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Résumé :
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L'utilisation intensive du sous-sol urbain et l'évolution des règlements rendent nécessaire de développer de nouveaux outils pour calculer les déplacements induits par un ouvrage au cours de sa construction et lors de sa mise en service. Dans ce contexte, ce mémoire traite de l’analyse numérique couplé et découplé du comportement des écrans de soutènement en se concentrant sur la question de l’effet de l’eau. Dans ce but, on présente d’abord dans l a première partie les synthèses disponibles dans la littérature, et les principaux outils de calcul des ouvrages. Cette partie s’intéresse aussi à l’effet tridimensionnel et aux problèmes liés à la mise hors d’eau rencontrés lors de l’excavation de fouilles profondes de géométrie plane et circulaire dans les sols perméables en site fluvial ou maritime. Dans un premier temps, sont abordés les problèmes posés par la mise hors d’eau de ces fouilles à l’abri d’écrans étanches : prévision du débit d’exhaure et pertes de charge. L’étude numérique tridimensionnelle et bidimensionnelle (plan et axisymétrique) de ces écoulements, réalisée à l’aide du code Flac3D et Flac2D a permis de proposer un ensemble de modèles et abaques simplifiés pour l’évaluation du débit d’exhaure et pertes de charge contournant ces écrans étanches. A chaque méthode de la littérature est associé un domaine d’application et l’incertitude correspondante. Dans un second temps, on s’intéresse à l’étude des risques de ‘renards’ que ces écoulements peuvent provoquer et qui apparaissent sous forme de boulance ou de soulèvement en masse. L’analyse des interactions entre les soutènements, les sols et les structures avoisinantes nécessite d’améliorer les techniques de simulation numérique, notamment la méthode des différences finis appliquée à la modélisation des soutènements. Dans ce contexte, la deuxième partie de ce travail de thèse a pour objet d’améliorer la prise en compte : du phasage de construction des ouvrages réels, des couplages hydromécaniques, et des tirants d’ancrage. Nous avons étudié successivement ces différents aspects avant de confronter les techniques de simulation retenues à des mesures sur des ouvrages réels instrumentés. L’utilisation de modélisations couplées réalisées avec le code de calcul explicite FLAC auquel on a apporté quelques fonctions FISH, se montre efficace pour analyser le comportement de plusieurs ouvrages réels instrumentés.
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