qui se ramène à un calcul mécanique classique. Pour autant, une approche découplée présente l'avantage d'être extrêmement simple à mettre en oeuvre, et elle permet d'aborder, si l'on se contente d'un calcul élastique en première analyse, des phénomènes complexes, comme la redistribution des contraintes sur le revêtement d'un tunnel lors d'une réparation partielle. Donc, on présente une étude numérique de l’effet de l’écoulement d’eau sur un tunnel circulaire à l’aide du code de calcul numérique explicite Flac2D et Flac3D. Cette étude montre que la modélisation numérique peut permettre de fournir des éléments de réflexion intéressants.

Mots clés :Modélisation numérique – Flac– tunnel– revêtement– couplage hydromécanique.

Two-dimensional numerical modeling of the loading effect on circular and non-circular tunnel coverings in the presence of flow

The problem of differed loadings on the tunnels support, and the water flow effects, are  problems of a big convenient interest but landed relatively little especially because of their complexity in coupled hydromechanical mode that require of big calculation times. In this work, we examine the possibility to take in account the role of water in a simplified approach that amounts to a classic mechanical calculation. For as much, an uncoupled approach presents the advantage to be extremely simple to put in work, and it permits to land, if weare content with an elastic calculation in first analysis, of the complex phenomena, as the stress redistribution on the tunnel liner at the time of a partial repair.Therefore, we present a numerical study of water flow effect on a circular tunnel with using the explicit numeric code Flac2D and Flac3D.This study shows that the numeric modelling can permit to provide elements of interesting reflection.

Key words: Numeric modelling – Flac3D – tunnel – liner – hydromechanical coupling