Optimisation de l'utilisation des explosifs en génie civil

par Qiang Zeng

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Joseph Zarka.

Soutenue en 1995

à Marne-la-vallée, ENPC .

Le président du jury était Pierre Bérest.

Le jury était composé de Arnaudeau, Roger Chéret, Alain Ehrlacher.

Les rapporteurs étaient René Gibert, Y. Sifre.

mots clés

• Matériau
• Mécanique des sols
• Génie civil
• Roches, Mécanique des
• Explosifs
• Géologie
• Géophysique

Résumé

Ce travail contribue à mieux comprendre les phénomènes complexes lors des tirs de mine afin d'approcher une conception optimisée. La première partie concernant la détonation est destinée à la compréhension des modèles numériques fondés sur la théorie de la propagation de détonation. La seconde partie concernant de la modélisation de la fracturation des roches s'adresse à la simulation des tirs. Une loi de comportement de la dynamique des roches (type élastique avec endommagement anisotrope) est proposée et est intégrée dans RADIOSS, un code de calcul des problèmes dynamiques transitoires. Ce modèle permet également de calculer les tailles représentatives des fragments ; les calculs avec divers modélisations (en 2D et en 3D, détonation/structure) sont effectués. La dernière partie est consacrée à l'optimisation des tirs à l'aide des traitements numériques avancés. La connaissance des mécanismes de la fragmentation des roches est approfondie notamment sur l'influence de certains paramètres de conception. Les exemples sur la recherche des règles par l'apprentissage automatique montrent l'efficacité de cette approche. L'exemple sur la recherche d'une conception optimisée montre la puissance et la perspective pratique de l'approche des algorithmes génétiques couplés avec l'apprentissage automatique.

Titre traduit

Optimization of rocks blasting

Pas de résumé disponible.

Résumé

This thesis is a contribution to the comprehension of the complex phenomena during the rock blasting in order to get an optimal design. In the first part, we give a synthesis of the numerical models based on the detonation theory. In the second part, we focus on the modelling of the dynamic behaviours of rocks. An new elastic with anisotropic damage model is proposed and implemented in a dynamic explicit code RARIOSS, the simulations of the blasts with different problems (2-D, 3-D, detonation/structure) are presented. In the last part, we show a new approach for the optimization. The knowledge about the mechanism of the rock fragmentation is developed, especially on the influences of certain design parameters. The examples of the generation of the specific rules by automatic learning show the efficiency of the approach. The example of the optimization by coupling the genetic algorithms with automatic learning show the capacity and the perspective.