Méthodologie d'études de la stabilité des carrières souterraines complexes exploitées par chambres et piliers abandonnés

Methodology for study of underground quarries stability worked with pillars and rooms

• Auteur / Autrice : Khaled Kheder
• Direction : Jack-Pierre Piguet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil et minier
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale PROMEMA (MetzNancy)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des terrains (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Claude Chambon
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Michel Siwak, Jacky Mania

Mots clés

Mots clés contrôlés

France

Roches, Mécanique des

Rupture, Mécanique de la

Contraintes (mécanique)

Stabilité

Carrières souterraines (sites d'extraction)

Mots clés libres

Mécanique roche

Construction souterraine

Exploitation souterraine

Stabilité

Instabilité

Base donnée

Modélisation

Analyse contrainte

Rock mechanics

Underground construction

Underground mining

Stability

Instability

Database

Modeling

Stress analysis

Résumé

Les carrières souterraines à faible profondeur sont très répandues sur le territoire français. Compte tenu de la méthode d'exploitation par chambres et piliers abandonnés ces carrières se dégradent au fil de temps. Cette dégradation est liée en fait à des facteurs internes (exploitation) et/ou à des facteurs externes (géologiques ou industriels). À l'heure actuelle, de graves accidents ont été répertoriés dans différentes régions en France, c'est pourquoi le ministère de l'environnement attache une attention importante à la lutte contre les instabilités imprévues. Dans ce mémoire, nous présentons les principaux résultats obtenus suivant des points clés: - création d'une base de données carrières souterraines complexes, suivie des analyses statistiques permettant de bien repérer les causes de complexité. - évaluation de la sollicitation sur les ouvrages en tenant compte de l'état initial avant excavation, du phasage des travaux, en focalisant l'analyse sur un domaine particulier et en effectuant une comparaison entre les codes de calcul en 2D et 3D. Nous avons pris en compte dans cette étude deux cas complexes: les carrières à flanc de falaise et les carrières multi-niveaux. Pour mieux évaluer l'ensemble des sollicitations, il est intéressant de tenir compte dans un modèle des discontinuités induites et naturelles. Grâce à la montée en puissance de la capacité des ordinateurs, nous avons réussi à fonder un modèle tridimensionnel capable d'apporter des éléments nouveaux à l'interprétation. Enfin, une conclusion générale récapitulant notre réflexion pour fonder une méthodologie complète destinée à mieux comprendre les mécanismes de rupture dans les carrières souterraines de type complexes, les prévoir et les prévenir