10/06/2013 - Nouveaux systèmes de prévision du comportement du terrain dans les ouvrages souterrains

Menéame

Lors de la construction d’un tunnel ou de tout autre ouvrage souterrain, il est nécessaire de connaître en détail les caractéristiques du terrain. Cela facilite, d’une part, l’utilisation des méthodes et outils de travail les plus appropriés pour chaque type de sol et, d’autre part, la prévision de son comportement et donc le choix des solutions optimales de soutien.

Afin d’améliorer les techniques actuellement disponibles pour interpréter le comportement du terrain sur le front de l’excavation des tunnels, les entreprises Vias y Construcciones SL y Oeuvres Subternaeas SL, ainsi que les centres technologiques Cartif de Valladolid et AIDO (Institut technologique d’optique, de couleur et d’image) de Valence, collaborent au projet national Prefex.

L’initiative, d’une durée de 33 mois, s’inscrit dans le sous-programme Innpact du ministère de l’économie et de la compétitivité et dispose d’un budget de 1'18 millions d’euros. Comme l’explique DiCYT la chercheuse de Cartif Marta Galende, le projet découle de la nécessité pour ces entreprises de prédire le front d’excavation, un travail qui se fonde actuellement essentiellement sur l’extraction d’échantillons du terrain, la collecte de données et leur interprétation par un géologue.

"Quand le Jumbo, ou ce qui est le même, la machine de forage, prend des échantillons de ce qu’il a devant lui, le géologue les analyse et décide quels sont les paramètres qu’il doit introduire dans la machine pour continuer à effectuer l’excavation. Il est nécessaire d’améliorer ces techniques de prédiction et c’est pourquoi nous appliquerons dans ce projet l’intelligence informatique, en créant des modèles informatiques qui aideront les géologues à prévoir ce qu’ils ont sur le front de l’excavation," précise la chercheuse.

L’intelligence informatique est un ensemble de techniques (y compris l’extraction de données, la logique diffuse ou les réseaux neuronaux) qui permettent le traitement de volumes importants de données et l’extraction d’informations et de connaissances, pour une utilisation ultérieure dans la prise de décisions et la résolution de problèmes complexes. Ainsi, cette branche de l’intelligence artificielle combine des éléments d’apprentissage, d’adaptation, d’évolution et de traitement de l’inexactitude (en s’accrouvant à la pensée humaine) pour créer des logiciels "intelligents."

"Chez Cartif, nous travaillons depuis 10 ans sur cette ligne de recherche, qui consiste à obtenir une grande quantité de données et à extraire les connaissances qui y sont cachées pour tirer des conclusions et aider au processus de prise de décision. Dans le cas du projet Prefex, nous voulons générer un système d’aide à la prise de décision de la part du géologue," ajoute Galende.

Ainsi, le système analysera les données collectées par le Jumbo et montrera au géologue une série de solutions optimales en fonction des objectifs de l’excavation. Actuellement, les géologues soutiennent le système de classification Rock Mass Rating ou RMR pour effectuer ces estimations, et ce nouveau système permettra de préciser la mesure.

Système optique

Par ailleurs, afin d’obtenir des données aussi précises que possible sur le terrain qui est creusé et sur les caractéristiques de celui qui se trouve immédiatement après, l’Institut technologique AIDO développera et testera un capteur optique qui sera intégré dans les bras de la machine de forage.

Pour tester et valider ces nouveaux systèmes, les chercheurs prévoient de réaliser une expérience pilote à la fin du projet, en 2015. L’essai aura lieu sur un chantier souterrain réel, et les résultats finaux seront la propriété des entreprises participantes, qui pourront optimiser leur travail sur ce type d’ouvrage.

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Image: DICYT

Cristina G. Pedraz/DICYT

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