Mesure et modélisation des températures dans les massifs rocheux. Application au projet de tunnel profond Maurienne-Ambin.

Pour les projets de tunnels profonds; la prévision des températures naturelles au rocher est essentielle pour le choix des méthodes de perforation, de ventilation et de refroidissement. Une méthode numérique de prévision des températures a été développée à cet effet, à partir d'un logiciel 2D d'éléments finis. Les températures sont calculées dans un plan vertical du massif, à partir de l'équation fondamentale de la chaleur en conduction pure. La modélisation nécessite la connaissance de cinq paramètres de base que sont: le profil topographique, les températures de surface, la structure géologique, la conductivité anisotrope des roches et le flux géothermique profond. Une méthode de correction du profil topographique permet de prendre en compte la troisième dimension. Différents tests sont effectués sur un profil de montagne idéalisé, pour évaluer le poids des différents paramètres dans la modélisation. Le modèle est appliqué ensuite au massif comprenant le tunnel Maurienne-Ambin, dans le cadre du projet de ligne à grande vitesse entre Lyon et Turin. Une sonde de mesure des températures a été mise au point et utilisée dans les sondages de reconnaissance pour ce projet de tunnel profond (55km sous un recouvrement maximal de 2500m). Les forages nous permettent de déterminer la structure géologique, les valeurs de conductivité des roches et le flux géothermique de la région en appliquant la "méthode des intervalles". La température maximale calculée le long du tunnel est de 48,5°C. La confrontation entre les mesures de température dans les forages et la modélisation permet de valider les résultats, sauf dans les premières centaines de mètres du massif, où les circulations d'eau, qui ne sont pas prises en compte par notre modèle, modifient la distribution des températures.pas de résum