CFF Zurich Stadelhofen - Influence de la construction du tunnel sur l'existant avec des modèles d'éléments finis

L'extension de la gare de Stadelhofen dans le cadre de STEP AS 2030/35 nécessite de compléter la construction de différents ouvrages de tunnel environnants. Il s'agit entre autres du tunnel du Hirschengraben, du tunnel du Zürichberg et du tunnel du Riesbach. Lors de la planification de tels ouvrages souterrains en zone urbaine, il convient de démontrer suffisamment tôt que les déformations ainsi générées sont compatibles avec les constructions existantes (ouvrages souterrains existants et bâtiments en surface). Pour ces prévisions de déformations, des simulations ont été réalisées à l'aide de la méthode des éléments finis.

Vue d'ensemble STEP AS 2030/35 Zurich Stadelhofen

Hirschengrabentunnel - déplacements relatifs ("phase displacements") dans le dernier état de construction

2e tube du tunnel de Riesbach, passage sous le tunnel de Zurichberg : déplacements relatifs ("phase displacements") dans des états de construction sélectionnés

Ouvrage de raccordement du tunnel de Zurichberg - déplacements incrémentiels ("incremental displacements") dans la dernière étape de calcul d'un calcul de facteur de sécurité.

Adaptées à la phase précoce du projet (avant-projet), des simulations par éléments finis bidimensionnelles ont été réalisées et évaluées pour des sections sélectionnées. Ces simulations représentent, avec une abstraction raisonnable, la géologie, l'état existant et la séquence temporelle des états de construction prévus jusqu'à l'état final.

Concept d'un état de construction pour le raccordement d'un ouvrage de bifurcation à un tunnel ferroviaire (section circulaire) en service.

Les aspects suivants, entre autres, ont été modélisés :

• Creusement de tunnels dans la roche dure, dans les terrains meubles et dans la zone de transition entre la roche meuble et les terrains meubles
• Prévision des déformations pour les bâtiments au niveau de la surface du terrain
• Passage sous un tunnel existant
• Ouvrage de raccordement : soutènement au moyen d'une calotte ou d'une dalle de reprise de charges
• Exécution d'un tunnel sous air comprimé
• Prise en compte du comportement mécanique complexe des terrains meubles et des roches par l'utilisation de lois de comportement appropriées (par ex. Hardening Soil Small Strain pour les matériaux dont la rigidité dépend de la déformation).
• Si nécessaire, nous réalisons la modélisation 2D et 3D de questions géotechniques avec la méthode des éléments finis dans le cadre de nos projets. Nous proposons nos services pour la création et l'évaluation de modèles d'éléments finis, par exemple avec Plaxis, Zsoil, Abaqus, Optum et d'autres, en tant que prestation propre.

Extrait d'un modèle 3D montrant le tracé des tunnels autour de la gare de Stadelhofen (vue en direction de l'est, certains segments de tunnel sont masqués).

N'hésitez pas à nous contacter.

retour à aperçu