Ground movements induced by TBM excavation under an historic church in Napoli

A recently completed railway tunnel of the underground network of the city of Napoli underpasses one of the corners of an old church, built in the 16th century. The tunnel with an external diameter of 8.15 m runs at a depth of approximately 10 metres beneath the church foundations. It has been excavated by means of an EPB tunnel boring machine. For its relevance the church underwent an accurate monitoring during construction. At the design stage the presence of the church was carefully taken into account, with settlement predictions based on cautious range of expected volume loss during tunnelling. 3D finite element analyses modelling stiffness strain dependency at small to medium strain levels have been performed. The paper describes the monitoring system and compares the measured displacements with those predicted by 3D FEA in the greenfield sections located in the public gardens in front of the church. The influence of the stiffness of the structure and of the relative position of the underground line with respect to the plan section of the church is also discussed.

Un tunnel ferroviaire souterrain du réseau de la ville de Naples a été récemment achevée, qui passes sous l'un des coins d'une ancienne église, construite au 16ème siècle. Le tunnel d'un diamètre extérieur de 8,15 m est situé à une profondeur d'environ 10 mètres sous les fondations de l'église. Il a été excavée au moyen d'un tunnelier EPB. Pour sa importance l'église a subi un contrôle précis pendant la construction du tunnel. Au stade de la conception la présence de l'église a été prises en compte, en calculant les tassements du sol avec une estimation prudente de la perte de volume attendu au cours du creusement. Analyses 3D par éléments finis ont été réalisées qui modelent le comportement des sols depuis les plus petit niveaux de déformation jusqu'au moyennes. Cet article décrit le système de surveillance et compare les déplacements mesurés avec ceux prédits par les analyses 3D dans une section de "greenfield" situés dans les jardins publics en face de l'église. L'influence de la rigidité de la structure et de la position de la ligne de métro par rapport au plan de l'église est également discutée.