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RÉSUMÉ
La description des roches est un prérequis incontournable à tout projet d’ouvrage en milieu rocheux. L’étude géomécanique d’un site s’effectue sur le terrain, mais également en laboratoire. Elle comprend la description pétrographique de la matrice rocheuse, l’analyse de la nature et des propriétés des discontinuités qui constituent potentiellement des sources d’instabilité. L’étude est complétée par le prélèvement d’échantillons, en vue de l’identification des matériaux présents, et de sondages carottés, opération longue et coûteuse. Des méthodes géophysiques peuvent venir compléter l’approche, ainsi que des essais mécaniques in situ.
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Jean-Louis DURVILLE : Ingénieur en Chef des Ponts et Chaussées - Chef de la Division Mécanique des Sols et Géologie de l’Ingénieur au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées
-
Hubert HÉRAUD : Ingénieur Géologue - Chef du Groupe Sols-Roches au Centre d’Études Techniques de l’Équipement, Laboratoire Régional de Clermont-Ferrand
INTRODUCTION
La description précise du massif rocheux – celle des roches qui en constituent la matrice et celle des discontinuités qui le traversent – est une phase indispensable de l’étude géomécanique d’un site, que le but soit la fondation d’un barrage, le percement d’un tunnel, le creusement d’un déblai, ou tout autre ouvrage en milieu rocheux. Cette description se fait sur le terrain et au laboratoire, à l’aide d’observations et de mesures diverses.
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- Version courante de mai 2023 par Richard GIOT, Stephen HÉDAN, Philippe COSENZA
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2. Description et caractérisation de la matrice rocheuse
La description de la matrice rocheuse fait appel à des identifications et à des essais de laboratoire, dont les principaux sont décrits ci-après.
2.1 Description pétrographique
La description pétrographique consiste à déterminer la nature des différents minéraux, leur abondance relative, leur degré d’altération, leur taille et leur agencement, ainsi que l’existence éventuelle de pores. La figure 2 présente un exemple de roche observée en lame mince au microscope optique.
Le tableau 2 présente les caractéristiques de quelques minéraux courants.
HAUT DE PAGE2.2 Essais d’identification
Il s’agit d’essais simples, rapides, couramment pratiqués, et qui donnent, alliés à la description pétrographique, une image assez précise du matériau. Le tableau 3 présente quelques valeurs typiques de propriétés des roches les plus courantes.
HAUT DE PAGE
C’est la masse volumique de la roche sèche, quotient de la masse de l’échantillon par son volume (enveloppe extérieure, incluant les pores intérieurs). Elle s’exprime en kg / m3 ou en t / m3. Il ne faut pas la confondre avec la masse volumique absolue ρa , qui est la masse volumique de la matière minérale
.
C’est le rapport du volume de l’espace poreux, c’est‐à‐dire des vides inclus dans la roche, au volume de l’éprouvette (enveloppe extérieure) :
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FOUCAULT (A.), RAOULT (J.-F.) - Dictionnaire de géologie - . 3e édition, Masson (1988).
-
(2) - DURVILLE (J.-L.) - Mécanique des roches : généralités - . Mécanique des roches- Généralités, Structure et gros œuvre (1997).
-
(3) - AFTES - Description des massifs rocheux utile à l’étude de stabilité - . Tunnels et Ouvrages Souterrains, supplément au no 117 (1993).
-
(4) - HÉRAUD (H.), LIVET (M.) - Reconnaissance des massifs rocheux. Prise d’empreinte dans un forage - . Bulletin Liaison Laboratoires ponts et chaussées no 128, p. 128-131 (nov.-déc. 1983).
-
(5) - BRETON (J.-P.) - L’orientation des carottes de sondages miniers. Méthodes et appareillages - . Chronique Recherche Minière no 470, p. 65-68 (1983).
-
(6)...
* - Le catalogue du système universitaire de documentation peut être consulté en ligne : http://www.sudoc.abes.fr
POLLET (N.) - Mouvements gravitaires rapides de grandes masses rocheuses - . École nationale des ponts et chaussées (2004).
AMMIAR (B.) - Microstructure et effet d’échelle dans les essais de micro-indentation sur les roches - . École nationale des ponts et chaussées (2003).
WRIGHT (H.) - Rôle de la minéralogie, de la texture et de la structure dans la déformation et la rupture des argilités de l’Est - . École nationale des ponts et chaussées (2001).
HAUT DE PAGE2.1 Association française de normalisation (Afnor)
P18-556 - 9-1990 - Granulats. Détermination de l’indice de continuité. - -
P18-572 - 12-1990 - Granulats. Essai d’usure micro-Deval. - -
P18-573 - 12-1990 - Granulats. Essai Los Angeles. - -
P18-579 - 12-1990 - Granulats. Essai d’abrasivité et de broyabilité. - -
P18-593 - 12-1990 - Granulats. Sensibilité au gel. - -
NF P94-067 - 12-1992 - Sols : reconnaissance et essais. Coefficient de dégradabilité des matériaux rocheux. - -
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