Stabilité du front de taille et prévision des tassements sur le tunnel VL1 SOCATOP A86

Face stability and settlement prediction in the VL1 SOCATOP A86 ring road tunnel

Service Géotechnique Direction des Innovations, Techniques et Connaissances GTM-Construction 61, avenue Jules-Quentin 92003 Nanterre, France.

Résumé

Le présent article a pour objet d’exposer la démarche suivie dans le cadre des études de la stabilité du front de taille et de prévision des tassements de surface en préalable au creusement du tunnel VL1 du projet SOCATOP (bouclage souterrain de 1A86 dans l’Ouest parisien).

On rappelle tout d’abord les principales caractéristiques du projet SOCATOP qui voit le creusement au tunnelier d’un tunnel de 11,60 m de diamètre à travers la géologie tertiaire du Bassin Parisien aux environs de Paris, dans un environnement particulièrement sensible.

L’article expose ensuite la méthode employée pour l’étude :

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  dans un premier temps étude de la stabilité du front de taille en combinant différentes méthodes de calcul de la pression de confinement du front souhaitable ;

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  ensuite prévision des tassements susceptibles d’être produits par le passage de la jupe du tunnelier et lors de la mise en place de l’anneau de voussoirs.

Le programme de calcul aux éléments finis PLAXIS avec son option « contraction » constitue un apport précieux à une simulation réaliste des phénomènes de resserrement du terrain autour de la jupe tronconique, qui à l’analyse se révèlent être la cause majeure des tassements, dès lors que la stabilité du front est assurée.

Le bilan comparatif définitif entre prévisions et observations réelles est évidemment à poursuivre mais les premiers résultats dans l’argile plastique (10 à 20 mm de tassements en surface) confortent les prévions. Sauf à remettre en cause le dimensionnement des voussoirs de telles amplitudes semblent inévitables.

Abstract

The subject of this paper is to set out what has been done as regard to the face stability and settlement prediction studies for the new A86 ring road SOCATOP VL tunnel in the western part of Paris suburbs.

First of all one will recall the main characteristics of the SOCATOP project, which includes boring with a mixshield (EPB + slurry) a 11,6 m diameter tunnel through the Tertiary geology of the Paris basin in a very sensitive environment.

Then we shall set out the relevant method for this study which is made up of two main complementary parts :

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  To assess the necessary face pressure ;

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  To predict settlements occurring along the shield tail and when setting up the segments liner.

The PLAXIS finite element code is widely used for settlement calculations – specially the « contraction » option which gives a realistic simulation of ground squeezing phenomena around the truncated shield tail. Ground squeezing around the shield tail is the major cause of settlement as soon as face stability is secured by a suitable pressure.

At the present time the comparative assessment between settlement prediction and monitoring has of course to be carried on but first results in the plastic clay (10 to 20 mm) agree with prediction.