13ème Journées Nationales de Géotechniques et de Géologie de l'ingénieur>
Impact de l'interférence thermique sur la performance de tunnels énergétiques bi-tubes en présence d'écoulement souterrain
Alaaeldin Magdy  1, *@  , Alice Di Donna  2@  , Hussein Mroueh  1@  
1 : Université de Lille, IMT Lille Douai, Univ. Artois, Junia, ULR 4515 - LGCgE, Laboratoire de Génie Civil et géo-Environnement, F-59000 Lille, France
Université de Lille, IMT Lille Douai, Université d'Artois, Junia
2 : Université Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, 3SR, Grenoble, France
Université Grenoble Alpes
* : Auteur correspondant

Avec la demande croissante en infrastructures souterraines, les configurations de tunnels bi-tubes sont de plus en plus privilégiées afin d'optimiser l'utilisation du sol et de soutenir le développement des zones urbaines denses. Parallèlement, l'intérêt grandissant pour la géothermie de faible profondeur motive cette étude, qui vise à analyser l'impact des interférences thermiques entre les tunnels bi-tubes en présence d'un écoulement d'eau souterraine. Un modèle numérique a été élaboré sur la base d'une approche validée par les essais in situ de la ligne 1 du métro de Turin (Italie). Ce modèle permet d'évaluer les influences de la vitesse de l'écoulement souterrain, du niveau de la nappe phréatique et de la distance libre entre les deux tunnels sur les échanges thermiques et les phénomènes d'interférence dans un sol sableux. Les résultats montrent que, lorsque les tunnels sont totalement immergés sous la nappe phréatique, les panaches thermiques générés par le tunnel amont réduisent l'efficacité des échanges thermiques du tunnel aval. Pour une distance libre entre les tunnels égale à leur diamètre (D), cette diminution est d'autant plus marquée lorsque la vitesse d'écoulement augmente jusqu'à 0,5 m/j. Au-delà de ce seuil, l'effet de la recharge thermique devient prépondérant et atténue l'influence des panaches thermiques entre les deux tunnels. De plus, la réduction de la distance libre de 4D à 0,5D intensifie les interférences thermiques, ce qui entraîne une baisse supplémentaire de l'efficacité du tunnel aval. L'impact des panaches thermiques du tunnel amont devient négligeable lorsque le niveau de la nappe phréatique est inférieur ou égal au radier des tunnels.


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