Dans le cadre de sa thèse au sein du Laboratoire 3SR, Bruna GARCIA a contribué au Projet National C2ROP (Chutes de bocs, Risques rocheux et Ouvrages de Protection) en faisant des simulations pour l’axe Benchmark Trajectographies.
Ce travail a été valorisé récemment et publié dans la Revue Engineering Geology le 1er octobre 2022 :
Comparaison d’essais de chute de blocs en grandeur réelle avec des simulations en trois dimensions en utilisant la méthode d’éléments discrets (DEM) avec des formes complexes.
Titre original : Comparison of full-scale rockfall tests with 3D complex-shaped discrete element simulations)
L’analyse trajectographique est indispensable pour gérer le risque rocheux. Il est crucial de comprendre et d’affiner les interactions entre le sol et la roche pendant un éboulement, qui peuvent être liées aux éléments impliqués. Ceux-ci comprennent la topologie, la nature du sol et de la roche, mais aussi le volume et la forme des blocs qui tombent. Ce travail se concentre sur la reproduction des observations de terrain à l’aide d’un modèle 3D à éléments discrets (DEM) afin d’analyser plus en détail les zones de dépôt les plus probables des chutes de blocs, souvent inaccessibles en raison du nombre limité de données expérimentales disponibles. Le modèle numérique intègre des blocs de formes plus réalistes reconstruits à partir des blocs trouvés sur le terrain et obtenus par photogrammétrie. La dissipation de l’énergie cinétique au point d’impact est maîtrisée. Des dizaines de lâchers de blocs rocheux ont été réalisés sur deux profils de pente d’une carrière située à Authume (France) lors de la campagne expérimentale du projet C2ROP (Action de l’Axe 3.1 « Benchmark Trajectographiques »). Les hauteurs de passage des blocs, les vitesses et les distances de propagation ont été évaluées ainsi que leurs points d’arrêt. Nous avons analysé la propagation latérale (étalement), les distances de propagation et les bilans énergétiques calculés pour 3 géométries distinctes. Ces résultats numériques ont été confrontés aux observations expérimentales. Bien qu’elle prenne beaucoup de temps par rapport aux modèles de type « point matériel » et des corps rigides où la durée de l’impact est nulle, la DEM utilisée dans ce travail est polyvalente grâce à une prise en compte explicite des effets géométriques tout au long de la durée des contacts multiples. Il permet de simuler assez précisément une multitude de configurations. Parmi les propriétés du terrain et des blocs, les caractéristiques géométriques s’avèrent cruciales. Dans un souci d’efficacité, un coefficient de forme simplifié basé sur l’élongation des blocs est proposé. Les données de simulation seront bientôt mises à disposition du public et feront objet d’un article dans Data-In-Brief.
Le Projet National C2ROP (Chutes de blocs, Risques rocheux et Ouvrages de Protection) est :
- administré par l’IREX, Institut pour la Recherche appliquée et l’Expérimentation en Génie Civil.
- coordonné par le cluster INDURA, Infrastructures Durables en région Auvergne-Rhône-Alpes, en région Auvergne-Rhône-Alpes.
