Study of works of torrential correction submitted to banks forces - 2nd phase report
Etude d'ouvrages de correction torrentielle soumis à des poussées de berges - rapport 2ème phase
Résumé
Materials transported by flood torrents by overthrusting under the form of debris flows often come from sliding banks which can eventually fill in the river bed. To limit the volumes of material likely to travel downstream, the construction of dams in these zones of unstable banks presents a strategic interest in a system of torrential correction. The efforts exerted by these slidings on works are poorly known and often lead to damaging them. The goal of this study is to identify and then evaluate these actions in order to improve design techniques. The first part reviews the stability computation method in geotechnics and defines the adaptations required by the problem specificity. The bi-dimensional methods in the framework of a calculation to the soil limit are proposed and then automated under the form of a calculation software prototype. The bases of an extension to the tri-dimensional aspect are exposed on the bases of the bi-dimensional approach. Finally, the last part was dedicated to the modelling by finite elements, introduced by the presentation of an advanced analytical resolution diagram. The use of such resolution methods enabled to define a methodology of study of the problem and to obtain a first series of results relative to the kinematics of the phenomenon at the rear of the works.
Les matériaux transportés par les torrents en crue par charriage sous forme de laves torrentielles sont fréquemment issus des berges en glissement qui peuvent à terme combler le lit. Pour limiter les volumes de matériaux susceptibles de transiter vers l'aval, la construction de barrages dans ces zones de berges instables présente un intérêt stratégique important dans un dispositif de correction torrentielle. Les efforts exercés par ces glissements sur les ouvrages sont mal connus et conduisent souvent à leur endommagement. Cette étude se propose d'identifier puis d'évaluer ces actions afin d'améliorer les techniques de conception. La première partie rappelle les méthodes de calcul de stabilité en géotechnique et définit les adaptations nécessaires à la spécificité du problème. La seconde partie développe des méthodes analytiques de calcul des efforts du glissement sur une structure dans le cadre d'une analyse de stabilité externe. Les méthodes bi-dimensionnelles dans le cadre d'un calcul à l'état limite du sol sont proposées puis automatisées sous forme d'un prototype de logiciel de calcul. Les bases d'une extension à l'aspect tri-dimensionnel sont exposées sur les fondements de l'approche bi-dimensionnelle. Enfin, il a été consacré une dernière partie à la modélisation par éléments finis, introduite par la présentation d'un schéma de résolution analytique avancé. L'utilisation de telles méthodes de résolution a permis de définir une méthodologie d'étude du problème et d'obtenir une première série de résultats relatifs à la cinématique du phénomène à l'arrière des ouvrages.