Approche expérimentale du comportement mécanique des géo-ouvrages à technologie cellulaire : application aux ouvrages pare-blocs - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

Experimental investigation of the mechanical response of cellular structures. Application to rockfall protection embankments

Approche expérimentale du comportement mécanique des géo-ouvrages à technologie cellulaire : application aux ouvrages pare-blocs

Résumé

(trad auto)This thesis work focuses on the mechanical behaviour of cell technology block block merlons. These civil engineering structures are built on a higher elevation and placed on the potential path of the boulders, upstream of the areas to be protected. The cellular character is offered by the use of gabions (geocells) combining a mesh envelope and a granular filling material such as crushed stones, a mixture of sand and tire shreds or ballast. The absence of sizing methods for this type of structure led to the creation of the ANR REMPARe research project combining experiments and multi-scale numerical modelling. As part of this project and in continuity with previous work, two experimental devices have been developed, one to study the behaviour of a small-scale structure made up of an assembly of cells, the other to study the behaviour of merlons on a real scale. It appears that the behaviour of the structures is conditioned by the materials used in œuvre and by the boundary conditions. The effectiveness of structures is assessed through their ability to dissipate impact energy by concentrating degradation on the facing and reducing deformation and stress transmitted to the rear part. The results of the experiments provide a database for the calibration and validation of numerical models developed in parallel. Feedback from experience makes it possible to draw up specifications for the construction, monitoring and maintenance of these structures.
Ce travail de thèse s'intéresse au comportement mécanique des merlons pare-blocs à technologie cellulaire. Ces ouvrages de génie civil sont construits en surélévation et placés sur la trajectoire potentielle des blocs rocheux, en amont des zones à protéger. Le caractère cellulaire est offert par l'utilisation de gabions (géocellule) alliant une enveloppe grillagée et un matériau de remplissage granulaire de type pierres concassées, mélange de sable et de déchiquetas de pneus ou encore ballast. L'absence de méthodes de dimensionnement relatives à ce type de structure a conduit à la création du projet de recherche ANR REMPARe alliant expérimentations et modélisations numériques multi-échelles. Dans le cadre de ce projet et dans la continuité des précédents travaux, deux dispositifs expérimentaux ont été développés, l'un permettant d'étudier le comportement d'un structure à échelle réduite constituée d'un assemblage de cellules, l'autre permettant d'étudier le comportement de merlons à échelle réelle. Il apparait que le comportement des structures est conditionné par les matériaux mis en ½uvre et par les conditions aux limites. L'efficacité des structures est évaluée à travers leur capacité à dissiper l'énergie d'impact en concentrant les dégradations au parement et en réduisant les déformations et les contraintes transmises à la partie arrière. Les résultats des expérimentations fournissent une base données pour le calage et la validation de modèles numérique développés en parallèle. Le retour d'expérience permet d'élaborer des prescriptions pour la construction, le suivi et la maintenance de ces ouvrages.

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tel-02599530 , version 1 (16-05-2020)

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Citer

A. Heymann. Approche expérimentale du comportement mécanique des géo-ouvrages à technologie cellulaire : application aux ouvrages pare-blocs. Sciences de l'environnement. 2012. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-02599530⟩

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