Deterministic and probabilistic analyses of supported excavations

Analyses déterministes et probabilistes de parois de soutènement L'excavation soutenue est principalement concernée par l'instabilité de la base, les déplacements horizontaux des parois et les déformations du sol dans la conception géotechnique. L'évaluation de la stabilité correspondante est essentielle pour prévenir les dommages aux infrastructures adjacentes et à la vie des personnes. Les incertitudes dans les propriétés du sol sont également largement rencontrées dans le domaine de l'ingénierie géotechnique et il est nécessaire de mettre en œuvre une analyse probabiliste pour fournir des résultats plus rationnels et complémentaires.Ce travail tente d'évaluer la stabilité des excavations dans des cadres déterministes et probabilistes. Deux types d'excavations soutenues, comprenant des sections rectangulaires et circulaires, sont considérés. Pour la partie déterministe, plusieurs modèles basés sur l'analyse de la limite supérieure et des simulations numériques sont proposés pour évaluer la stabilité des excavations soutenues dans des conditions (non)drainées. Pour la partie probabiliste, les approches de variables aléatoires et de champs aléatoires sont utilisées pour modéliser les incertitudes des paramètres. Un cadre d'analyse complet et efficace basé sur les modèles de substitution est ensuite proposé, ce qui permet d'estimer avec précision la probabilité de défaillance de l'excavation et les moments statistiques dans un temps de calcul considérablement réduit. Le krigeage du chaos polynomial et les expansions du chaos polynomial éparses sont principalement utilisés pour la construction du modèle de substitution. En outre, une méthode probabiliste polyvalente et flexible basée sur le réseau neuronal artificiel est développée pour améliorer l'efficacité des évaluations probabilistes. En outre, certaines questions encore inconnues ou peu claires dans le domaine de l'analyse de la stabilité des excavations soutenues sont discutées, notamment: l'interface sol-paroi et ses incertitudes sur la stabilité des excavations; l'analyse de la stabilité d'un cas réel d'excavation à grande profondeur (32 m); la non-homogénéité du sol et les effets hydrauliques sur la stabilité des puits circulaires; l'anisotropie du coefficient de perméabilité hydraulique sur la stabilité des puits circulaires; l'analyse de sensibilité globale pour la détermination de l'importance des paramètres.Ce travail peut constituer un bon complément aux études existantes sur l'évaluation de la stabilité des excavations soutenues. Les résultats obtenus devraient permettre de mieux résoudre les problèmes géotechniques pratiques.