Type de document

Rapports de recherche scientifique

Année de publication

2002

Langue

Français

Résumé

Le comportement de la roche et du massif rocheux autour des ouvertures souterraines dépend de nombreux facteurs. Pour les roches dures, l'amorce de la propagation des fissures, qui peut éventuellement conduire à une rupture par excès de contrainte, représente une propriété fondamentale - appelée ici seuil d'endommagement. Ce seuil, comme la résistance à court terme de la roche, est représenté à partir d'un nouveau critère multiaxial dans l'espace des contraintes. Dans une forme extensionnée aux massifs rocheux, le critère proposé, appelé MSDPu, permet de tenir compte des principaux facteurs qui influencent la stabilité des excavations, soient: la résistance de la roche intacte à petite échelle, l'influence du volume impliqué, l'effet du temps, et l'état de la structure du milieu selon la nature et l'abondance des défauts à diverses échelles (pores, fissures, lithologies, diaclases etc.). Une fois ces composantes définies, le critère est utilisé, dans le cadre de la méthode proposée, pour analyser diverses situations correspondant à des conditions réelles.

Dans les applications montrées, on procède d'abord à l'analyse de la stabilité de trous de forage, en conditions idéalisées (en laboratoire), puis à l'évaluation de la stabilité d'ouvertures à grande échelle à partir de cas bien documentés. Enfin, l'approche est appliquée à une mine Québécoise afin de confirmer son application et les limites rencontrées actuellement.

Abstract

The mechanical behaviour of rocks and rock masses around underground openings depends on many factors. For hard rocks, the onset of crack propagation, which can eventually lead to stress-induced failure, is a fundamental property called the damage initiation threshold (DIT). This threshold and the short term failure strength (STF) of rocks are represented here using a multiaxial criterion in stress space. Such criterion, named MSDPu, which has been extended to rock mass, allows the introduction of key factors that influence opening stability, namely: small scale intact rock strength, volume effects, time effects, and influence of the media structural state that depends on the nature and distribution of flaws at various scales (pores, microcracks, lithologies, joints, etc.). Once all the components are properly defined, the MSDPu criterion is applied, in the context of the proposed method, to various situations corresponding to actual conditions. In this presentation, the approach is first used to analyse the stability of boreholes under idealised (laboratory) conditions, followed by the stability of large underground openings (with well documented information). Finally, the method is applied to a local mine to evaluate its applicability and its limitation.

Mots-clés

Mine, Mining industry, Stabilité du terrain, Soil stability, Mécanique des roches, Rock mechanics, Géologie, Geology, Excavation et tranchée, Trenching and excavating, Résistance à l'éclatement, Bursting strength, Fatigue par contrainte, Stress fatigue

Numéro de projet IRSST

0098-0040

Numéro de publication IRSST

R-312

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