Modélisation numérique du comportement mécanique des joints rocheux : application à l'effet d'échelle

par Frédéric Vallier

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Marc Boulon.

Soutenue en 2005

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Un joint rocheux est défini comme " une portion de masse rocheuse ne comportant qu'une seule discontinuité. Une compréhension du comportement mécanique des joints rocheux est un des aspects les plus importants de la mécanique des roches, car ils constituent les points faibles des masses rocheuses. En mécanique des roches, la notion d'échelle peut être définie à 3 niveaux : l'échelle" micro" (ordre du millimètre), l'échelle "méso" (ordre du décimètre) et l'échelle macro (supérieure au mètre) qui est l'échelle naturelle. A chaque niveau correspondent des propriétés mécaniques différentes. Les paramètres mécaniques relatifs à l'échelle méso sont accessibles par le biais de test mécaniques spécifiques et de mesures de morphologies, pratiquées en laboratoire. Cette thèse propose et présente le développement d'un nouveau modèle numérique pour modéliser le comportement mécanique des joints rocheux méso et macro. Apres une étude bibliographique traitant du comportement mécanique des joints rocheux (Chapitre 2), sera présenté un modèle de comportement constitutif mécanique pour joints rocheux de taille méso (Chapitre 3). Le processus d'élaboration est détaillé. Puis ce modèle sera adapté pour la modélisation de joints de taille supérieure, Le. Macro, dans le cas des particuliers des petit déplacements, puis des grands déplacements (Chapitre 4). Puis une utilisation particulière du code éléments finis Plaxis sera développée pour démontre l'influence de l'élasticité des masses rocheuses à grande échelle (Chapitre 5). Enfin des conclusions générales et discussions seront présentées, ainsi qu des recommandations pour les recherches à venir (Chapitre 6).


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    Numerical modeling of the mechanical beha vior of rock joints for study of scale effect


  • Résumé

    A rock joint is defined as a part of a rock mass including only a single discontinuity. An understanding of rock joints mechanical behavior is a very important aspect of rock mechanics, as they are the weak points of rock masses. The aim of this thesis is to evaluate the influence of the "scale effect"on the mechanical behavior of rock joints, i. E. The changes in constitutive behavior respectively to the joint size. Ln the field of rock mechanics, the notion of scale can be roughly defined at three levels : the "micro scale" (about a millimeter) scale of the asperities, the "meso scale" (about a decimete order): scale of the experiments, and the "macro scale" (more than one meter) : natural scale. Bach scale exhibiting different mechanical and hydraulic properties. After a brief literature study about rock joints constitutive behavior at various scale (Chapter 2), an original constitutive mechanical model suitable for laboratory samples, i. E. Meso joints, modelling is developed (Chapter 3), then the previously elaborated model is implanted to model joint c larger scale, i. E. Macro scale (Chapter 4). The constitutive modelling will be performed in three different cases: rigid rock wall and small relative displacement, rigid rock wall and large relative displacement. Then a purposely developed and original utilization way of the finite element code Plaxis will be presented to characterize the influence of the elasticity of rock masses at large scale (Chapter 5). Finally, conclusions of the performed study ané recommendations for future research are given in Chapter 6

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Informations

  • Détails : 1 vol. (pagination multiple)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 150-155

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0174
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0174/D
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