Dans le cas des ouvrages realises à de grandes profondeurs dans des roches "tendres'' et à comportement differe, le problème du dimensionnement des soutènements est fondamental. II faut en effet concilier deux objectifs a priori contradictoires: assurer la stabilite à long terme de l'ouvrage et optimiser son coût. Le cas des argiles profondes, traite dans ce texte, est un des exemples les plus significatifs de l'etude de ce compromis. La solution proposee ici consiste à profiter de façon optimale des capacites de resistance à long terme du materiau pour diminuer la pression finale subie par le soutènement. L'adaptation d'une technique connue en genie minier, le cintre coulissant, permet en effet à la fois:
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d'autoriser une convergence differee sous confinement, de façon à limiter à tout instant la pression de soutènement,
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de fixer les "paramètres de chargement'' à court terme (vitesse de creusement, delai de pose du soutènement) de façon à limiter la rupture dans le massif.
Les mesures associees à la realisation d'une galerie dans une argile profonde montrent que, grace à ce precede, la pression de soutènement à long terme peut être ramenee à un niveau compatible avec l'economie du projet.
Le comportement mecanique des roches etudiees dans ce texte presente deux caracteristiques principales:
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A Court terme, la resistance mecanique est faible; par exemple, dans le cas de l'argile de Boom etudie en detail ici, le rapport entre la cohesion à court terme CCT et la pression lithostatique à la profondeur de l'ouvrage est seulement de 30 %.
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A long terme, les effets differes sont tres importants.
Sur le terrain, une consequence essentielle est qu'à court terme, avant même pose du soutènement, la convergence de la paroi est importante, les seuils de rupture largement depasses et la fissuration developpee à l'interieur du massif. On a montre, grace à des mesures in situ à Mol (Rousset, 1988) que ces mouvements de terrain avant pose du soutènement pouvaient representer jusqu'à 85 % des mouvements totaux à long terme et qu'ils correspondent à des convergences importantes de l'ordre de 6 à 7 % (rapport entre le deplacement radial absolu de la paroi et le rayon de la galerie) On conçoit aisement l'importance de ce "chargement initial" sur la stabilite à long terme des ouvrages. L'Objectif de notre etude est de montrer que le principe de "soutènement à convergence contrôlee" permet de palier ces inconvenients et de remplir deux rôles essentiels:
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Conserver l'integrite du massif en limitant la decompression sous confinement nul (aspect court terme); on profite de plus de l'effet favorable sur la cohesion du materiau d'une contrainte moyenne elevee à la paroi.
De Façon à satisfaire les deux conditions donnees plus haut, il faut d'une part limiter la convergence sous confinement faible ou nul et donc poser le soutènement rapidement et très près derrière le front de taille et d'autre part autoriser la convergence differee sous un confinement le plus eleve possible.
