4. Comportement et propriétés mécaniques des roches
4.1 Généralités
Les propriétés mécaniques des roches peuvent être classées en deux grandes catégories :
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la déformabilité, traduisant la capacité d’une roche à changer de forme sous l’action de sollicitations notamment mécaniques, et caractérisée par des modules de déformation, instantanés ou différés ;
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la résistance, c’est-à-dire la contrainte qu’une roche peut supporter sous un certain type de sollicitation mécanique : traction, compression uniaxiale, compression triaxiale, etc ; la résistance ne saurait donc se résumer à une simple valeur intrinsèque, et les valeurs obtenues sous différentes sollicitations permettent de définir des critères de rupture (cf. § 4.6).
Ces différentes propriétés définissent le comportement mécanique de la roche, dont la formulation mathématique, sous forme de relations entre contraintes et déformations, constitue la loi de comportement de la roche. Le comportement mécanique des roches est étudié au laboratoire à l’aide d’un certain nombre d’essais sur échantillons représentatifs, dont les plus classiques font l’objet de recommandations de la Société Internationale de Mécanique des Roches (ISRM) : essais de traction directe ou indirecte (essai brésilien), essai de compression uniaxiale, essai de compression triaxiale (figure 7) . Lors de chacun de ces essais, on enregistre souvent une courbe contraintes – déformations.
Lors d’un essai de type compression, la roche présente généralement une relation linéaire et réversible entre les contraintes et les déformations, traduisant un comportement élastique, caractérisé par des modules élastiques ou modules de déformation. À partir d’un certain niveau de contraintes, les déformations de la roche ne sont plus réversibles....
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