Mécanique des roches 356299 30359167 2008-06-05T21:45:40Z Roland45 27078 Annulation des modifications 30349542 par [[Special:Contributions/90.28.153.122|90.28.153.122]] ([[User talk:90.28.153.122|Discuter]]) Vandalisme {{Sciences}} La '''mécanique des roches''' est une discipline à part entière de la [[mécanique]] générale. On y retrouve toutes les composantes classiques : mécanique des milieux continus, mécanique des solides (des blocs), cinématique, énergétique... Elle se différencie toutefois des autres disciplines par la nécessité de bien connaître la [[géologie]] et les techniques de l'ingénieur auxquelle elle se raccroche : travaux souterrains, mines, carrières, stabilité de versant rocheux, enrochements... La suite de cet article est l'introduction d'un cours de ''Travaux souterrains et de mécanique des roches'' donné à l'[[École normale supérieure de Cachan|ENS Cachan]] et à l'[[École nationale des ponts et chaussées|ENPC]]. == Mécanique des roches et mécanique des sols == Il convient de bien différencier ce que nous appelons [[roche]]s et sols. Voici une définition d'origine mécanique (il en existe d'autres, géologiques par exemple) : *Roches : géomatériaux possédant une cohésion et une résistance à la compression simple supérieure à 20 MPa. *Sols : géomatériaux pulvérulents ou cohésifs mais ne présentant pas ou pratiquement pas de résistance à la compression simple. La cohésion disparaît par dissolution. La règle plus générale veut que l'on désigne par roches les terrains profonds et par sols les terrains de surface (terrains issus de l'[[érosion]] des roches). Certaines roches, telles les [[Marne (roche)|marnes]] à faible pourcentage de [[Carbonate de calcium|CaCO<sub>3</sub>]] ou les [[granite]]s très fracturés et altérés, sont inclassables. Leur comportement, au cœur de la recherche, n'est ni celui d'un sol ni celui d'une roche classique. La [[rhéologie]] d'une roche est fortement liée à son degré de fracturation, ce qui n'est pas le cas d'un sol. == Naissance et applications de la mécanique des roches == === Une science cinquantenaire === Les premiers à avoir étudié et pratiqué la mécanique des roches, de façon empirique certes, mais efficace, furent les ingénieurs des mines confrontés à la stabilité des épontes rocheuses de leur exploitation (épontes : dans les mines, terme désignant les roches entourant une couche géologique considérée). Les premiers traités d'exploitation des mines — De Re Metallica ([[1566]]) ou l'[[Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers|Encyclopédie]] ([[1751]]) — ne mentionnent guères les techniques d'[[excavation]] et de stabilité des terrains. Les cours des mines publiés par la suite (H. De La Goupillère par exemple en 1911) ne furent guères plus précis dans la conception des soutènements. Une idée générale conduit à considérer que ''construire sur le roc'' est un gage de sécurité. Le développement de grandes infrastructures en altitude (stations de ski, passage de cols) et la construction des [[barrage]]s hydro-électriques de montagne ont nuancé cette considération. La chute de blocs, les glissements de talus rocheux et l'importance de l'eau dans les fractures (catastrophe du [[barrage de Malpasset]] en 1959) ont poussé les ingénieurs à étudier plus en détail le comportement du massif rocheux dans sa globalité. Le Comité International des Grands Barrages, créé en 1927, fut le premier à réfléchir sur le problème, et son congrès de 1964 marque le début de ce que l'on appelle la mécanique des roches. Les Français ont toujours été parti prenante des recherches et discussions, en témoigne l’actuel Comité Français de Mécanique des Roches fondé en 1967. La discipline est donc récente et laisse encore présager des découvertes majeures ces prochaines années. === Applications === La mécanique des roches trouve ses applications dans divers domaines de l'[[ingénierie]] et de la recherche : *[[Géologie]] : déformations tectoniques entraînant plissements, diaclases et failles ; *Physique du globe : comportement sous haute pression et température, [[séisme]]s ; *[[Mine (gisement)|Mine]] : stabilité des excavations, des tailles, galeries et puits ; *[[Pétrole]] : extraction des [[fluide]]s en milieu poreux, stabilité des forages profonds ; *Stockages souterrains : stabilité, transport des [[polluant]]s, perméabilité, couplages thermo-mécaniques ; *[[Géothermie]] : échange de chaleur entre fluides et massif rocheux fracturé, durée de vie d’un pompage ; *Génie Civil : fondations des grands ouvrages (barrages, centrales électriques, viaducs), terrassements routiers, stabilité des talus et versants, travaux souterrains, concassage et travaux de carrière, utilisation comme matériau (enrochements, pierre de construction, granulats). == Couplage géologie / mécanique des roches == Pour la mécanique des sols, connaître l’histoire de la formation du terrain que l’on étudie n’est pas toujours indispensable. Les formations de surface considérées comme "sols" sont presque exclusivement du quaternaire et sont issues de l’altération des roches. A contrario, le mécanicien des roches doit être également [[géologue]], ou tout au moins avoir des bases en [[géologie]]. L’étude des discontinuités (localisation, propriétés mécaniques des joints, [[hydrologie]]) et la détermination des contraintes in situ sont deux exemples parmi tant d’autres illustrant la complémentarité des deux disciplines. ==Voir aussi== === Liens externes === * [http://www.stebarbe.com/cours.pdf Cours de Travaux souterrains et de mécanique des roches], enseigné à l'ENS Cachan, au département Génie Civil (DGC) et à l'Ecole Nationale des Ponts-et-Chaussées par François Martin et Adrien Saïtta. * [http://www.geotechnique.org Comité Français de Mécanique des Roches] {{Mots-clés relatifs aux sols}} {{Portail|sciences de la Terre et de l'Univers|route}} [[Catégorie:Géologie]] [[Catégorie:Géotechnique]] [[Catégorie:Géodynamique]]