Analyse de l’interaction des structures souterraines des tunnels vieillissants

Résumé

La détermination des exigences relatives aux structures dans diverses conditions de charge qu’une structure peut subir pendant sa durée de vie est une étape importante vers l’analyse du cycle de vie de la structure. Cet article examine les exigences pour les segments du revêtement de tunnel en béton préfabriqué des tunnels du métro de Toronto, construits il y a 60 ans. La modélisation numérique a été réalisée à l’aide de FLAC3D, un logiciel basé sur la différence finie capable de simuler l’interaction sol-structure et l’acheminement des matières souterraines en trois dimensions. Les détails structuraux spécifiques du revêtement du tunnel segmentaire, comme la forme convexe des segments de revêtement de tunnel en béton préfabriqué au niveau des diaclases radicales et les poches de segment de revêtement de tunnel en béton préfabriqué ont été pris en compte dans la modélisation numérique. Le modèle a été conçu avec une telle polyvalence pour permettre la simulation de divers scénarios, formes et modèles de détérioration observés depuis plus de 20 ans. Les effets de la profondeur des tunnels, du coefficient de la poussée latérale des terres ainsi que des modèles de détérioration des segments ont été étudiés. La résistance structurale sous divers types de détérioration et les conditions de charge existantes ont été évaluées à l’aide de diagrammes d’interaction des charges axiales et des moments de flexion qui ont été élaborés pour chaque type de détérioration. Les résultats ont servi à formuler des recommandations pour la prochaine phase du programme de remise en état du revêtement du tunnel.