| Réf : C350 v1

Modélisation des massifs rocheux
Mécanique des roches - Généralités

Auteur(s) : Jean-Louis DURVILLE

Relu et validé le 18 juin 2015

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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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INTRODUCTION

Il est courant d’affirmer que le matériau rocheux est un matériau de qualité, rigide et résistant, et que les massifs rocheux sont de « bons terrains » pour les travaux de génie civil. Cependant, l’optimisation des travaux au rocher nécessite une connaissance du comportement mécanique des roches, et les grands ouvrages de génie civil, tels que tunnels profonds, barrages, centrales nucléaires, ou viaducs de grande portée, sollicitent le massif rocheux parfois à la limite de ses capacités. La mécanique des roches, science de l’ingénieur qui s’est individualisée depuis une trentaine d’années, possède quelques spécificités que nous présentons sommairement ci-après.

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-c350


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3. Modélisation des massifs rocheux

Une phase indispensable de toute étude géotechnique est de construire un modèle simplifié du terrain naturel, à partir duquel l’ingénieur pourra raisonner et dimensionner l’ouvrage projeté.

3.1 Choix de la modélisation

Deux grandes catégories de modèles sont susceptibles de fournir à l’ingénieur une représentation des massifs rocheux : modèles par milieu continu ou modèles par milieu discontinu. Le choix du modèle le mieux adapté dépend de plusieurs facteurs, en parti-culier :

  • la dimension de l’ouvrage (L) comparée à l’espacement moyen des discontinuités (S) : dans l’exemple de la figure 5, on voit que l’utilisation d’un modèle par milieu continu n’est envisageable que dans le cas où ;

  • le degré de fermeture des discontinuités : celles-ci sont plus ouvertes en surface qu’en profondeur, et l’emploi d’un modèle discontinu s’imposera souvent dans le premier cas ; au contraire, la mécanique des roches appliquée au domaine pétrolier, ou aux stoc-kages profonds, repose sur la mécanique des milieux continus [2] ;

  • la possibilité de grands déplacements au niveau des discontinuités, par glissement ou décollement, qui aiguille vers un modèle discontinu : cette possibilité n’existe qu’au voisinage d’une paroi libre, talus de tranchée ou mur de chambre souterraine par exemple.

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3.2 Modélisation par milieu continu

On cherche à remplacer le massif réel, traversé de discontinuités, par un milieu continu équivalent pour la propriété considérée. Deux questions se posent : est-ce licite ? comment estimer les propriétés du milieu équivalent ?

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1 Bibliographie

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2 Annexe

Dans les Techniques de l’Ingénieur

DURVILLE (J.-L.), HÉRAUD (H.) - Description des roches et des massifs rocheux - . C 352 (1995). Traité Construction, vol. C2I.

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Références

CHARLEZ (Ph. A.) - Rock mechanics - . Volume 1 : theoretical fundamentals. 333 p. 1991. Technip, Paris.

RACHEZ (X.) - Les fondations au rocher de grands viaducs : l’apport de la méthode des éléments distincts - . 241 p. 1997. Thèse de l’ENPC (École nationale des Ponts et Chaussées).

Livres et revues

FILLIAT (G.) - La pratique des sols et des fondations - . 1 392 p. 1981. Éditions du Moniteur, Paris (voir en particulier les chapitres 1, 2, 18, 25 et 31).

GOODMAN (R.E.) - Introduction to rock mechanics - . 560 p. 1989. John Wiley & Sons, New York.

HUDSON (J.) - Rock mechanics principles in engineering practice - . 72 p. 1989. Butterworths, Londres.

PANET (M.) - La mécanique des roches appliquée aux ouvrages de génie civil - . 235 p. 1976. Association amicale des anciens élèves de l’ENPC.

PRAT (M.) et coll - La modélisation des ouvrages - . 770 p. 1995. Hermès, Paris.

TALOBRE (J.) - La mécanique des roches - . 440 p. 1967. Dunod, Paris.

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