PFE Rapport Final Juin

Pierre Daudibertieres

Description

Niveau: Supérieures
PFE – Rapport Final – Juin 2011 Pierre DAUDIBERTIERES INSA Strasbourg Département Génie Civil et Topographie Spécialité Génie Civil PROJET DE FIN D'ETUDES - Etude de l'impact d'un projet tunnelier sur les structures et infrastructures existantes - Stage réalisé au sein de HALCROW Group Ltd. Tuteur pédagogique : Hossein Nowamooz Professeur de Mécanique des Roches INSA Strasbourg Superviseur : Robert Whalley Project Manager HALCROW Group Ltd.

• calcul des mouvements des conduites en fonte


• endommagement de la structure des tunnels


• projet de tunnels de cables


• calcul de la déformation maximale en flexion pure


• construction des tunnels


• infrastructures existantes

Sujets

• National Grid
• Halcrow
• Whalley
• Halcrow Group
• Knight

Informations

• Publié par: profil-fouv-2012
• Publié le: 01 juin 2011
• Nombre de lectures: 275
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 3 Mo

Extrait

  Pierre DAUDIBERTIERES INSA Strasbourg Département Génie Civil et Topographie Spécialité Génie Civil      

   

Stage réalisé au sein de HALCROW Group Ltd.

  P ROJET DE F IN D’ E TUDES   -     Etude de l’impact d’un projet tunnelier sur les structures et infrastructures existantes     -

 

Tuteur pédagogique : Hossein Nowamooz Professeur de Mécanique des Roches INSA Strasbourg PFE – Rapport Final – Juin 2011

Superviseur : Robert Whalley Project Manager HALCROW Group Ltd.

 

REMERCIEMENTS  Je tiens en premier lieu à remercier Martin Knight et Colin Rawling, responsables du département Tunnels, de m’avoir offert la possibilité de réaliser cette partie de mon cursus au sein de l’entreprise Halcrow. Je souhaite également remercier Robert Whalley, responsable du projet National Grid, de m’avoir fait confiance et intégré au sein de son équipe en tant que membre à part entière. Je remercie également Phil Quelch, mon chef d’équipe, ainsi que tous les membres du projet pour leur enthousiasme, leur disponibilité, et pour avoir su m’aider à contourner les difficultés qu’il peut y avoir à travailler dans une langue étrangère. Je remercie enfin Alastair Smith, responsable du groupe Tunnel en Europe, de m’offrir l’opportunité de débuter ma carrière au sein de la branche Tunnel de Halcrow et d’ainsi prolonger mon implication au sein du projet National Grid.    

PFE – Rapport Final – Juin 2011

 

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Sommaire INTRODUCTION ................................................................................................................................................ 6   1. L’ENTREPRISE HALCROW .............................................................................................................................. 7   1.1.   H ISTOIRE DU GROUPE ........................................................................................................................................ 7   1.2.   C HIFFRES CLES ............................................................................................................................................. ..7...    1.3.   O RGANISATION DU G ROUPE ............................................................................................................................... 8   2. LE PROJET DE TUNNELS DE CABLES............................................................................................................... 8   2.1.   P RESENTATION DU PROJET ................................................................8 ..................................................................    2.1.1. Enjeux ................................................................................................................................................... 8   2.1.2. Présentation ......................................................................................................................................... 9   2.2.   A CTEURS ........ .01..............................................................................................................................................    2.3.   P LANNING ..................................................................................................................................................... 10   2.4.   L’ EQUIPE DU PROJET ................................................................ ................................................1 2........................   2.5.   M ANAGEMENT DE LA QUALITE ........................................................................................................................... 12   2.5.1. Qualité de la conception..................................................................................................................... 12   2.5.2. Qualité des documents produits......................................................................................................... 13   3. MODES CONSTRUCTIFS .............................................................................................................................. 14   3.1.   C ONSTRUCTION DES TUNNELS ............................................................................................................................ 14   3.1.1. Tunnelier............................................................................................................................................. 14   3.1.2. Béton projeté ...................................................................................................................................... 16   3.2.   C ONSTRUCTION DES PUITS ................................................................................................................................ 16   4. EVALUATION DES MOUVEMENTS DU SOL .................................................................................................. 17   4.1.   L ES TASSEMENTS DUS A LA CONSTRUCTION DES TUNNELS ........................................................................................ 17   4.1.1. Allure des mouvements de sols .......................................................................................................... 17   4.1.1.1. O’Reilly & New (1982)................................................................................................................................... 17   4.1.1.2. Mair & Al (1993)............................................................................................................................................ 19   4.1.1.3. Méthode de New & Bowers (1994) .............................................................................................................. 20   4.1.2. Volume de perte ................................................................................................................................. 20   4.1.3. Largeur de la courbe – Coefficient K ................................................................................................... 20   4.1.3.1. O’Reilly et New ............................................................................................................................................. 21   4.1.3.2. Boscardin ...................................................................................................................................................... 21   4.1.3.3. Selby (1988) .................................................................................................................................................. 21   4.1.3.4. Valeurs particulières ..................................................................................................................................... 21   4.1.4. Récapitulatif ....................................................................................................................................... 22   4.1.5. Zones de Hogging et de Sagging ........................................................................................................ 22   4.2.   L ES TASSEMENTS DUS A LA CONSTRUCTION DES PUITS ............................................................................................. 23   4.2.1. Approche empirique - CIRIA C580....................................................................................................... 23   4.2.2. Approche analytique - New et Bowers ............................................................................................... 23   4.3.   C OMBINAISON DE TASSEMENTS DUS AUX PUITS ET TUNNELS .................................................................................... 24  

PFE – Rapport Final Juin 2011 –

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4.4.   D EFORMATION DES STRUCTURES –   M ETHODE DE B URLAND ET W ORTH (1974).......................................................... 24   4.4.1. Notion de déformation limite ............................................................................................................. 25   4.4.2. Modes de déformation ....................................................................................................................... 26   4.4.2.1. Calcul de la déformation maximale en flexion pure ..................................................................................... 26   4.4.2.2. Calcul de la déformation maximale en cisaillement pur ............................................................................... 27   4.4.2.3. Influence des mouvements horizontaux....................................................................................................... 28   5. SOLUTIONS TECHNIQUES RETENUES .......................................................................................................... 28   5.1.   P RESENTATION DU CONTEXTE GEOLOGIQUE .......................................................................................................... 28   5.1.1. De Hackney à St John’s Wood ............................................................................................................ 29   5.1.2. De Acton Lane à St John’s Wood ........................................................................................................ 29   5.1.3. De Wimbledon à Kensal Green ........................................................................................................... 29   5.2.   M ODES CONSTRUCTIFS ..................................................................................................................................... 30   5.2.1. Tunnelier............................................................................................................................................. 30   5.2.2. Béton projeté ...................................................................................................................................... 30   5.2.3. Puits .................................................................................................................................................... 31   6. LES OUTILS DE MODELISATION................................................................................................................... 32   6.1.   L E LOGICIEL O ASYS X DISP ................................................................................................................................. 32   6.1.1. Modélisation des tunnels.................................................................................................................... 32   6.1.2. Modélisation des puits........................................................................................................................ 32   6.1.3. Etude des bâtiments ........................................................................................................................... 33   6.1.4. Intérêts et limites du logiciel............................................................................................................... 33   6.2.   FLAC   3D ...................................................................................................................................................... 33   7. IMPACT DU PROJET SUR LES STRUCTURES EXISTANTES.............................................................................. 34   7.1.   E TUDE GLOBALE .............................................................................................................................................. 35   7.1.1. Phase 1 – Identification des équipements à risque ............................................................................ 35   7.1.2. Phase 2 – Première évaluation des dommages .................................................................................. 36   7.1.2.1. Les bâtiments................................................................................................................................................ 36   7.1.2.2. Etude des conduites en fontes...................................................................................................................... 36   7.1.3. Phase 3 - Analyse détaillée des dommages ....................................................................................... 37   7.1.4. Programme accéléré .......................................................................................................................... 37   7.1.5. Implication personnelle ...................................................................................................................... 37   7.1.5.1. Production de rapports pour les Phases 1 et 2 ............................................................................................. 37   7.1.5.2. Apports techniques....................................................................................................................................... 39   7.1.5.2.1. Calcul des mouvements des conduites en fonte................................................................................... 39   7.1.5.2.2. Exploitation du logiciel xdisp sur un projet à large échelle ................................................................... 39   7.2.   P ROCEDURES PARTICULIERES 34.................................. ...................................................... .....................................   7.2.1. Généralités ......................................................................................................................................... 43   7.2.2. London Underground.......................................................................................................................... 43   7.2.2.1. Endommagement des voies ferrées ............................................................................................................. 44   7.2.2.2. Endommagement de la structure des tunnels .............................................................................................. 45   7.3.   E TUDE DE CAS ................................................................................................................................................ 45   7.3.1. Données de l’étude ............................................................................................................................. 46  

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................ 47........................................................................ I esahPa  ldes atltsuRé................................7.3.2. 

 

  7.3.3. Résultats de la Phase II ....................................................................................................................... 49   CONCLUSION.................................................................................................................................................. 51   REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES................................................................................................................... 52    

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