Le glissement de masses rocheuses importantes, stratifiees et fissurees au depart, s'accompagne de deformations interieures qui conduisent à une distribution d'efforts de cisaillement non uniforme et à une rupture progressive. La pratique des excavations dans des versants rocheux a montre l'interdependance entre les efforts de soutènement necessaires et les deplacements toleres dans la tranchee. Le calcul classique d'equilibre limite d'une masse rigide est lui pris en defaut. Pour une serie de blocs juxtaposes, simulant une couche d'un versant à pendage parallèle à la pente, deux methodes d'etude sont presentees et leurs resultats compares: un modèle mathematique discontinu, base sur le programme de calcul des blocs semi-rigides de Cundall et un modèle physique recourant à des elements mecaniques simples.
Die Rutschung grosser geschichteter und gekluefteter Felsmassen ist mit inneren Verformungen verbunden, die zu einer ungleichformigen Verteilung der Scherkrafte und zu einem progressiven Bruch fuehren. Die Praxis der Aushubsarbeiten in Felsböschungen hat die wechselseitige Abhangigkeit zwischen den erforderlichen Stuetzkraften und den zugelassenen Verschiebungen des Gebirges aufgezeigt. Hierbei versagt die klassische Berechnung des Grenzgleichgewichtes einer starren Masse. Fuer eine Reihe nebeneinanderliegender Blöcke, die eine Schicht eines Hanges mit oberflachenparallelem Einfallen simulieren, werden zwei Untersuchungsmethoden vorgestellt und ihre Ergebnisse verglichen: ein mathematisches Diskontinuumsmodell, aufbauend auf dem Rechenprogramm fuer halbstarre Blöcke von Cundall, und ein physikalisches Modell unter Verwendung einfacher mechanischer Elemente.
The sliding of large stratified and fissurated rock masses is accompanied by internal deformations which lead to a non uniform shear stress distribution and to a progressive failure. The practice of rock slope excavations has shown the dependency between the necessary support forces and the allowed displacements in the rock mass. However, the usual limit equilibrium" approach cannot give satisfactory results in such cases. For a row of blocks placed side by side, simulating a layer of a rock mass dipping parallel to the slope, two methods of approach are presented and their results compared: a mathematical discontinuous model based on the programme for semi-rigid blocks by Cundall and a physical model using simple mechanical elements.
Les nombreuses excavations realisees Ces dernières annees dans des versants rocheux, notamment pour la construction d'autoroutes, ont souvent mis clairement en evidence le rôle decisif des deformations - et de leur contrôle par des dispositions constructives appropriees (Fig. 1 et 2) - sur la stabilite d'ensemble du massif en amont de l'excavation. Dans certains cas, il s'est avere possible d'empêcher presque totalement les mouvements par des soutènements ancres de capacite relativement modeste mis en oeuvre à l'avance ou très rapidement au fur et à mesure des travaux d'ouverture de la tranchee. Dans d'autres au contraire, il a fallu lutter contre des amorces de glissement au prix d'efforts d'ancrage supplementaires considerables et d'autant plus difficiles à realiser que l'excavation etait dejà fort avancee. Il est evident que les methodes conventionnelles d'analyse de stabilite par evaluation de l'equilibre limite à deux ou trois dimensions sont parfois totalement inadequates:
L'hypothèse de nigidite du corps en glissement n'est pas realiste pour des masses rocheuses importantes et surtout discontinues, où la stratification et la fissuration tectonique facilitent des deformations internes qui ne sont pas negligeables.
La distribution des contraintes de cisaillement sur les surfaces de glissement potentielles n'est pas uniforme et la resistance des joints n'est pas mobilisee dans la même proportion en tout point du massif. - Le concept même de resistance au cisaillement (valeurs de pic ou residuelle est d'autant moins applicable que la variation de resistance en fonction des deplacements (Fig. 3) ne peut être negligee dès lors que des deplacements differentiels interviennent dans Ie massif.
La determination de la masse glissante à considerer devient tres arbitraire lorsque le pendage (β) des couches est à peu près parallèle à la surface topographique, cas frequent dans nos versants molassiques ou calcaires (Fig. 4)
L'equilibre envisage est uniquement gravitaire, l'histoire geologique du massif, les deformations anterieures et les contraintes residuelles ne sont pas prises en consideration; si ces elements ne sont pas facilement quantifiables, des observations de surface et sur echantillons, ainsi que des essais in situ devraient souvent être inclus dans l'etude de stabilite. La rupture progressive - progressive au sens du changement des paramètres gouvernant le comportement du système en fonction des mouvements dans ce système - est liee à une distribution non uniforme des deformations et des contraintes tangentielles. Toutefois, divers aspects du problème restent à eclaircir, que ce soit au niveau de la modelisation du massif rocheux (proprietes mecaniques et rheologiques des discontinuites en particulier) ou à celui du dimensionnement des dispositions constructives (ancrages, drainages, etc.) propres à assurer la stabilite de masses en mouvements potentiels ou reels. La confrontation des resultats fournis par les deux approches apparait prometteuse et necessaire pour progresser avec quelque sûrete dans la comprehension du comportement des massifs rocheux discontinus.
