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Introduction

Les méthodes analytiques, telle que la méthode de convergence-confinement, servent souvent d'approche pour l'utilisation ultérieure de méthodes numériques plus sophistiquées, telles que la méthode des éléments finis.

Les méthodes empiriques globales permettent d'orienter le choix du type de soutènement, mais ne suffisent pas à vérifier la stabilité d'un ouvrage souterrain. Cette approche est donc complétée par les études analytiques qui permettent une réelle analyse de la stabilité du soutènement choisi.

Les méthodes analytiques peuvent se séparer en trois familles:

1)

Les méthodes analytiques élastiques qui considèrent un comportement élastique permanent du massif avoisinant l'exacavation (Lamé, Kirsch, Einstein-Schwartz).

2)

Les méthodes analytiques élasto-plastique qui peuvent considérer une zone plastique autour du tunnel (Convergence-confinement, Panet, Analyse limite,...)

3)

Les méthodes analytiques des blocs sont apparues au début des années '80 afin d'étudier la stabilité de blocs à la périphérie de l'excavation dans un massif rocheux fissuré, poreux ou altéré. Ces méthodes consistent en un ensemble d'analyses géométriques permettant de localiser les blocs potentiellement dangereux dans un matériau géologique recoupé dans les trois dimensions par des discontinuités d'orientations variables. Ensuite, elles calculent les forces stabilisatrices sur le bloc, résultantes soit de l'action des autres blocs, soit du frottement existant dans les discontinuités,....

Les méthodes des blocs ne seront efficaces qu'à condition de connaître de manière exacte l'orientation et les caractéristiques des failles ou discontinuités du massif dans lequel l'excavation est effectuée. Ceci explique qu'en pratique, elles sont fort peu utilisées. Dans le cas d'un massif fort fissuré, l'ingénieur préconisera plutôt des reconnaissances à l'avancement afin de déterminer les caractéristiques des discontinuités et appliquera des solutions ponctuelles de soutènement( boulonnage, gunitage ,...) pour assurer la stabilité du tunnel.