ÉCOLE POLY TECHNI QUE FÉDÉRALE DE LAUSANNE. Aides à la Décision pour la Construction de Tunnels - A D C T - J.-P. Dudt LMR

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1 ÉCOLE POLY TECHNI QUE FÉDÉRALE DE LAUSANNE Aides à la Décisio pour la Costructio de Tuels - A D C T - J.-P. Dudt LMR LABORATOIRE DE MÉCANIQUE DES ROCHES But des A D C T Idetifier les icertitudes / costr. de tuels icertitudes liées à la éoloie icertitudes liées à la méthode de costructio Quatifier ces icertitudes Les trasformer e distributios des coûts et temps de costructio, de prorammes de travaux, de productio ou cosommatio de matériaux, Base pour des aalyses de risques 1

2 A D C T : aalyse de risques costructio time 2'210 VT P{Z>2'210} cost [mio SFr] 1'800 2'000 2'200 1'690 1'750 1'810 1'870 1'90 1'990 2'050 2'110 2'170 2'20 2'290 1'704 1'999 2'26 2'16 2'04 1'891 1'500 2'000 time [wd] 2'500 2'160 P{K>2'100} 2'10 2'100 Mio.Fr. 2'100 2'070 2'040 2'010 1'980 1'950 1'920 1' Les 2 modules des A D C T (méthode de Mote-Carlo) Méthodoloie développée par H. Eistei (MIT, fi des aées 70); participatio LMR-EPFL à partir de 1989 Iput éol. MODULE GEOLOGIE 1 profil éoloique Iput costr. MODULE CONSTRUCTION 1 valeur du coût 1 valeur de la durée coût de costr. durée de costr. 2

3 A D C T : Le module GEOLOGIE Iput éoloique (iterview des experts du projet) Loueur des zoes éoloiques traversées au iveau du tuel Das chaque zoe éoloique: 4 Idetifier les éoparamètres pertiets et leurs états pertiets, p.ex. litholoie: massif schisteux phyllitique veues d eau: s moyees es 4 Quatifier distributio des états des éoparamètres (chaîes de Markov) Loueurs moyees des troços à état costat Matrice de trasitio etre états 4 => le simulateur créé des chaîes de Markov possibles pour chaque éoparamètre A D C T : Le module GEOLOGIE Iput éoloique (suite) Défiitio des classes de terrai à partir des combiaisos d états des éoparamètres Graite Schiste Phyllite Deré de fracturatio Litholoie Couverture Classes de terrai début de zoe Litholoie G Fracturatio Couverture 1 S 2 P 4 5 Classes de terrai G >= 1'000 m 4 fi de zoe Des accidets éoloiques - avec des localisatios et des importaces aléatoires sot fialemet superposés au profil de CT

4 A D C T : Foctioemet du module GEOLOGIE Méthode de Mote-Carlo (tirae au sort de situatios possibles) 1. Tire au sort ue loueur pour chaque zoe, l appod aux précédetes et corrie e foctio des poits fixes -> ue séquece de zoes possible 2. Das chaque zoe: 2.1 Costruit ue chaîe de Markov pour chaque éoparamètre 2.2 Combie les éoparamètre e séquece de classes de terrai (CT), puis superpose év. les accidets. Appod les profils de CT des différetes zoes A D C T : Résultat du module GEOLOGIE U profil de classes de terrai (CT) le lo du réseau d attaques 4

5 Les 2 modules des A D C T Iput éol. MODULE GEOLOGIE 1 profil éoloique Iput costr. MODULE CONSTRUCTION 1 valeur du coût 1 valeur de la durée coût de costr. durée de costr. A D C T : Le module CONSTRUCTION Iput costructio (iterview des experts du projet) Correspodace classes de terrai -> classes de costructio Graite Schiste Phyllite Deré de fracturatio Litholoie Couverture Classes de terrai % 20% 70% 5

6 A D C T : Le module CONSTRUCTION Iput costructio (suite) Réseau d attaques NORDPORTAL ERSTFELD Erstfeld (TBM ) Amste (TBM ) Sedru (SPV) Faido (TBM ) Schacht Zwischeariff Vorbeh. SEDRUN AMSTEG PIORA Oströhre Zwischeariff FAIDO (Ausw.) (Pilotst.) Weströhre '565 21'061 5'290 40'060 56'890 Bodio (TBM ) SÜDPORTAL BODIO NORDPORTAL TELLENBURG Zwischeariff MITHOLZ Zwischeariff FERDEN Festerstolle STEG Oströhre Weströhre '552 21'760 28'68 '595 LBT-Nord (SPV) LBT-Süd (SPV) SÜDPORTAL RARON A D C T : Le module CONSTRUCTION Iput costructio (suite) Vitesse d avacemet par méthode et classe de costructio Coût au mètre par méthode et classe de costructio vitesse (TBM) 0.0 μ 1.25 μ 1.75 μ coût au mètre 0.8 μ μ 1.2 μ Coût au mètre [kfr/m ] Vitesse d avact. [m/j] mi mode max mi mode max Profil type Profil type Profil type (. ) 6

7 A D C T : Le module CONSTRUCTION Iput costructio (suite) Courbes d appretissae Vitesse et coût différeciés e attaque motate et descedate Délais probabilistes A D C T : Foctioemet du module CONSTRUCTION Le réseau d attaques est simulé das sa lobalité Jour J: chaque attaque a ue positio doée x 4 Classe de costructio 4 Distributio des vitesses et coûts au mètre > avacemet & coût du jour J (Mote-Carlo) 4 Coût du jour J & positio le jour (J + 1) Etc, jusqu à l achèvemet du réseau 14 7

8 A D C T : Résultat d u rad ombre de simulatios Baukoste [Mio Fr] 4'000 4'400 4'800 5'200 2'699 2'71 2'997 2'949 '247 4'570 4'281 4'048 5'258 4'819 4'82 Bauzeit [VT] 2'600 '000 '400 '800 '40 A D C T : Résultats Nord- 0 10'000 20'000 0'000 Portal 0 20 Bauzeit [1 Jaht = 20 VT] '280 1'600 1'920 2'240 Mitholz Ferde Ste Süd- Portal 2'560 8

9 A D C T : Coclusio Les ADCT permettet de cosidérer toutes les icertitudes quatifiables; Permettet de simuler des réseaux d attaques complexes das ue éoloie compliquée; Peuvet être mises e œuvre par tous les parteaires lors des phases d avat-projet, de projet et de costructio; Doet ue base quatitative pour des aalyses de risques, des comparaisos de variates, etc. 17 A D C T : aalyse de risques costructio time 2'210 VT P{Z>2'210} cost [mio SFr] 1'800 2'000 2'200 1'690 1'750 1'810 1'870 1'90 1'990 2'050 2'110 2'170 2'20 2'290 1'704 1'999 2'26 2'16 2'04 1'891 1'500 2'000 time [wd] 2'500 2'160 P{K>2'100} 2'10 2'100 Mio.Fr. 2'100 2'070 2'040 2'010 1'980 1'950 1'920 1'