Dimensionnement d’un ouvrage souterrain par la méthode des éléments finis. Cas : Station de métro
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Date
2008
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Abstract
Les stations de métro occupent des espaces de dimensions importantes, très larges
et très hautes. Les facteurs déterminant leur structure et leur forme sont
principalement la profondeur à laquelle elles se trouvent sous la surface du sol, les
propriétés du terrain, la méthode de construction, les dimensions dépendant plutôt
des besoins du trafic. Du point de vue de la structure du souterrain et de la méthode
de construction adoptée, l'implantation de l'ouvrage en profondeur tient un rôle
prépondérant, il y a en effet une différence entre les souterrains construits près de la
surface et ceux implantés à de grandes profondeurs. En ce qui concerne le côté
trafic et les dimensions à prévoir, le résultat dépend du choix de la disposition des
quais (quais latéraux ou quai central). Limitons-nous ici à signaler que les stations
implantées à proximité de la surface sont habituellement exécutées en tranchée
ouverte, tandis que celles situées à grande profondeur sont construites au moyen
d'une des méthodes d'excavation classiques (bouclier, excavation à front libre,
etc.).
Le creusement d’un métro en zone urbaine peut engendrer des affaissements parfois
importants qui peuvent affecter la stabilité des structures de surfaces .Il est donc
important de simuler numériquement le creusement d’une station de métro afin d’éviter
tout imprévue qui peut surgir lors de la réalisation de l’ouvrage souterrain. Ainsi le
comportement mécanique de la station de métro située au niveau du JARDIN D’ESSAI
a été étudié numériquement par le code plaxis.
Ce mémoire traite une analyse numérique réalisée en 5 étapes, avec paramétrage
géotechnique, de l’effet du creusement d’une station de métro sur la structure du terrain
encaissante. L’étude est effectuée à l’aide du code de calcule PLAXIS 8.2 qui est basé
sur la méthode des éléments finis en déformation plane. L’analyse s’applique à un cas
réel en l’occurrence le métro d’Alger, l’excavation a été réalisée selon la NATM (New
Austrian Tunnelling Method) en tenant compte du déconfinement. Les résultats sont
présentés en termes de déplacements, de contraintes et déformations.