Construction Numérique

Tunnels : un logiciel pour creuser en toute sécurité

Mots clés : Logiciels - Outils d'aide - Ouvrage d'art

C-Newtun permet d’optimiser le présoutènement en évaluant les tassements de sol lors du percement.

La densification de l’urbanisation implique de nouvelles infrastructures souterraines, notamment pour les transports publics. Or, leur construction génère des désordres dans le sol, qui se propagent jusqu’à la surface et peuvent créer une cuvette provoquant des dégâts sur les bâtiments, les routes et toutes autres structures. Lors du creusement d’un tunnel, il est indispensable d’évaluer le niveau de ce tassement de surface pour y remédier s’il s’avère inacceptable. Destiné aux projets réalisés sans tunnelier, le nouveau logiciel C-Newtun permet de modéliser le tunnel en 3D, de calculer la cuvette de tassement et d’en déduire le présoutènement nécessaire. « C-Newtun est un outil qui apporte la maîtrise des tassements engendrés par le creusement du sol », appuie David Remaud, ingénieur chez Itech, éditeur du logiciel.

Dans un premier temps, l’utilisateur du logiciel saisit des données dans plusieurs formulaires décrivant le projet. Il s’agit d’informations relatives à la géométrie du tunnel, à la densité du présoutènement envisagé, à la nature du béton en revêtement, du pas d’excavation, etc. , ainsi qu’à la géologie du projet et aux propriétés mécaniques des sols. C-Newtun transpose ces données en un modèle complet aux éléments finis en 3D. Les phases de creusement sont simulées. L’utilisateur obtient alors les résultats, notamment la cuvette de tassement finale en 3D.

 

Cinq ans de recherche

 

Financé par un fonds unique interministériel (FUI), C-Newtun est le fruit de cinq années de recherche, de 2012 à 2017, menées en collaboration avec l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (Ifsttar) et de nombreux partenaires : Solétanche Bachy, Egis, SolData, la RATP, Armines, Ibisc et Itech. Ces recherches ont notamment mis en évidence, en 2016, des lois de comportement des sols spécifiques aux tunnels urbains qui permettent de mieux modéliser la cuvette de tassement en surface. « Jusqu’à aujourd’hui, des méthodes empiriques, mettant en œuvre des outils analytiques ou des modélisations 2D, étaient utilisées mais elles ne s’avéraient pas opportunes pour les cuvettes de tassement », explique l’ingénieur.

Avec ses calculs sur le tassement, C-Newtun en déduit le dimensionnement du présoutènement. Il permet, par exemple, d’optimiser la voûte parapluie et le boulonnage, technique qui s’appuie sur le clouage de longues tiges – des boulons à ancrage -dans le front de taille du tunnel, participant ainsi à la sécurité du chantier en assurant la stabilité de ce front de taille. Cette optimisation fait gagner du temps et de l’argent. Du temps, le logiciel en fait également gagner sur les calculs nécessaires. Selon ses promoteurs, C-Newtun réduit les temps de calculs jusqu’à un facteur 10 par rapport aux précédentes méthodes.

 

Commercialisation cette année

 

C-Newtun a été validé sur des projets déjà réalisés. Mais il n’a pas encore été utilisé sur des chantiers. Et pour cause. « Il sera commercialisé d’ici la fin du premier trimestre 2018 comme un outil indépendant. Mais il sera aussi disponible sous la forme d’une option du logiciel CESAR-LCPC, outil de génie civil également mis au point avec l’Ifsttar », annonce David Remaud.

 

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