Étude du comportement d'un milieu rocheux fracturé PDF Download
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Author: Thi Than Nhan Hoang
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Languages : fr
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Book Description
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: Thi Than Nhan Hoang
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Languages : fr
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Book Description
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: Frédéric Davias
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Languages : fr
Pages : 319
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Book Description
LA PREMIERE PARTIE DU MEMOIRE DECRIT L'ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE APPROFONDIE MENEE SUR LA MODELISATION DU COMPORTEMENT HYDROMECANIQUE DES MILIEUX FRACTURES. CETTE ETUDE ABORDE LES MODELES DE REPRESENTATION GEOMETRIQUE DE CES MILIEUX, PUIS PRESENTE DIVERS MODELES DE COMPORTEMENT MECANIQUE A L'ECHELLE D'UN RESEAU DE FRACTURES ET A L'ECHELLE D'UNE FRACTURE UNIQUE. LE CHAPITRE CONSACRE AU COMPORTEMENT HYDRAULIQUE TENTE DE RESTITUER UNE EVOLUTION CHRONOLOGIQUE DES TENDANCES REPRESENTATIVES DES MODELES A L'ECHELLE D'UNE FRACTURE UNIQUE. CETTE PARTIE S'ACHEVE PAR LA PRESENTATION DES PRINCIPAUX CONCEPTS A LA BASE DES MODELES LES PLUS COURANTS DE COMPORTEMENT HYDROMECANIQUE, AUSSI BIEN A L'ECHELLE D'UN RESEAU, QUE D'UNE FRACTURE UNIQUE. A LA SUITE DE CETTE ETUDE, UN MODULE DE CALCUL D'ECOULEMENT EST REALISE A L'ECHELLE D'UNE FRACTURE UNIQUE. DEUX PRINCIPES ONT GUIDE LA REALISATION DE CE MODULE: D'UNE PART, PRENDRE EN COMPTE LES INFORMATIONS EXPERIMENTALES DISPONIBLES SUR LE VIDE FISSURAL ; ET, D'AUTRE PART, EVITER DE TRAITER LE PROBLEME EN TROIS DIMENSIONS POUR PERMETTRE UNE ADAPTATION REALISTE A L'ECHELLE D'UN RESEAU DE FRACTURES. DANS CE MODELE, LA FRACTURE EST REPRESENTEE PAR UNE SURFACE A L'INTERIEUR DE LAQUELLE SE SITUENT EVENTUELLEMENT DES ZONES DE CONTACT. L'OUVERTURE ENTRE LES DEUX EPONTES, VARIABLE EN TOUT POINT DE LA FRACTURE, EST PRISE EN COMPTE DANS LES EQUATIONS MATHEMATIQUES SOUS LA FORME D'UNE FONCTION REGULIERE. LE SCHEMA NUMERIQUE ASSOCIE EST ISSU DU MODELE DE SAINT-VENANT. L'APPROXIMATION NUMERIQUE DE CE PROBLEME EST ASSUREE PAR UNE METHODE D'ELEMENTS FINIS MIXTES. LA RESOLUTION DU SYSTEME LINEAIRE MIS EN PLACE, EFFECTUEE PAR LA METHODE DU LAGRANGIEN AUGMENTE, CONDUIT AU CALCUL DU CHAMP DES VITESSES ET DES PRESSIONS DU FLUIDE A L'INTERIEUR DE LA FRACTURE ; DE PLUS, IL EST POSSIBLE D'ESTIMER LE DEBIT TRAVERSANT UNE SECTION DONNEE
Author: FRANCOIS.. COSTE
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Languages : fr
Pages : 145
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Book Description
L'OBJET DE CETTE RECHERCHE EST DE MODELISER LE COMPORTEMENT THERMO-HYDRO-MECANIQUE DES MASSIFS ROCHEUX FRACTURES EN VUE DU STOCKAGE DE DECHETS RADIOACTIFS. A CETTE FIN, NOUS AVONS ETE AMENE A PROPOSER UNE METHODOLOGIE DE MODELISATION DES MASSIFS ROCHEUX FRACTURES QUI A ETE APPLIQUEE A UN SITE SOUTERRAIN REEL (SITE EDF DE NOUVELLE ROMANCHE). CETTE METHODOLOGIE CONSISTE, DANS UN PREMIER TEMPS, A RECHERCHER LES VER HYDRAULIQUE ET MECANIQUE. AU DESSUS DU PLUS GRAND DE CES VER, LES DEVELOPPEMENTS EFFECTUES DANS UN PROGRAMME D'ELEMENTS FINIS PERMET DE MODELISER TOUTES LES FRACTURES DE MANIERE EXPLICITE. ON DETERMINE LES PROPRIETES MECANIQUES HOMOGENEISEES EN CONDITION DRAINEE ET NON DRAINEE EN SIMULANT DES ESSAIS TRIAXIAUX REPRESENTATIF DU MASSIF SOUMIS A UN CHARGEMENT. CES SIMULATIONS PERMETTENT D'ANALYSER L'EVOLUTION DES PROPRIETES HYDRAULIQUES HOMOGENEISEES AVEC L'ETAT DE CONTRAINTES. LA REALISATION DES EXPERIENCES DE TYPE DRAINE ET NON DRAINE PERMET DE DISCUTER DE LA PERTINENCE DE L'ASSIMILATION D'UN MILIEU FRACTURE A UN MILIEU POREUX. CES SIMULATIONS ONT MIS EN EVIDENCE, EN PARTICULIER, LE ROLE DU COMPORTEMENT EN CISAILLEMENT DES FRACTURES SUR LES PROPRIETES HOMOGENEISEES MECANIQUES ET HYDRAULIQUES. DU POINT DE VUE DE LA THERMIQUE, TANT QUE LE MODE PRINCIPAL DE PROPAGATION DE LA CHALEUR EST LA CONDUCTION, LES PROPRIETES THERMIQUES HOMOGENEISEES SONT PEU DIFFERENTES DES PROPRIETES THERMIQUES DE LA MATRICE ROCHEUSE.
Author: Marjorie Bart
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Languages : fr
Pages : 0
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De nombreuses applications en genie civil sont mises en uvre dans des massifs rocheux, notre travail concerne l'etude de leur comportement hydromecanique. Ces massifs peuvent presenter des defauts de differentes tailles. Ils peuvent contenir d'une part des fractures naturelles de plusieurs metres ou plus et d'autre part, des microfissures induites par la perturbation du champ de contraintes due a la construction de l'ouvrage. Ainsi, la description de leur comportement passe par une description precise du comportement de la fracture rocheuse et de celui de la matrice rocheuse microfissuree. La theorie generale de poroelasticite de biot est alors generalisee et deux modeles, l'un caracterisant le comportement de la fracture et l'autre decrivant le comportement de la matrice rocheuse, sont ici presentes. En effet, si la description mecanique d'une fracture rocheuse semble maitrisee, la modelisation hydromecanique reste a completer.
Author: Marwan Asof
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Languages : fr
Pages : 282
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LE CREUSEMENT D'UNE EXCAVATION EN MASSIF ROCHEUX DANS LEQUEL LA PRESENCE DE DISCONTINUITES (FRACTURES) EST IMPORTANTE PERMET AUX BLOCS AUTOUR DE CELLE-CI DE TOMBER VERS LE VIDE. LE TRAVAIL EFFECTUE CONCERNE DONC LA MODELISATION DU COMPORTEMENT MECANIQUE DES MASSIFS ROCHEUX FRACTURES A PARTIR DE LA MODELISATION GEOMETRIQUE ISSUE DE RESOBLOK: BASE DE DEPART. CE TRAVAIL PEUT ETRE DECOMPOSE EN TROIS PARTIES. DANS LA PREMIERE PARTIE, NOUS ABORDERONS L'ELABORATION DES METHODOLOGIES ACTUELLES D'ANALYSE DE STABILITY EN MILIEU DISCONTINU. DEUX TECHNIQUES D'ETUDE DE BLOCS ISOLES FONDEES SUR L'ANALYSE DE L'EQUILIBRE LIMITE SERONT ENVISAGEES: LA THEORIE DU BLOC CLEF DE GOODMAN & SHI ET CELLE DE WARBURTON. LA PRISE EN COMPTE DE LA CONTRAINTE DE CONFINEMENT ET DE LA POSSIBILITE DU CHOIX DE SOUTENEMENT AVEC BOULONNAGE A EGALEMENT ETE DEVELOPPEE POUR QU'ELLE SOIT BIEN ADAPTEE A LEURS FORMULATIONS. LA SECONDE PARTIE PORTERA SUR LES ASPECTS RELATIFS AU CHOIX DES METHODES PROPOSEES, COMPTE TENU DE LA BASE DES DONNEES DES BLOCS, ET A LA REALISATION DU LOGICIEL BSA EN AVAL DE RESOBLOK. ENFIN, NOUS PRESENTERONS LES DIFFERENTES APPLICATIONS DE LA METHODOLOGIE DEVELOPPEE SUR LES CAS CONCRETS: MINE A CIEL OUVERT, CAVITE DE GRANDES DIMENSIONS ET GALERIE MINIERE A GRANDE PROFONDEUR. CES APPLICATIONS MONTRENT LE ROLE POSITIF DES MODELES DE BLOCS POUR CE QUI CONCERNE LA DESCRIPTION DES PHENOMENES ET LEUR COMPREHENSION.
Author: Hans Peter Rossmanith
Publisher: CRC Press
ISBN: 1000151387
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 1848
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This book focuses on the implementation and application of new concepts and methods to modelling, analysis, building, performance control and repair of structures of and in jointed rock and rock masses. It provides a forum for presentation of new research results and discussion for researchers.
Author: F G Bell
Publisher: Elsevier
ISBN: 1483105199
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 593
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Engineering in Rock Masses is a 26-chapter text that deals with the behavior, investigation, and construction of rock masses. The first chapters review the properties, behavior, classification, and occurrence of groundwater in rock masses. The subsequent chapters discuss the stress analysis, exploration, laboratory testing, geophysical methods, and instrumentation in these materials. These topics are followed by discussions of slope stability, rockfall problems, settlement and bearing capacity, subsidence, and seismic movements of rocks and rock masses. This work also evaluates the role of pumping system, ground freezing, grouting, rock anchors, drilling, blasting, and open excavation. The remaining chapters look into the rock masses’ tunneling, underground chambers, shafts, socketed foundations, and retaining structures. This book will be of great value to practicing civil and mining engineers, engineering geologists, and researchers.
Author: Stéphane Poirier
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ISBN: 9781412306843
Category : Hydrogeology
Languages : fr
Pages : 300
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Author: Ali Jalbout
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Languages : fr
Pages : 374
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Book Description
La prédiction de la stabilité des ouvrages souterrains est toujours un enjeu économique important, que ce soit dans le domaine du génie civil, du génie minier ou du génie pétrolier. L'analyse de la stabilité de ces ouvrages nécessite une bonne connaissance des mécanismes de déformation et de rupture du milieu rocheux. L'objet de ce travail, est l'étude de l'effet de l'anisotropie induite sur le comportement d'un grès des Vosges. La méthode consiste à créer différentes configurations d'endommagement correspondant à plusieurs états de fissurations, et par la suite, examiner l'évolution de certains paramètres mécaniques. L'étude est réalisée au moyen d'essais conventionnels (compression triaxiale, traction, couplage) sur un matériau présentant une isotropie initiale. L'endommagement du matériau est fait sur des grands blocs après plusieurs essais préliminaires de témoins. Trois configurations de dégradation ont été réalisées. Une étude détaillée est réalisée sur des échantillons carottés dans ces blocs. L'influence de l'anisotropie de l'endommagement induit sur l'évolution des propriétés mécaniques est étudiée. L'analyse des résultats met en évidence l'effet du pré - endommagement sur l'évolution des propriétés mécaniques.
Author: Ali Rafiée
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Languages : fr
Pages : 273
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Book Description
La simulation numérique est un outil essentiel pour mieux comprendre la réalité des phénomènes qui se produisent au sein des milieux discrets, en particulier des milieux rocheux fracturés. Notre travail a pour objectif d’étudier le comportement mécanique et dynamique des milieux rocheux en réalisant des modèles discontinus dans lesquels les mesures de l’orientation et l’espacement interfractura, effectuées sur le terrain, sont intégrées au modèle de façon stochastique. Pour la génération des milieux fracturés numériques des algorithmes basés sur les méthodes statistiques et géostatistiques sont développés. Le comportement mécanique de modèles académiques et de structures réelles en maçonnerie est étudié grâce à la méthode Non Smooth Contact Dynamics (NSCD). Des structures en maçonneries telles que le monument historique de l’amphithéâtre de Nîmes et l’aqueduc d’Arles sont étudiées, à échelle réelle, en deux et trois dimensions pour leurs comportements dynamiques pendant une sollicitation sismique. Les modèles de milieux rocheux fracturés engendrés à partir d’études de cas sont analysés selon deux axes : l’étude de la stabilité de pentes rocheuses et la conception de travaux souterrains par la méthode NSCD en utilisant le code LMGC90. La stabilité de ces modèles est étudiée en deux et trois dimensions. Les analyses effectuées sur ces modèles ont permis de proposer des recommandations pour l’installation d’éventuels soutènements. Elles ont également permis la distinction des familles des fractures jouant un rôle prépondérant dans l’instabilité de ces massifs. La modélisation de certaines méthodes de protection en travaux au rocher telles que le boulonnage et les filets pare-pierres est ensuite abordée dans les perspectives envisagées comme développement de nos travaux
