Effet du creusement au tunnelier sur les fondations profondes : comparaison entre cordes vibrantes et fibres optiques
Wassim Mohamad  1@  , Emmanuel Bourgeois  2@  , Alain Le Kouby  1@  , Fabien Szymkiewicz  1@  , Agathe Michalski  3@  , Denis Branque  4@  , Nicolas Berthoz  3@  , Charles Kreziak  5@  
1 : Université Gustave Eiffel
IFSTTAR-GERS
2 : Université Gustave Eiffel
IFSTTAR-COSYS
3 : Centre d'études des tunnels (CETU)
CETU
4 : Université de Lyon/ENTPE/LGCB-LTDS (UMR CNRS 5513)
PRES Université de Lyon
3 rue Maurice Audin, 69120 Vaulx en Velin, France -  France
5 : Cerema
ministère de la Cohésion des Territoires et du ministère de la Transition écologique et solidaire

Cette communication présente une étude expérimentale en vraie grandeur de l'effet du creusement d'un tunnel sur des pieux isolés, réalisée lors de la construction d'une nouvelle ligne du Grand Paris Express. Trois pieux ont été réalisés pour étudier l'effet de la distance par rapport à l'axe du tunnelier, l'effet de la position de la pointe par rapport à l'axe du futur tunnel et valider les limites des zones d'influence proposées dans la littérature. Les pieux ont été chargés axialement entre 30% et 50% de leur capacité portante. Chaque pieu était équipé d'une cage d'armatures comportant 8 filants : 4 filants ont été instrumentés à l'aide de capteurs à cordes vibrantes et les quatre autres à l'aide de fibres optiques pour mesurer leur déformation pendant le chargement et le creusement. Les tassements des têtes de pieux ont aussi été mesurés. Le terrain à proximité des pieux a également été instrumenté à l'aide de cibles topographiques, inclinomètres, extensomètres, cellules de pressions interstitielles et accéléromètres.

On présente en détails l'instrumentation des pieux par des cordes vibrantes et des fibres optiques : la disposition dans les pieux, le schéma d'implantation, la méthodologie d'analyse des mesures et le lissage des courbes de déformation pour les fibres optiques. On présente aussi les réponses des pieux au chargement et au creusement obtenues par les deux systèmes de mesures. L'article propose un retour d'expérience sur la performance des mesures à l'aide de fibres optiques et sur les précautions à prendre pour permettre un dépouillement efficace des données. En particulier, on présente le traitement qui a été appliqué aux mesures fournies par les fibres optiques pour établir les courbes de déformation.

Les résultats des cordes vibrantes et des fibres optiques sont généralement comparables avec des différences plus importantes en profondeur pour les différentes phases de passage du tunnelier. Des perturbations dans les mesures de déformation des fibres ont été observées en tête des pieux, causées probablement par des effets thermiques.

L'article s'intéresse principalement aux efforts normaux et aux moments fléchissants dans les trois pieux. Le calcul du frottement et de la résistance en pointe repose en particulier sur le choix de modules adaptés le long du pieu, selon une procédure que l'on décrit. Les résultats montrent un phasage d'évolution des efforts dans les pieux avec l'avancement du tunnelier. On a relevé des variations importantes des efforts normaux ; en revanche les moments fléchissants sont restés faibles tout au long de l'expérimentation.


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