Les fondations au rocher de grands viaducs : L'apport de la méthodes des éléments dictincts

Rock foundations of heavy bridges : contribution of the distinct element method

• Auteur / Autrice : Xavier Rachez
• Direction : Roger Frank
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Marne-la-vallée, ENPC
• Jury : Président / Présidente : Roger Cojean
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Louis Durville, Marc Panet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Peter Egger, Jack-Pierre Piguet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse numérique

Roches, Mécanique des

Viaducs

Rupture

Mots clés libres

Fondation ouvrage

Modélisation

Dimensionnement

Massif rocheux

Discontinuité

Comportement

Code calcul

Mode rupture

Méthode éléments distincts

Foundations

Rock mechanics

Viaduct

Modeling

Dimensioning

Rock mass

Discontinuity

Numerical analysis

Behavior

Computation code

Fracture mode

Distinct element method

Résumé

A l’opposé du dimensionnement de fondations d’ouvrages sur les sols, régi par des règles de calcul validées, le dimensionnement de fondations au rocher est mal maîtrisé. Jusqu’à présent, ceci n’a pas posé de problème majeur, car le dimensionnement de fondations se trouvait plutôt limité par la résistance du béton que par celle du massif rocheux. Mais la construction d’ouvrages d’art de plus en plus majestueux nécessite aujourd’hui une meilleure connaissance de ce domaine de la mécanique des roches. La première partie recense les méthodes les mieux adaptées pour déterminer la déformabilité et la résistance d’un massif rocheux. Elle présente les différentes méthodes de dimensionnement de fondations superficielles et semi-profondes au rocher. Enfin, elle analyse les textes réglementaires français et étrangers. Il existe peu de méthodes de dimensionnement de fondations qui tiennent compte du caractère discontinu des massifs rocheux ; le cas de fondations soumises à des efforts latéraux et à des moments renversants n’est quasiment pas traité. La deuxième partie consiste en l’analyse numérique du comportement de fondations superficielles et semi-profondes sur massif rocheux à l’aide du code de calcul par éléments distincts UDEC. Les résultats montrent que les discontinuités du massif rocheux ont un rôle primordial sur le comportement sous effort incliné de fondations semi-profondes. Selon leur pendage, les discontinuités peuvent diminuer considérablement la charge limite de rupture d’un puits marocain sous effort latéral. Les résultats numériques obtenus sont bidimensionnels ; les résultats tridimensionnels peuvent être estimés à l’aide de coefficients de transfert 2D/3D, qu’il serait intéressant de vérifier à l’aide d’un code de calcul par éléments distincts tridimensionnel. Enfin, il serait nécessaire de valider les résultats de modélisation numérique sur un site réel.