Dilatance-Contractance des milieux pulvérulents : déformation d'un milieu analogique

La variation de volume qui intervient dans la déformation d'un milieu pulvérulent (dilatance-contractance) est analysée à l'aide d'un milieu analogique constitué d'un assemblage régulier de cylindres de même diamètre. Les champs de vitesse de déformation et de déformation finie sont analysés dans les cas de déformation pure et rotationnelle. Les relations entre ces déformations et les champs de contraintes associés sont abordées

La dilatance des roches

Le comportement dilatant des roches fragiles, résultant de leur microfissuration, est analysé succinctement, notamment le seuil, la relation contrainte-déformation et l'évolution sous cycles. Mention particulière est consacrée à l’anisotropie, initiale ou induite

Structure, contraintes lithostatiques et notation des massifs rocheux

Les études de stabilité d’ouvrages (ou de versants), ont tendance actuellement à s’appuyer sur une note globale, affectée au massif, sommant (avec des coefficients variables selon les auteurs) ses caractéristiques géologiques et géomécaniques. Cette note n’est pas une caractéristique intrinsèque du terrain, elle dépend de l’orientation de l’ouvrage (ou de la topographie du versant) dans la structure et dans le champ géostatique, son utilisation n’est donc pas sans risque. Elle ne saurait notamment se substituer à une analyse des champs cinématiques concernant les joints actifs et passifs induits par l’ouvrage (ou le creusement de la vallée)

Champs tectoniques

La tectonique quantitative dont l'objet est la reconstitution des champs cinématiques des massifs rocheux et, éventuellement, des champs de contraintes, s'appuie sur la géométrie des structures actuelles, qui résulte de déplacements et déformations continus et/ou discontinus (structures plissées et/ou faillées). L'analyse cinématique permet à l'aide de marqueurs (par exemple objets et fossiles déformés, orientation et rejets de failles) la détermination des tenseurs de déformation finie D et de déformation progressive D(t) (ou « chemin de la déformation »), de la déformation homogénéisée (ou régionale) résultant de discontinuités de déplacements et des superpositions séquentielles des déformations tectoniques. Ces champs cinématiques sont enfin reliés aux champs de paléo-contraintes.Ces études apportent des informations (notamment sur l'anisotropie des roches, les surfaces éventuelles de rupture, les champs de contraintes naturels) essentielles dans les études géomécaniques

Caractéristiques géométriques et cinématiques de glissements de terrain de faible volume.

Mémoire HS n°15 - Géologie Alpine Risques naturels dans le Sud-est de la France . Colloque Association des Géologues du Sud-est-Avignon, 19 et 20 octobre 1989.Les caractères communs à quinze glissements de terrain dans des alluvions récentes, mélanges de moraines et d'éboulis, à faible pente, résultant de travaux de terrassement, ou d'une surcharge localisée, sont analysés. Les déplacements ont la direction de la ligne de plus grande pente. La surface de rupture, est proche d'une calotte sphérique.Le glissement peut être assimilé à la rotation de cette calotte sphérique, autour d'un axe horizontal parallèle à l' horizontale du talus, même lorsque l'excavation, ou le remblai, ont une orientation différente. Dans ces terrains peu cohésifs, des surcharges ou décharges minimes suffisent à provoquer le glissement, même sur de faibles pentes

Mécanisme de déplacement et déformation des nappes exemple de la nappe de Gavarnie (Pyrénées centrales)

Les nappes se mettent en place soit par glissement discontinu d'un bloc rigide, soit par fluage continu, soit par combinaison de ces deux mécanismes. Dans la nappe de Gavarnie (Pyrénées centrales) les deux mécanismes se sont manifestés différemment dans les ensembles paléozoïque et mésozoïque-cénozoïque superposés, lors de la déformation alpine. Les mesures effectuées sur les structures (stries de glissement, plissements, failles) et la détermination des déformations naturelles finies en différents points géographiques ont suggéré un schéma de mise en place et montré l'importance des cisaillements structuraux sur des surfaces lithologiques antérieures. En outre, une estimation du déplacement relatif, en accord avec les observations géologiques, a pu être proposée

Caractéristiques géométriques et cinématiques de glissements de terrain de faible volume.

Mémoire HS n°15 - Géologie Alpine Risques naturels dans le Sud-est de la France . Colloque Association des Géologues du Sud-est-Avignon, 19 et 20 octobre 1989.Les caractères communs à quinze glissements de terrain dans des alluvions récentes, mélanges de moraines et d'éboulis, à faible pente, résultant de travaux de terrassement, ou d'une surcharge localisée, sont analysés. Les déplacements ont la direction de la ligne de plus grande pente. La surface de rupture, est proche d'une calotte sphérique.Le glissement peut être assimilé à la rotation de cette calotte sphérique, autour d'un axe horizontal parallèle à l' horizontale du talus, même lorsque l'excavation, ou le remblai, ont une orientation différente. Dans ces terrains peu cohésifs, des surcharges ou décharges minimes suffisent à provoquer le glissement, même sur de faibles pentes

Analyse des zones de cisaillement naturelles

L'analyse de la déformation et du déplacement dans des zones de cisaillement ductiles naturelles, développées dans des roches différentes (granodiorite et calcaire), met en évidence des analogies morphologiques mais surtout, des différences géométriques notamment dans l'allure des courbes de glissement (trapézoïdale ou gaussienne). Cette différence traduit des hétérogénéités de déformation dépendant de la composition polyminérale ou monominérale des roches et du comportement des constituants minéraux

Caractérisation du tenseur des contraintes naturelles : bases théoriques et retours d’expérience

L’état de contraintes actuel, dont la modification anthropique ou naturelle entraîne des déformations, éventuellement des désordres, est un des éléments essentiels de la reconnaissance d’un terrain. Sa détermination fait appel à des bases théoriques et à l’expérimentation. Dans la première partie, outre quelques rappels bibliographiques concernant les champs théoriques pour des surfaces topographiques planes ou diédriques, est introduit le tenseur (K0) qui se ramène au scalaire k0 dans le cas du milieu pulvérulent. Le tenseur de surface (Σ0)0 conduit à une nouvelle définition de k0 pour les milieux cohésifs. Enfin, une étude originale en élasticité est proposée pour les vallées en U et V et les massifs en éperon ou en aiguille. La deuxième partie traite des reliefs de type vallée, montagne ou mixte par modélisation numérique. Sont présentés des exemples avec tracé des isostatiques et, sur une isostatique verticale, les variations des contraintes principales verticale et horizontale (σv et σH). L’effet d’un serrage latéral « tectonique » est analysé. La troisième partie a trait à des retours d’expérience français récents ; elle confronte résultats analytiques et numériques avec mesures de terrain. L’Est de la France est concerné par une extension qui peut se manifester en surface par une contrainte principale mineure négative (traction). Dans le cas des Alpes, les effets des reliefs et de la tectonique se font sentir : inclinaison du trièdre principal sous les versants (parallélisme entre versant et isostatique majeure) ; concentration des contraintes horizontales sous les vallées (souvent perpendiculairement à celles-ci) ; pour les contraintes verticales : effets d’alourdissement sous les vallées et d’allégement sous les montagnes