Calculs probabilistes des déplacements dus à la réalisation de tunnels à l’aide d’un modèle aux éléments finis

Abstract

L’estimation des déplacements dus à la réalisation de tunnels est un sujet important pour les projets des travaux souterrains en sites urbains. Ces déplacements, plus particulièrement les tassements et gonflements, sont souvent l’origine d’endommagements pour les constructions avoisinantes et les ouvrages en cours de construction. Cet article présente le cadre d’une approche probabiliste à l’aide d’un modèle aux éléments finis permettant d’estimer ces déplacements. Cette approche permet de prendre en compte les incertitudes liées aux problèmes géotechniques (manque de données d’entrée, variabilité spatiale des sols, etc.). Une méthode pour la vérification probabiliste des déplacements est tout d’abord définie à l’aide du calcul de la probabilité de défaillance Pf (ou de l’indice de fiabilité β) en fonction des niveaux cibles de sécurité ou performance. Elle est ensuite appliquée à un tunnel réalisé en méthode conventionnelle grâce au couplage des outils ZSOIL et UQLab. Les évaluations de fiabilité (probabilité de défaillance et indice de fiabilité) de la fonction de sécurité basées sur les résultats des calculs aux éléments finis ont été réalisées avec succès à l’aide des méthodes FORM, AK-MCS et MCS. Cette approche probabiliste illustre l’évaluation de la fiabilité aux cas ELS selon les Eurocodes.