Présentation
RÉSUMÉ
La description des roches est un prérequis incontournable à tout projet d’ouvrage en milieu rocheux. L’étude géomécanique d’un site s’effectue sur le terrain, mais également en laboratoire. Elle comprend la description pétrographique de la matrice rocheuse, l’analyse de la nature et des propriétés des discontinuités qui constituent potentiellement des sources d’instabilité. L’étude est complétée par le prélèvement d’échantillons, en vue de l’identification des matériaux présents, et de sondages carottés, opération longue et coûteuse. Des méthodes géophysiques peuvent venir compléter l’approche, ainsi que des essais mécaniques in situ.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Jean-Louis DURVILLE : Ingénieur en Chef des Ponts et Chaussées - Chef de la Division Mécanique des Sols et Géologie de l’Ingénieur au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées
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Hubert HÉRAUD : Ingénieur Géologue - Chef du Groupe Sols-Roches au Centre d’Études Techniques de l’Équipement, Laboratoire Régional de Clermont-Ferrand
INTRODUCTION
La description précise du massif rocheux – celle des roches qui en constituent la matrice et celle des discontinuités qui le traversent – est une phase indispensable de l’étude géomécanique d’un site, que le but soit la fondation d’un barrage, le percement d’un tunnel, le creusement d’un déblai, ou tout autre ouvrage en milieu rocheux. Cette description se fait sur le terrain et au laboratoire, à l’aide d’observations et de mesures diverses.
VERSIONS
- Version courante de mai 2023 par Richard GIOT, Stephen HÉDAN, Philippe COSENZA
DOI (Digital Object Identifier)
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Mécanique des sols et géotechnique
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3. Description et propriétés des discontinuités
Les discontinuités ont différentes origines géologiques : joints sédimentaires, foliations, diaclases, failles, schistosité. Les premiers sont liés à des interruptions de sédimentation (minces lits argileux entre deux bancs, par exemple) ; la foliation est due à la disposition en lits de minéraux micacés dans les roches métamorphiques ; les autres discontinuités correspondent à des ruptures mécaniques.
3.1 Description d’une discontinuité
Une discontinuité est, au moins localement, assimilable à une portion de plan. Il faut d’abord noter ses caractéristiques géométriques : orientation, extension spatiale dans son plan, existence ou non de ponts rocheux. Ces deux dernières caractéristiques ne sont en général accessibles qu’indirectement, d’après la trace de la discontinuité visible à l’affleurement ou sur un talus.
Les différentes conventions de mesure de l’orientation d’un plan reviennent toutes à la mesure d’un azimut et d’un pendage (figure 8), effectuée sur le terrain à la boussole. On utilise soit la direction (angle α) et le pendage (β ), soit le vecteur-pendage caractérisé par son azimut (à 90o de l’angle α) et son pendage β.
La description de la discontinuité comporte également des indications sur le remplissage (continu, argileux, humide, par exemple) et sur les épontes (c’est‐à‐dire les parois) avec leur degré d’altération, la hauteur et la longueur d’onde des aspérités, leur degré d’imbrication, etc. Toutes ces caractéristiques ont une grande influence sur les propriétés mécaniques et hydrauliques de la discontinuité.
HAUT DE PAGE3.2 Étude structurale
La représentation sur un plan de l’orientation des discontinuités du site constitue une phase essentielle de la description des massifs rocheux. Elle s’effectue à l’aide de la projection stéréographique qui a l’avantage de conserver les angles (figure 9) : les éléments...
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Description et propriétés des discontinuités
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FOUCAULT (A.), RAOULT (J.-F.) - Dictionnaire de géologie - . 3e édition, Masson (1988).
-
(2) - DURVILLE (J.-L.) - Mécanique des roches : généralités - . Mécanique des roches- Généralités, Structure et gros œuvre (1997).
-
(3) - AFTES - Description des massifs rocheux utile à l’étude de stabilité - . Tunnels et Ouvrages Souterrains, supplément au no 117 (1993).
-
(4) - HÉRAUD (H.), LIVET (M.) - Reconnaissance des massifs rocheux. Prise d’empreinte dans un forage - . Bulletin Liaison Laboratoires ponts et chaussées no 128, p. 128-131 (nov.-déc. 1983).
-
(5) - BRETON (J.-P.) - L’orientation des carottes de sondages miniers. Méthodes et appareillages - . Chronique Recherche Minière no 470, p. 65-68 (1983).
-
(6)...
* - Le catalogue du système universitaire de documentation peut être consulté en ligne : http://www.sudoc.abes.fr
POLLET (N.) - Mouvements gravitaires rapides de grandes masses rocheuses - . École nationale des ponts et chaussées (2004).
AMMIAR (B.) - Microstructure et effet d’échelle dans les essais de micro-indentation sur les roches - . École nationale des ponts et chaussées (2003).
WRIGHT (H.) - Rôle de la minéralogie, de la texture et de la structure dans la déformation et la rupture des argilités de l’Est - . École nationale des ponts et chaussées (2001).
HAUT DE PAGE2.1 Association française de normalisation (Afnor)
P18-556 - 9-1990 - Granulats. Détermination de l’indice de continuité. - -
P18-572 - 12-1990 - Granulats. Essai d’usure micro-Deval. - -
P18-573 - 12-1990 - Granulats. Essai Los Angeles. - -
P18-579 - 12-1990 - Granulats. Essai d’abrasivité et de broyabilité. - -
P18-593 - 12-1990 - Granulats. Sensibilité au gel. - -
NF P94-067 - 12-1992 - Sols : reconnaissance et essais. Coefficient de dégradabilité des matériaux rocheux. - -
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