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Géomécanique et géologie de l'ingénieur

Sigle: MINES4, ECTS: 2

Objectifs du cours

Le cours comporte deux parties qui font appel à des connaissances de base dans le domaine des sciences de la Terre, des sciences mécaniques et des sciences hydrologiques.
La première partie présente les fondements de la géomécanique dans le cadre de la mécanique des matériaux déformables. Les caractéristiques de déformabilité et de résistance des sols et des roches sont étudiées. Les comportements rhéologiques de ces géomatériaux sont reliés à leurs caractéristiques pétrographiques (minéralogiques et texturales).
La deuxième partie présente les processus classiques de déformation et de rupture à l'échelle du massif de sol ou du massif rocheux, mettant l'accent sur l'adéquation nécessaire d'un modèle numérique avec une réalité physique contrôlée par des paramètres géologiques, structuraux et géomécaniques. Diverses applications sont traitées, en rapport avec l'intervention classique de l'ingénieur dans le domaine de l'aménagement du territoire au sens large : conception des ouvrages de génie civil, exploitation des ressources naturelles, problèmes environnementaux.
L'enseignement comporte à la fois des exposés et des travaux dirigés sous forme d'exercices et d'études de cas.

Programme

1) Les concepts de base de la géomécanique:

  • Les sols et les roches : géomatériaux polyphasiques. Identification minéralogique, texturale et géotechnique. Caractérisation du milieu poreux ;
  • Comportements rhéologiques des sols et des roches en rapport avec les paramètres minéralogiques et texturaux. Comportement des sols granulaires (frottement solide, dilatance, ...). Comportement des sols fins (relation eau-minéral, compaction diagénétique, fluage des sols fins, ...). Essais de laboratoire.
  • L’eau dans les sols. Relation de Terzaghi. Rappels d’hydraulique souterraine.
  • Contraintes dans les sols et les roches : contraintes géostatiques et contraintes induites.
  • Consolidation et tassement des sols fins (modèle de Terzaghi) ;
  • Grandes déformations et rupture des sols et des roches. Processus d'endommagement et de localisation des déformations. Déformation et rupture progressive
  • Caractérisation géologique et géomécanique des massifs rocheux. Comportement mécanique des discontinuités dans les massifs rocheux.
2) Les applications géologiques et géotechniques :
  • Problèmes géologiques et géotechniques relatifs à la ville de Paris. Etudes de cas : Butte Montmartre, Quartier de Passy, Projets de fondation d’ouvrage…
  • Mouvements de versants : analyse, modélisation et prévention. Etudes de cas : La Clapière, Séchilienne, glissement dans les retenues de barrage (Vaïont, Trois-Gorges) ;
  • Dimensionnement de grands talus d’exploitations minières à ciel ouvert. Verses et digues à stériles. Etudes de cas et retour d’expérience (France, Maroc, Brésil, Iran…)
  • Problèmes géologiques et géotechniques relatifs aux barrages. Types de barrages et spécificités. Risques de rupture. Prévention des accidents. Etudes de cas et retour d’expérience.
  • Problèmes géologiques et géotechniques relatifs aux tunnels. Tunnels à grande profondeur en roches dures (méthodes d’exécution, méthodes de calcul). Tunnels à faible profondeur en roches tendres (méthodes d’exécution, mécanismes de déformation et de rupture, tassements et auscultation). Ouvrages souterrains et risques géologiques. Etudes de cas et retour d’expérience;

Modalités d'évaluation

L'évaluation du cours s'effectue sous forme d'un examen écrit (exercices d’application, commentaire d’études de cas).

Equipe pédagogique

Responsable(s)
Jean-Alain FLEURISSON

Chargé(s) d'enseignement
Frédéric PELLET

Sigle MINES4
Année 2ème & 3ème année
Niveau Graduate 1st year, Graduate 2nd year
Crédits ECTS 2
Coefficient 2
Nb. d'heures 37
Nb. de séances 30
Type de cours Descriptifs complémentaires
Semestre 3, 5
Période Automne
Domaines
  • Génie et sciences de la terre
Dernière mise à jour:
20 Jun 2017 10:13 par julien