Classification Des Terrains

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Classification Des Terrains dans les projets

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  • 1METHODES DE CLASSIFICATION DES

    TERRAINS ET UTILISATION DANS LA CONCEPTION DES

    PROJETS

  • 2METHODES DE CLASSIFICATION DES MASSIFS ROCHEUX

    Trois mthodes principales : Classifications AFTES La classification de BARTON ( Q System ) La Classification de BIENIAWSKI (RMR)

  • 3METHODES DE CLASSIFICATION DES MASSIFS ROCHEUX

    Objectif : valuer les facteurs ncessaires pour tablir un projet douvrage souterrain.

    Moyens : reconnaissances gologiques, gomtriques, puis gotechniques des terrains.

    Finalit : dfinir des zones homognes pour le dimensionnement du projet.

  • 4METHODES DE CLASSIFICATION DES MASSIFS ROCHEUX

    Utilises essentiellement en tudes prliminaires (faisabilit, APS).

    Mthodes simples et rapides

  • 5METHODES DE CLASSIFICATION DES MASSIFS ROCHEUX

    Exemple de profil gologique avec classes AFTES des terrains

  • 6METHODES DE CLASSIFICATION DES MASSIFS ROCHEUX

    Permet de dfinir des sections de caractristiques similaires

  • 71. METHODE AFTES

    Base sur les recommandations du groupe de travail N1 caractrisation des massifs rocheux utile ltude et la ralisation des ouvrages souterrains

    (juin 2003)

  • 8Paramtres utiles la description du massif :1. Conditions gologiques gnrales2. Conditions hydrogologiques : charge hydraulique,

    permabilit3. Discontinuits du massif rocheux : densit de

    fracturation, orientation, organisation en familles, comportement mcanique

    4. Caractristiques mcaniques des terrains : Identification, Rsistance, Gonflement, Altrabilit.

    5. Les contraintes naturelles6. La dformabilit du massif

  • 91. Conditions gologiques gnrales Les tudes gologiques concernant le projet

    doivent comprendre : carte des affleurements, carte des formations rencontres et

    phnomnes superficiels (fontis, glissements, )

    description des couches rencontres (importance du contexte rgional)

  • 10

    1. Conditions gologiques gnrales

  • 11

    1. Conditions gologiques gnrales Etat daltration

    du massif rocheux.

  • 12

    2. Conditions hydrogologiques Charge hydraulique

  • 13

    2. Conditions hydrogologiques Permabilit

  • 14

    3. Discontinuits du massif rocheux orientation des discontinuits

  • 15

    3. Discontinuits du massif rocheux RQD

  • 16

    3. Discontinuits du massif rocheux ID

  • 17

    3. Discontinuits du massif rocheux organisation en familles :

    nombre de familles

  • 18

    3. Discontinuits du massif rocheux organisation en familles :

    espacement des discontinuits de chaque famille

  • 19

    3. Discontinuits du massif rocheux

    comportement mcanique des discontinuits

  • 20

    4. Caractristiques mcaniques des roches indice de continuit de la roche : calcul de la

    vitesse thorique Vp* de propagation des ondes

  • 21

    4. Caractristiques mcaniques des roches

    Identification : indice de continuit de la roche (partir des vitesses de propagation des ondes : thorique Vp* en fonction de la minralogie et mesur sur chantillon Vp)

  • 22

    4. Caractristiques mcaniques des roches Rsistance

    de la roche

  • 23

    4. Caractristiques mcaniques des roches

    Rsistance de la roche (autre classification issue de la recommandation du GT7 soutnement et revtement)

  • 24

    4. Caractristiques mcaniques des roches

    Gonflement : rechercher la prsence de minraux gonflants (argiles, hydroxydes, sulfates, anhydrite ).

    Altrabilit : rechercher la prsence de minraux sensibles : leau (feldspaths, micas, gypse), au gel, aux variations de contraintes(essais spcifiques raliser)

  • 25

    5. Contraintes naturelles Profondeur de lexcavation : caractrise par le

    rapport entre la rsistance c et la contrainte initiale ( rester dans le domaine lastique ou non)

  • 26

    6. Dformabilit du massif Attention bien distinguer les paramtres du

    massif (chelle dcamtrique) . Classe DM : modules de dformation dtermins

    partir dessais en place pour tenir compte de linfluence de la fracturation

  • 27

    6. Dformabilit du massif

    des paramtres de la matrice (chelle dcimtrique)

    Classe DE : modules de dformation dtermins partir dessais sur chantillons

  • 28

    Utilisation de cette classification AFTES dans le choix dun soutnement (GT7,

    juillet 1982)

    Critres prendre en considration pour orienter le choix dun type de soutnement

    MAIS Ne permet pas le dimensionnement de ce

    soutnement

  • 29

    Utilisation de la classification AFTES pour le choix dun soutnement

    Diffrents tableaux correspondants aux diffrents critres importants, et prcisant si tel type de soutnement est plus ou moins bien adapt vis--vis de ce critre

    + superposition des critres

  • 30

    Critre : Comportement mcanique

  • 31

    Critre : DiscontinuitsExplosif avec pr dcoupage

  • 32

    Critre : DiscontinuitsExplosif sans pr dcoupage

  • 33

    Critre : DiscontinuitsExcavation mcanique (hors explosif)

  • 34

    Critre : Altrabilit gonflement

  • 35

    Critre : Hydrogologie

  • 36

    Critre : Couverture

  • 37

    Critre : Dimensions de la galerie et environnement

  • 38

    Exemple 1 : tunnel de 12 m de diamtre dans des schistes fracturs sous forte couverture (c o < 2) et hors deau

    Conclusion : boulons ancrage ponctuel ou rparti avec grillage ou bton projet + cintres coulissants

  • 39

    Exemple 2 : tunnel de 6m de diamtre dans des argiles gypseuses sous 10 m de couverture dont 8 m sous la nappe et en

    agglomration

    Conclusion : soit cintres lourds actifs + blindage, soit plaques mtalliques assembles + enfilage, soit voussoirs prfabriqus mis en place dans un bouclier

  • 40

    Exemple 3 : tunnel de 11 m de diamtre dans les argiles plastiques sous 50 m de couverture ; pas de nappe ; milieu urbain

  • 41

    PARIS A86 OuestPROFIL GEOLOGIQUE

  • 42

    SOCATOP

    1. Argile Plastique : Rc = 0,4 MPa2. Pas de discontinuit3. Risque de gonflement4. Hydrologie : permabilit trs faible (k

  • 43

    SOCATOP

    1. Argile Plastique : Rc = 0,4 MPa R6a (ou R5a)2. Pas de discontinuit : sans objet3. Risque de gonflement4. Hydrologie : permabilit trs faible (k

  • 44

    R6aSans Objet

    GonflementK1Modre11m

    X X

    X

    xX X

    X

    xxx

    X

    XX

    x

    x

    X

    Xx x

    xX xx

  • 45

    SOCATOP

    TUNNEL CIRCULAIRE REALISE AU TUNNELIER AVEC VOUSSOIR BETON

  • 46

    COMMENTAIRES sur mthode AFTES

    Pas de dimensionnement du soutnement Orientation pour le choix du type de

    soutnement En milieu rocheux : importance de la

    fracturation relativement limite

  • 47

    2. Classification de BARTON(Q system)

    ...

    ..

    FRSJ

    JJ

    JRQDQ w

    a

    r

    n

    =

  • 48

    Classification de BARTON(Q system)

    RQD/Jn : caractrise la taille des blocs rocheux

    Jr/Ja : caractrise la rsistance au cisaillement entre blocs

    Jw/SRF : Contrainte / force active

    SPAN : largeur, diamtre ou hauteur ESR : coefficient correcteur de dimension

    SPAN/ESR = diamtre quivalent

  • 49

    Classification de BARTON(Q system)

    Importance du terme RQD : Attention au travers de la mesure (qualit du

    sondage , diamtre de la carotte, orientation du forage, etc)

  • 50

    Classification de BARTON (Q system) :

    RQD

    Description de la fracturation R.Q.D.

    Nombre de familles de discontinuits

    Jn

  • 51

    Classification de BARTON (Q system) :

    Jr

    Rugosit des discontinuits Jr

    Les deux pontes sont en contact

    Les deux pontes ne sont pas en contact

  • 52

    Classification de BARTON (Q system) :

    Ja

    Altration de la discontinuit Ja approximatif

    Contact entre les deux pontes

    Epontes rocheuses restant en contact aprs un lger cisaillement

  • 53

    Classification de BARTON (Q system) :

    Ja

    et

    Jw

    Altration de la discontinuit Ja approxi

    matif

    Effet de leau Jw H charge hydro-statique

    en m

  • 54

    Classification de BARTON (Q system) :SRF :

    Stress Reduction

    Factor(tat

    tectonique du massif)

    Facteur de contrainte c/1 t/1 SRF

    Ouvrage souterrains rencontrant des zones altres susceptibles

    dinduire des instabilits de masses rocheuses lors de lexcavation

    Roches comptentes Etat de contrainte

  • 55

    Classification de BARTON (Q system) : SRF

    Facteur de contrainte c/1 t/1 SRF

    Roches poussantes, dformation importantes

    Roches gonflantes

  • 56

    Classification de BARTON (Q system) : ESR (Equivalent Support Ratio)

  • 57

    Classification de BARTON (Q system) : Choix des soutnements

  • 58

    Classification de BARTON (Q system) : Choix des soutnements

  • 59

    Classification de BARTON (Q system) : Choix des soutnements

  • 60

    Classification de BARTON (Q system) : Choix du soutnement

    Exemple classe 21

  • 61

    Classification de BARTON (Q system) : Choix du soutnementAutre prsentation (plus synthtique)

  • 62

    Commentaires sur mthode de Barton : - base sur plus de 200 cavits existantes (Europe et Scandinavie), - essentiellement en terr