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Informations
Publié par | Hermès - Editions Lavoisier |
Date de parution | 05 novembre 2010 |
Nombre de lectures | 34 |
EAN13 | 9782746241220 |
Langue | Français |
Poids de l'ouvrage | 26 Mo |
Informations légales : prix de location à la page 0,1125€. Cette information est donnée uniquement à titre indicatif conformément à la législation en vigueur.
Extrait
Géomécanique des instabilités rocheuses
© LAVOISIER, 2010
LAVOISIER
11, rue Lavoisier
75008 Paris
www.hermes-science.com
www.lavoisier.fr
ISBN 978-2-7462-2990-7
Le Code de la propriété intellectuelle n'autorisant, aux termes de l'article L. 122-5, d'une part,
que les "copies ou reproductions strictement réservées à l'usage privé du copiste et non
destinées à une utilisation collective" et, d'autre part, que les analyses et les courtes citations
dans un but d'exemple et d'illustration, "toute représentation ou reproduction intégrale, ou
partielle, faite sans le consentement de l'auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est
illicite" (article L. 122-4). Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce
soit, constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles L. 335-2 et suivants du
Code de la propriété intellectuelle.
Tous les noms de sociétés ou de produits cités dans cet ouvrage sont utilisés à des fins
d’identification et sont des marques de leurs détenteurs respectifs.
Printed and bound in England by Antony Rowe Ltd, Chippenham, October 2010.
Géomécanique
des instabilités rocheuses
du déclenchement à l’ouvrage
sous la direction de
Stéphane Lambert
François Nicot
Il a été tiré de cet ouvrage
35 exemplaires hors commerce réservés
aux membres du comité scientifique,
aux auteurs et à l’éditeur
numérotés de 1 à 35
Géomécanique des instabilités rocheuses
sous la direction de Stéphane Lambert et François Nicot
fait partie de la série RISQUES NATURELS
série dirigée par François Nicot
Le traité Mécanique et Ingénierie des Matériaux répond au besoin de
disposer d’un ensemble complet de connaissances et méthodes nécessaires à
la maîtrise de ce domaine.
Conçu volontairement dans un esprit d’échange disciplinaire, le traité MIM
est l’état de l’art dans les domaines suivants retenus par le comité scientifique :
Géomécanique
Matériaux
Environnement et risques
Chaque ouvrage présente aussi bien les aspects fondamentaux
qu’expérimentaux. Une classification des différents articles contenus dans
chacun, une bibliographie et un index détaillé orientent le lecteur vers ses
points d’intérêt immédiats : celui-ci dispose ainsi d’un guide pour ses
réflexions ou pour ses choix.
Les savoirs, théories et méthodes rassemblés dans chaque ouvrage ont été
choisis pour leur pertinence dans l’avancée des connaissances ou pour la
qualité des résultats obtenus.
Liste des auteurs
Frédéric BERGER Jerôme DURIEZ
Cemagref L3SR
Grenoble Université Joseph Fourier
Grenoble
David BERTRAND
LGCIE Stéphane GARAMBOIS
INSA LGIT
Lyon Université Joseph Fourier
Grenoble
Franck BOURRIER
Cemagref Muriel GASC-BARDIER
Grenoble LRPC Sud ouest
Toulouse
Francesco CALVETTI
Politecnico di Milano Philippe GOTTELAND
Milan L3SR
Italie Université Joseph Fourier
Grenoble
Bernard CAMBOU
INRETS Didier HANTZ
LTDS LGIT
Ecole centrale de Lyon Université Joseph Fourier
Grenoble
Félix DARVE
L3SR Denis JONGMANS
Grenoble INP LGIT
Université Joseph Fourier
Jacques DEPARIS Grenoble
LGIT
Université Joseph Fourier Stéphane LAMBERT
Grenoble Cemagref
Grenoble
Claudio DI PRISCO
Politecnico di Milano Ali LIMAM
Milan LGCIE
Italie INSA
Lyon
Frédéric-Victor DONZÉ
L3SR Julien LORENTZ
Université Joseph Fourier IMS-RN
Grenoble Montbonnot
Antoine MARACHE Pascal PERROTIN
LRPC Sud ouest LOCIE
Toulouse Université de Savoie
Chambéry
Véronique MERRIEN-SOUKATCHOFF
LAEGO Thierry VILLEMIN
Ecole des Mines de Nancy EDYTEM
Université de Savoie
François NICOT Chambéry
Cemagref
Grenoble
Table des matières
Préface ............................................. 17
Félix DARVE
Introduction .......................................... 19
Chapitre 1. Fracturation et fragmentation des massifs rocheux .......... 29
Thierry VILLEMIN
1.1. Discontinuités dans les milieux rocheux ..................... 29
1.1.1. Hétérogénéité, désordre et discontinuité .................. 29
1.1.2. Discontinuités primaires ou originelles................... 33
1.1.3. Dans les roches sédimentaires ........................ 33
1.1.4. Dans les roches magmatiques34
1.1.5. Discontinuités secondaires.......................... 34
1.2. Caractérisation de la fragmentation36
1.2.1. Planéité des discontinuités36
1.2.2. Identification des orientations principales ................. 38
1.2.3. Longueur, rejet ................................ 41
1.2.4. Densité et espacement de discontinuités .................. 44
1.2.5. Distribution d’un paramètre scalaire (longueur, espacement, rejet…) ... 46
1.2.6. Construction d’un modèle de massif rocheux avec ses discontinuités ... 51
1.3. Compatibilités et incompatibilités cinématiques51
1.3.1. Problématique ................................. 51
1.3.2. Typologie des blocs et stabilité ....................... 53
1.3.3. Demi-espaces et pyramides ......................... 54
1.3.4. Finitude des pyramides de blocs et de joints et propriété des blocs... 56
1.3.5. Recherche des blocs-clés et des blocs-clés potentiels
parmi les blocs libres ................................... 58
1.4. Bibliographie..................................... 59
Chapitre 2. Les méthodes d’imagerie géophysique appliquées
aux instabilités affectant les falaises rocheuses ..................... 61
Denis JONGMANS, Jacques DEPARIS et Stéphane GARAMBOIS
2.1. Introduction...................................... 61
2.2. Paramètres géophysiques .............................. 63
ii Géomécanique des instabilités rocheuses
2.2.1. Les vitesses sismiques ............................ 64
2.2.2. La conductivité (ou résistivité) électrique ................. 65
2.2.3. La permittivité diélectrique ......................... 65
2.3. Principe et mise en œuvre des principales méthodes géophysiques
utilisées pour la caractérisation des zones potentiellement instables ........ 66
2.3.1. Radar géologique ............................... 67
2.3.2. Tomographique électrique .......................... 69
2.3.3. Tomographie sismique70
2.4. Etude sismique de l’anisotropie71
2.5. Applications ..................................... 72
2.5.1. Site 1 : les Gorges de la Bourne ....................... 73
2.5.2. Site 2 : Rocher du Midi............................ 80
2.5.3. Site 3 : Ravin de l’Aiguille87
2.6. Conclusion ...................................... 91
2.7. Bibliographie94
Chapitre 3. Comportement mécanique des joints rocheux.............. 97
Muriel GASC-BARBIER et Antoine MARACHE
3.1. Introduction...................................... 97
3.2. Morphologie du joint rocheux ........................... 97
3.2.1. Définitions ................................... 97
3.2.2. Méthodes descriptives de la rugosité .................... 99
3.3. Etude expérimentale du comportement des joints rocheux ........... 102
3.3.1. Comportement au chargement vertical (compression simple)...... 102
3.3.2. Principe de l’essai de cisaillement direct.................. 104
3.3.3. Autres chemins de chargement ....................... 109
3.3.4. Remarques pour une bonne utilisation des essais de cisaillement .... 112
3.4. Comportement des discontinuités et critères de rupture ............ 114
3.4.1. Comparaison du comportement du joint rocheux à celui
de la roche intacte..................................... 115
3.4.2. La loi de Mohr-Coulomb........................... 115
3.4.3. Le critère bilinéaire .............................. 117
3.4.4. Le critère de Barton117
3.4.5. Modèles prenant en compte la dégradation des joints .......... 119
3.5. Conclusion ...................................... 121
3.5.1. Présence de matériaux de remplissage ................... 121
3.5.2. Présence d’eau................................. 122
3.6. Bibliographie123
Chapitre 4. Stabilité d’un bloc isolé et d’un assemblage de blocs .......... 127
Véronique MERRIEN-SOUKATCHOFF
4.1. Introduction127
4.2. Les mouvements élémentaires ........................... 128
4.2.1. Analyse cinématique : notion de déplaçabilité géométrique....... 129
4.2.2. Les translations ................................ 130
4.2.3. Basculement .................................. 134
4.3. Modélisation mécanique .............................. 139
4.3.1. Calculs à la rupture140
Table des matières iii
4.3.2. Modélisation en contrainte-déformation d’un assemblage de blocs . . 151
4.3.3. Modélisation analogiques .......................... 158
4.4. Prise en compte des incertitudes160
4.5. Mise en œuvre des différentes méthodes ..................... 161
4.6. Bibliographie..................................... 161
Chapitre 5. Prédire les chutes de blocs, une approche numérique ......... 167
Jérôme DURIEZ, Félix DARVE, Frédéric-Victor DONZÉ et Muriel GASC-BARDIER
5.1. Introduction...................................... 167
5.2. Cadre de l’étude ................................... 169
5.2.1. La description du comportement des joints rocheux ........... 170
5.2.2. La description de la rupture des géomatériaux .............. 171
5.2.3. Etude expérimentale du comportement des joints rocheux ....... 174
5.2.4. Modélisations existantes des joints rocheux, et leurs limites ...... 178
5.2.5. La méthode aux éléments discrets ..................... 179
5.3. Une nouvelle loi de comportement de joint rocheux : la loi INL2 ....... 181
5.3.1. Définition générale de lois de joint rocheux INL ............. 181
5.3.2. Le modèle numérique de joint rocheux................... 183
5.3.3. Essais expérimentaux............................. 188
5.3.4.