Experimental and analytical study of shield tunnel face in dense sand strata considering different longitudinal inclination.

CHENG (Cheng) ; JIA, Pengjiao ; ZHAO (Wen) ; NI (Pengpeng) ; BAI, Qian ; WANG, Zijun ; LU, Bo

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Résumé
<p style="text-align: justify;">Il est crucial de prévoir la pression de soutènement au front d’attaque et de comprendre le mode de rupture pour un tunnel excavé au bouclier dans des strates de sable dense avec différentes inclinaisons longitudinales (δ). Cet article procède à six essais sur modèle en laboratoire pour examiner le mécanisme de rupture au front d’attaque du tunnel avec δ = 15°, 0° et -15°. Il montre que la pression de soutènement au front d’attaque décline nettement jusqu’à la valeur limite élastique et baisse encore lentement jusqu’à la valeur minimale pour toutes les conditions δ. Lorsque δ = 15° ou 0°, la pression de soutènement au front d’attaque rebondit légèrement jusqu’à une valeur résiduelle. Mais le rebond n’est guère saillant pour δ = -15°. La résistance de la "voûte de sol" voit son influence se réduire lorsque δ varie de -15° et 0° à 15°. La forme finale de la zone de rupture présente une configuration "en cheminée" où la surface de la zone de rupture s’élève avec δ. L’article obtient des configurations similaires de rupture d’après des simulations numériques. Il propose de nouveaux modèles théoriques d’après les contours mesurés des zones de rupture pour calculer la pression de soutènement au front d’attaque dans trois conditions d’inclinaison. La pression prévue de soutènement au front d’attaque (p<sub>u</sub>) est la plus élevée pour δ > 0°, suivie par les cas de δ = 0° et δ < 0° ; la plus forte variation de p<sub>u</sub> se situe entre δ > 0° et δ = 0°.
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soutènement
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Thème

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