Influence des caractéristiques mécaniques, géométriques et hydrauliques des discontinuités sur la stabilité des talus rocheux fracturés PDF Download
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Author: Hakim Ahmari
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Languages : fr
Pages : 232
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Author: Hakim Ahmari
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Languages : fr
Pages : 232
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Author: Anh Tuan Nguyen
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Languages : fr
Pages : 0
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La stabilité des exploitations à ciel ouvert (mines ou carrières) excavées dans des massifs rocheux dépend de leur géométrie, des caractéristiques géométriques de la fracturation (orientation et espacement) du massif et des caractéristiques mécaniques du massif et des discontinuités. L'évaluation du risque d'instabilité rocheuse dépend de la quantité et la qualité des informations disponibles sur le massif rocheux et des méthodes d'analyse mises en œuvre pour évaluer le comportement mécanique de l'assemblage de blocs rocheux. Différents sites de talus naturels, d'excavation routière et de carrières et mines à ciel ouvert présentés dans le mémoire montrent que les informations connues peuvent beaucoup varier d'un site à l'autre. Les étapes de collecte et de synthèse des données, puis de modélisation afin d'analyser la stabilité d'une pente rocheuse conduisent à des incertitudes. Le mémoire traite plus particulièrement de l'influence des incertitudes géométriques et différentes méthodes de regroupement des fractures en familles sont explorées. La combinaison du travail proposé par différents auteurs conduit à une nouvelle méthode nommée PSMY. Cette méthode ainsi que la méthode spectrale ont été programmées sous l'environnement Mathematica et les résultats sont comparés à des regroupements "manuels" réalisé avec le logiciel DIPS. Les méthodes de regroupement sont présentées selon le pourcentage d'orientations classé par la méthode. L'orientation et l'espacement des familles de fractures sont ajustées à des lois statistiques. Les paramètres statistiques sont comparés en fonction de la méthode regroupement. Ces paramètres influencent la construction d'un modèle géométrique du massif rocheux appelé DFN (Discrete Fracture Network). L'influence des regroupements sur l'analyse de stabilité est étudiée à partir de modélisation stochastiques à l'équilibre limite utilisant les logiciels SWEDGE et RESOBLOK. Ces logiciels ne prennent pas en compte les mêmes incertitudes et en sortie ils fournissent des indicateurs de stabilité différents. Une analyse de sensibilité des indicateurs (nombre de blocs instables, volume moyen du bloc instable, volume total instable) aux méthodes de regroupement et aux orientations de talus est réalisée. Une analyse de variance permet de préciser l'influence de ces deux facteurs. Une évaluation de l'état de stabilité global du massif, en fonction de la cohésion et de l'angle de frottement est proposée. L'influence de la méthode de modélisation est évoquée en comparant des calculs tridimensionnels à l'équilibre limite et des modélisations bidimensionnel et tridimensionnels en éléments discrets rigides ou déformables. Un couplage entre le logiciel RESOBLOK (équilibre limite) et LMGC90 (éléments discrets) permet de comparer les analyses pour une même géométrie. Pour le cas de la déviation d'Ax-les-Thermes et certaines configurations géométriques instables l'influence des paramètres de modèles sur stabilité du talus est testée. Plusieurs variantes sont comparées. La simulation d'une excavation en 3D multi phases est réalisée et l'indice de mobilisation est étudié pour comparer les divers types de contacts dans LMGC90 par rapport à l'éventuel glissement des blocs dans les étapes successives.
Author: MOUNTAKA.. SOULEY
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Languages : fr
Pages : 140
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LE COMPORTEMENT MECANIQUE DES MASSIFS ROCHEUX FRACTURES EST ENORMEMENT ET QUELQUEFOIS DRAMATIQUEMENT, AFFECTE PAR LE COMPORTEMENT DES DISCONTINUITES PRESENTES DANS LES MASSIFS. L'INFLUENCE DES DISCONTINUITES SUR LE COMPORTEMENT MECANIQUE DES MASSES ROCHEUSES A ETE DEMONTREE PAR DE NOMBREUSES ETUDES EXPERIMENTALES ET NUMERIQUES. LES JOINTS SONT A L'ORIGINE DES RUPTURES OU INSTABILITES OBSERVEES DANS LES STRUCTURES DU GENIE CIVIL ET LEUR COMPORTEMENT DEPEND DE NOMBREUX FACTEURS. PAR CONSEQUENT, LES MODELES DE COMPORTEMENT DES DISCONTINUITES ET LES PARAMETRES ASSOCIES JOUENT UN ROLE ESSENTIEL DANS LES APPLICATIONS DES TECHNIQUES NUMERIQUES. UN PROGRAMME PERMETTANT DE DETERMINER LES PARAMETRES DES LOIS CONSTITUTIVES DES DISCONTINUITES AINSI QUE LES CRITERES DE RUPTURE EN CISAILLEMENT, A PARTIR DES DONNEES D'ESSAIS EN LABORATOIRE, A ETE MIS AU POINT. SAEB ET AMADEI ONT DEVELOPPE UN MODELE ANALYTIQUE, INCREMENTAL ET NON LINEAIRE DE COMPORTEMENT DES JOINTS ROCHEUX. BASE SUR LA FORMULATION DES AUTEURS, NOUS AVONS GENERALISE LE COMPORTEMENT DES JOINTS ROCHEUX A DES SOLLICITATIONS CYCLIQUES DANS LA DIRECTION NORMALE ET AVEC CHANGEMENT DE DIRECTION DE SOLLICITATIONS DANS LA DIRECTION TANGENTE AU JOINT. LES DEUX MODELES ONT ETE IMPLANTES DANS LE CODE DE CALCUL DES ELEMENTS DISTINCTS UDEC. UNE VERIFICATION DES MODELES AINSI QU'UNE ETUDE PARAMETRIQUE ONT ETE REALISEES SUR DES GEOMETRIES SIMPLES (Y COMPRIS LES DEUX LOIS LINEAIRES DE UDEC). TROIS EXEMPLES D'APPLICATION A L'ETUDE DE L'INFLUENCE DES LOIS SUR LA STABILITE DES OUVRAGES ONT ETE TRAITES. LES DEUX PREMIERS ETUDIENT L'INFLUENCE DES LOIS DE COMPORTEMENT SUR LA STABILITE D'OUVRAGES A PLUSIEURS PROFONDEURS AINSI QUE L'INFLUENCE DE LA RIGIDITE DU MILIEU ENTOURANT LES FRACTURES. UNE COMPARAISON ENTRE LES RESULTATS DE LA MODELISATION (SELON LES LOIS CONSTITUTIVES ET CERTAINS PARAMETRES QU'ELLES FONT INTERVENIR DANS LEUR MISE EN UVRE) ET LES MESURES IN SITU CONSTITUENT LE TROISIEME EXEMPLE
Author: Christian Borghino
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Languages : fr
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LORS DE L'ABATTAGE A L'EXPLOSIF AU SEIN D'UN MASSIF ROCHEUX, LA FRACTURATION NATURELLE CONTROLE EN GRANDE PARTIE LE DEVELOPPEMENT DE LA FRACTURATION ARTIFICIELLE GENEREE PAR L'EXPLOSION. LA FRACTURATION NATURELLE ENTRAINE UNE ANIOSOTROPIE DES VITESSES DE PROPAGATION DES ONDES ELASTIQUES ET D'OSCILLATION DES PARTICULES. L'OUVERTURE DES FRACTURES EST UN FACTEUR D'ANISOTROPIE PLUS IMPORTANT QUE L'INTENSITE DE LA FRACTURATION. LA STRUCTURE DU MASSIF ROCHEUX EST MODIFIEE SUR QUELQUES METRES DERRIERE LE FRONT, LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES FRACTURES ARTIFICIELLES ETANT INFERIEURES A CELLES DES FRACTURES NATURELLES, LA STABILITE DES TALUS D'ABATTAGE EN SERA AMOINDRIE
Author: Christian Borghino
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Languages : fr
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LORS DE L'ABATTAGE A L'EXPLOSIF AU SEIN D'UN MASSIF ROCHEUX, LA FRACTURATION NATURELLE CONTROLE EN GRANDE PARTIE LE DEVELOPPEMENT DE LA FRACTURATION ARTIFICIELLE GENEREE PAR L'EXPLOSION. LA FRACTURATION NATURELLE ENTRAINE UNE ANIOSOTROPIE DES VITESSES DE PROPAGATION DES ONDES ELASTIQUES ET D'OSCILLATION DES PARTICULES. L'OUVERTURE DES FRACTURES EST UN FACTEUR D'ANISOTROPIE PLUS IMPORTANT QUE L'INTENSITE DE LA FRACTURATION. LA STRUCTURE DU MASSIF ROCHEUX EST MODIFIEE SUR QUELQUES METRES DERRIERE LE FRONT, LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES FRACTURES ARTIFICIELLES ETANT INFERIEURES A CELLES DES FRACTURES NATURELLES, LA STABILITE DES TALUS D'ABATTAGE EN SERA AMOINDRIE
Author: STEPHANE.. CURTIL
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Languages : fr
Pages : 253
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LA MINE A CIEL OUVERT (CHRYSOTILE) DE CANA BRAVA (BRESIL), IMPLANTEE DANS UN COMPLEXE BASIQUE-ULTRABASIQUE, EST LOCALISEE A QUELQUES CENTAINES DE METRES D'UN CHEVAUCHEMENT CRUSTAL METTANT EN CONTACT LES BLOCS PORANGATU ET BRASILIA. CE MASSIF ROCHEUX A SUBI PLUSIEURS EVENEMENTS TECTONIQUES ET METAMORPHIQUES A L'ORIGINE DE LA FORMATION DE STRUCTURES COMPLEXES. LES ZONES DE CISAILLEMENT EN STRUCTURE COMPRESSIVE CONSTITUENT LE TRAIT TECTONIQUE MAJEUR DU MASSIF ROCHEUX. L'ETUDE GEOLOGIQUE, GEOMETRIQUE ET MECANIQUE DE CES STRUCTURES PERMET UNE MODELISATION GEOMECANIQUE TENANT COMPTE DE LEUR INFLUENCE MAJEURE SUR LES MECANISMES DE DEFORMATION ET DE RUPTURE DU MASSIF ROCHEUX. L'ANALYSE DE LA STABILITE DES TALUS DE LA MINE (PROFONDEUR: 300 M) UTILISE LES TECHNIQUES APPROPRIEES EN RAPPORT AVEC LES MECANISMES DETERMINES ET LE NIVEAU DE CONNAISSANCE DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES. LES RESULTATS DES CALCULS DE STABILITE, EN COMPLEMENT DE LA CONNAISSANCE STRUCTURALE, CONDUISENT A ADAPTER LA MORPHOLOGIE DES TALUS A LA STRUCTURE GEOLOGIQUE DU GISEMENT ET AU COMPORTEMENT MECANIQUE DES MATERIAUX
Author: Daniel Billaux
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Category : Fracture mechanics
Languages : fr
Pages : 312
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LA PREDICTION DU COMPORTEMENT HYDRAULIQUE D'UN MASSIF ROCHEUX FRACTURE SE HEURTE A UNE DIFFICULTE ESSENTIELLE: L'EFFET D'ECHELLE. POUR LA RESOUDRE, L'ETUDE DE LA MORPHOLOGIE D'UN CHAMP DE FRACTURES PASSE NECESSAIREMENT PAR UNE MODELISATION GEOMETRIQUE EN GENERAL ALEATOIRE. CELLE-CI RESPECTE LES ETAPES CLASSIQUES DE TOUTE MODELISATION: DEFINITION DU MODELE CONCEPTUEL, DETERMINATION DES PARAMETRES, ET MODELISATION NUMERIQUE PROPREMENT DITE. LES DEUX PREMIERES ETAPES FONT L'OBJET D'UN EXERCICE METHODOLOGIQUE BASE SUR DES DONNEES DE TERRAIN. LES SIMULATIONS REALISEES PRENNENT EN COMPTE LA STRUCTURATION SPATIALE DU MILIEU FRACTURE, MAIS SURESTIMENT SA CONNECTIVITE. DEUX VOIES SONT ENSUITE EXPLOREES POUR AMELIORER LA DESCRIPTION GEOMETRIQUE DU MILIEU. D'UNE PART, LA PRISE EN COMPTE DE LA CHENALISATION A L'ECHELLE DU RESEAU, MAIS AUSSI A CELLE D'UNE FRACTURE, PERMET D'AFFINER LES DETAILS DU MODELE. D'AUTRE PART, L'ETUDE DE LA CONNECTIVITE PERMET DE DECRIRE DE MANIERE SYNTHETIQUE LA STRUCTURE GEOMETRIQUE D'UN CHAMP DE FRACTURES ET SON INFLUENCE SUR LE COMPORTEMENT HYDRAULIQUE. LE DEFAUT DE CONNECTIVITE D'UN MASSIF PEU FRACTURE SE TRADUIT AINSI EN TERMES D'UN DEFICIT DE DIMENSION. UN MODELE CONCEPTUEL POSSIBLE DU FONCTIONNEMENT HYDRAULIQUE GLOBAL D'UN MASSIF FRACTURE EST DONC CELUI DU MILIEU CONTINU EQUIVALENT DE DIMENSION NON ENTIERE
Author: Luc Empereur-Mot
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Languages : fr
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La connaissance du milieu fracturé tridimensionnel est basée sur l'observation directe ou indirecte d'extraits, en une ou deux dimensions. Les difficultés de visualisation en 3 dimensions et l'existence constante de nombreuses lacunes géométriques sont un handicap majeur pour la compréhension des lois de comportement complexes du milieu rocheux fracturé. Des modèles numériques dits "équivalents" répondent isolément à une problématique particulière du réseau de fractures (mécanique, hydraulique, thermique). Pourtant, un grand nombre de propriétés physiques du massif rocheux sont conditionnées par la géométrie et la topologie du système de fractures, qui reste une question d'ordre fondamental. C'est un aspect essentiel que nous traitons dans notre modèle OBSIFRAC (modèle objet pour la simulation de la fracturation). L'observation de sections naturelles justifie que l'on représente, dans un milieu soumis à la seule déformation cassante, les discontinuités par des surfaces planes, interconnectées, sans terminaisons libres, limitant des polyèdres convexes. Dés lors, le réseau de fractures peut être vu comme un assemblage de blocs. Cette hypothèse nous a permis de construire une base de données tridimensionnelles du réseau, décrivant de façon exhaustive les constituants géométriques de l'assemblage en question (fractures, blocs, faces, arêtes et noeuds). A partir d'un "germe" ponctuel, le processus de fragmentation affecte un ou plusieurs bloc(s) formé(ś) éventuellement de plusieurs polyèdres élémentaires. L'orientation et la position des plans de fractures peuvent ^etre définies de façon stochastique, statistique ou déterministe. Nous avons développé 4 moteurs de fragmentation, notés A, B, C, et D, qui diffèrent par le protocole de choix du germe d'une part, et par le choix du ou des blocs à diviser d'autre part. Nous présentons pour chaque scénario, une caractérisation descriptive, puis statistique.
Author: Thi Than Nhan Hoang
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Languages : fr
Pages : 0
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La conception des ouvrages de génie civil dans les massifs rocheux fracturés nécessite une connaissance de leur comportement lors des travaux. Les ma ssifs fracturés sont généralement très complexes et représentés par des matrices et des discontinuités rocheuses. Cette thèse a pour objectif d'étudier le comportement mécanique du massif du futur tunnel de St Béat. La thèse est divisée en trois parties. Nous étudions tout d'abord les phénomènes prépondérants et les facteurs agissant sur le comportement mécanique des massifs rocheux. Dans la seconde partie, nous effectuons séparément des études expérimentales sur le comportement mécanique de la matrice et des discontinuités rocheuses. Enfin, dans la dernière partie, nous présentons une modélisation en 2D du comportement du massif fracturé lors du creusement du tunnel. L'étude expérimentale s'appuie sur des marbres rencontrés sur le site du tunnel. Le comportement de la matrice rocheuse est étudié à partir des essais de compression triaxiale sur des échantillons de roche saine. L'évolution de l'endommagement est caractérisée à l'aide des mesures de vitesses de propagation des ondes élastiques. Une enveloppe de rupture selon le critère linéaire de Mohr-Coulomb est proposée pour la matrice rocheuse. Le comportement au cisaillement des discontinuités naturelles est ensuite étudié sous différentes conditions de chargement (contrainte normale constante et rigidité normale imposée). La mesure de topographie des surfaces des discontinuités avant et après chaque essai mécanique permet de déterminer les paramètres statistiques de la rugosité. L'influence de la contrainte normale, la rigidité normale imposée, la rugosité initiale et la vitesse de cisaillement sur le comportement des discontinuités est mise en évidence. Des lois de comportement pertin entes sont proposées pour chaque type d'essais.Les caractéristiques mécaniques obtenues sont alors introduites dans le code de calcul UDEC afin de modéliser le comportement du massif en présence du tunnel, sous différentes conditions aux limites. La réponse en terme de déformations et de contraintes induites autour du tunnel est analysée.
Author: Luc Empereur-Mot
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Languages : fr
Pages : 187
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