Analyse tridimensionnelle en différences finies de l'interaction entre une structure en béton et le creusement d'un tunnel à faible profondeur

摘要

This paper presents a numerical analysis of the interaction between shallow tunnelling and structure on surface. The analysis is done using the software Flac~(3D), based on three-dimensional finite differences. The TBM tunnel excavation is simplified and is taken into account by volume loss. First, a reference calculation without structure on surface is presented. A numerical model coupling ground mass and structure on surface is then used to study the soil-structure interaction. The structure is composed by columns and floors, founded on a raft. The material has elastic properties of a reinforced concrete. Results are analysed in term of ground displacement on surface. The last part presents the influence of the structure stiffness on soil displacements on surface.%Cet article présente une analyse numérique de l'interaction entre le creusement d'un tunnel à faible profondeur et une structure en surface. L'analyse est effectuée à l'aide du logiciel Flac~(3D) basé sur les différences finies tridimensionnelles. L'excavation du tunnel au bouclier à front pressurisé est simplifiée et est prise en compte par une perte de volume en tunnel. Un calcul de référence sans structure en surface est tout d'abord présenté. Un modèle numérique couple ensuite le massif de sol et une structure en surface. La structure est composée de poteaux et de planchers, fondée sur un radier. Le matériau a les propriétés élastiques d'un béton armé. Les résultats sont analysés en ternie de déplacements de sol en surface. Enfin, l'influence de la rigidité de la structure sur les déplacements de sol en surface est présentée.