New (a) large strain approach for predicting tunnel deformation in strain-softening rock mass based on the generalized Zhang-Zhu strength criterion.
XU (Chen) ; XIA (Cai-Chu)
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Résumé
<p style="text-align: justify;"><span lang="fr-FR">La théorie des </span><span lang="fr-FR">faibles déformations surestime</span><span lang="fr-FR"> </span><span lang="fr-FR">la capacité de déformation d’un tunnel, en particulier dans les roches à fortes géocontraintes et lourdement poussantes, la convergence calculée de la paroi du tunnel pouvant même dépasser le rayon excavé. Cet article propose une nouvelle solution de grande déformation pour </span><span lang="fr-FR">un </span><span lang="fr-FR">tunnel creusé dans des roches </span><span lang="fr-FR">à</span><span lang="fr-FR"> </span><span lang="fr-FR">rhéo-amollissement sous </span><span lang="fr-FR">fortes géocontraintes, par une approche semi-analytique</span><span lang="fr-FR"> fondée sur le critère de résistance généralisé de Zhang-Zhu. Lors du calcul, il produit automatiquement, à chaque phase de déchargement, les noeuds des matériaux dans la zone plastique de la roche environnante. Il actualise les emplacements de ces noeuds après chaque phase et établit les équations principales sur </span><span lang="fr-FR">l’</span><span lang="fr-FR">état mis à jour. Il valide par simulation numérique la procédure proposée, qui permet de prévoir rationnellement et rigoureusement les contraintes et déformations de la roche. Il </span><span lang="fr-FR">en résulte que le déplacement du terrain calculé par </span><span lang="fr-FR">l’</span><span lang="fr-FR">approche proposée concorde</span><span lang="fr-FR"> </span><span lang="fr-FR">bien avec la valeur obtenue par le logiciel GeoFBA3D, ce qui indique que </span><span lang="fr-FR">l’</span><span lang="fr-FR">approche proposée est capable de </span><span lang="fr-FR">prévoir</span><span lang="fr-FR"> les </span><span lang="fr-FR">grande</span><span lang="fr-FR">s</span><span lang="fr-FR"> déformation</span><span lang="fr-FR">s de la roche environnante. Tant que la pression radiale de déchargement</span><span lang="fr-FR"> à chaque phase δp est suffisamment</span><span lang="fr-FR"> </span><span lang="fr-FR">faible, avec </span><span lang="fr-FR">un</span><span lang="fr-FR"> nombre de noeuds</span><span lang="fr-FR"> de </span><span lang="fr-FR">matériaux dans la zone plastique dépass</span><span lang="fr-FR">ant 40, on peut négliger </span><span lang="fr-FR">l’</span><span lang="fr-FR">erreur de calcul. Par rapport au critère de résistance </span><span lang="fr-FR">d’Hoek-Brown, le critère </span><span lang="fr-FR">de Zhang-Zhu peut prendre en compte la contrainte principale intermédiaire, ce qui bénéfi</span><span lang="fr-FR">cie à la stabilité du tunnel. Les études paramétriques, </span><span lang="fr-FR">qui donnent les conditions applicables pour la théorie des grandes déformations et celle </span><span lang="fr-FR">des </span><span lang="fr-FR">faibles déformations, montrent que </span><span lang="fr-FR">l’</span><span lang="fr-FR">erreur de calcul produite par la théorie des faibles déformations peut atteindre 30 % lorsque la déformation de la roche environnante dépasse environ 10 % R</span><sub><span lang="fr-FR">0</span></sub><span lang="fr-FR"> </span><span lang="fr-FR">et qu’</span><span lang="fr-FR">une théorie des grandes déformations est </span><span lang="fr-FR">donc</span><span lang="fr-FR"> nécessaire </span><span lang="fr-FR">au calcul.</span>
Descripteur Urbamet
critère
Descripteur écoplanete
Thème
Méthodes - Techniques
