Combinaisons des approches statistiques et mécaniques pour l’évaluation du risque lié aux effondrements d’ouvrages souterrains : Application aux ruisseaux couverts du bassin minier cévenol
Auteur / Autrice : | Thibault Jeannin |
Direction : | Marc Vinches |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Géosciences |
Date : | Soutenance le 13/12/2019 |
Etablissement(s) : | IMT Mines Alès |
Ecole(s) doctorale(s) : | GAIA (Montpellier ; École Doctorale ; 2015-...) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire du génie de l'environnement industriel (Alès, Gard) (2000) - Laboratoire de Génie de l'Environnement Industriel / LGEI |
Jury : | Président / Présidente : Michel Lopez |
Examinateurs / Examinatrices : Marc Vinches, Muriel Gasc-Barbier, Thierry Verdel, Jean-Alain Fleurisson, Thomas Hauquin, Alain Denis | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Muriel Gasc-Barbier, Thierry Verdel |
Mots clés
Résumé
Les ruisseaux couverts sont d’anciens tunnels maçonnés à vocation hydraulique, recouverts de stériles miniers au-dessus desquels différentes infrastructures ont été construites. De récents effondrements posent aujourd’hui la problématique de l’estimation du risque d’effondrement de ces ouvrages. Dans cette thèse, nous avons tenté de proposer une méthodologie permettant de répondre à cette problématique. Du fait de l’intensité du phénomène étudié, l’étude s’est concentrée sur la détermination de la probabilité d’occurrence et sur les enjeux.L’utilisation de la méthode multicritère AHP a permis de proposer une note de risque à partir des enjeux et des désordres en présence. Du fait de l’incapacité du modèle à estimer rétroactivement les effondrements relevés sur 28 ouvrages, l’étude s’est par la suite concentrée sur l’estimation de la probabilité d’occurrence des effondrements.Une analyse statistique a permis d’estimer que les effondrements rencontrés dans ces ouvrages étaient liés à l’effondrement des piédroits (83% des cas) et à l’effondrement de la sortie des ouvrages (17% des cas). L’utilisation de la méthode de la régression logistique a permis, à partir de paramètres géométriques et de désordres observés, d’estimer rétroactivement et avec un F1-score moyen de 84% la probabilité d’occurrence de ces deux types d’effondrement.Afin de prendre en compte la dégradation des propriétés mécaniques des maçonneries, nous avons proposé un méta-modèle d’estimation du coefficient de sécurité des piédroits à partir de modèles numériques. L’approche a été évaluée rétroactivement et a permis d’obtenir un F1-score de 82%.Une combinaison des approches a ensuite été utilisée pour estimer le risque effondrement de 28 ouvrages découpés virtuellement en 180 tronçons. La méthodologie développée et les résultats obtenus pourront permettre de prioriser des actions préventives (réparations d’ouvrages, sécurisations de zones potentielles d’effondrement et mise en sécurité des personnes).