Sollicitations sismiques dues aux exploitations minières : amplification des ondes et vibrations des structures de surface

Micro-seisms induced by mining works : site effect and vibration induced on structure

• Auteur / Autrice : Nabila Lokmane
• Direction : Guy Bonnet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Université de Marne-la-Vallée (1991-2019)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régions minières

Ondes sismiques

Résumé

L’objectif de ce travail est d’analyser l’impact des secousses induites par les exploitations minières sur les structures situées en surface. Les travaux d’extraction du charbon engendrent des secousses similaires à celles provoquées lors d’un séisme (type d’ondes et lois de propagation) mais de magnitude assez faible. En revanche c’est leur caractère répétitif qui peut rendre les vibrations plus nocives. La démarche adoptée afin d’évaluer l’impact de ces vibrations a été appliquée au bassin minier de Gardanne (Provence) et comprend trois grandes étapes :• la reconnaissance du site à l’aide. De l’interprétation de mesures réalisées sur un réseau mis en place par l’Ineris. De mesures de bruit de fonds réalisées in situ. De mesures in situ et en laboratoire des propriétés dynamiques des sols en place. • l’analyse de l’ ‘effet de site’ permettant d’évaluer l’amplifications des vibrations dues à la résonance de couches de terrain meuble situées à proximité de la surface. Cette étape a été réalisée grâce à une modélisation par éléments de frontière. • l’analyse dynamique transitoire de structures de surface afin d’évaluer la possibilité d’endommagement de la structure sous l’action des vibrations induites par l’exploitation minière. Une modélisation par éléments finis en régime dynamique a été réalisée à cet effet. Lais : idem

The main objective of the present work is to analyze the consequences of micro-seisms induced by minig on the structures located above the mines. The shocks which appear during mining exploitation induce waves which are similar to seismic waves, but which have smaller amplitudes. The repetition of these shocks may however make these shocks more damaging. The process which has been used to evaluate the consequences of these vibrations was applied to the shocks induced by the exploitation of the mine of Gardanne (Provence). It includes mainly three steps :• The survey of the site which includes. The interpretation of vibration measurements performed within a measurement network conceived by Ineris. The interpretation of in situ acoustic recording of low frequency noise transmitted by the soil, using the well-known “H/V” method. In situ and laboratory measurements of dynamic properties of soils. The analysis of « site effect » which allows to evaluate the amplification of vibrations due to the presence of more deformable soils near the surface of the valley. This study was performed by using a boundary integral equation solution of elastodynamics. The dynamic analysis of a structure whose characteristics are typical of buildings existing within the valley, the aim being to evaluate a possible damage of the structure. The dynamic analysis of the structure was performed by using a 3D finite element modelling