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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4. Méthodes de reconnaissance des massifs rocheux
La reconnaissance des massifs rocheux a pour but d’identifier les matériaux présents, d’en prélever des échantillons pour étude en laboratoire, et de repérer les variations et anomalies locales telles que zones broyées, karsts, etc. Il est particulièrement important de connaître, soit par observation directe lorsque cela est possible, soit par des procédés d’auscultation indirecte, la répartition des discontinuités dans l’espace, leurs caractéristiques et leur densité. Enfin, l’étude de terrain peut être complétée par des essais in situ permettant d’évaluer certaines propriétés mécaniques ou hydrauliques du massif.
4.1 Levé géologique de détail
Un levé géologique est effectué à une échelle comprise entre 1/1 000 et 1/100, afin de localiser les principaux affleurements et les observations qui s’y rapportent.
L’observation directe d’un affleurement rocheux montre généralement une matrice rocheuse affectée de discontinuités organisées en familles. Le relevé de ces discontinuités peut être intégral (par exemple en galerie, sur un plan de la voûte et des piedroits rabattus) ou échantillonné selon une ou plusieurs lignes droites. On estime qu’il faut effectuer 200 à 300 mesures de pendage pour une étude structurale de difficulté moyenne.
Le géologue structural doit éviter certains pièges tels que ceux-ci :
-
dans l’observation d’une paroi de falaise, la représentation des discontinuités de direction parallèle à cette paroi est très réduite et l’échantillonnage est donc biaisé ;
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dans un versant, le fauchage des terrains peut modifier leur pendage sur des épaisseurs dépassant parfois la dizaine de mètres.
Le recours à la tranchée d’essai, outre le fait de créer un nouveau point d’observation, peut apporter des précisions sur certains éléments : possibilité d’extraction, possibilité de fragmentation au tir, vibrations transmises lors des tirs, coefficient de foisonnement, stabilité des talus, etc.
HAUT DE PAGE4.2 Photo-interprétation
L’étude d’un site rocheux devrait...
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Méthodes de reconnaissance des massifs rocheux
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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