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Simulation trajectographique-silex2000

modèle numérique de simulation bidimensionnelle de propagation des chutes de blocs
 

SILEX 2000 a pour objectifs :

-  d’apprécier la propagation des chutes de blocs sur un versant ;

-  de dimensionner sur le plan mécanique les ouvrages de protection et de valider leur implantation ;

-  d’aider à l’établissement de cartes d’aléas.

Notre approche du phénomène :

La propagation des chutes de blocs rocheux sur un versant est constituée d’une succession d’impacts et de trajectoires aériennes.
L’impact d’un bloc sur un terrain meuble ou rocheux est un phénomène complexe relevant de la théorie des chocs inélastiques et des forces de contact, dépendant ainsi des caractéristiques mécaniques et géométriques du terrain.
Au cours de la chute, la vitesse lors de l’impact peut être insuffisante pour qu’il y ait rebond ; le bloc continue alors sa trajectoire en roulant ou en glissant sur la surface du terrain.

Notre approche générale consiste à modéliser de façon la plus réaliste les chutes de blocs, en tenant compte de ces différents modes de propagation.

éboulement rocheux - 28 ko

Notre méthodologie  :

1 - Définir la problématique du site et établir un cahier des charges avec le Maître d’Oeuvre

2 - Réaliser une visite du site en technique alpine si besoin pour :

-  lever la topographie précise par topographie terrestre ou photogrammétrie

-  repérer et caractériser les instabilités rocheuses potentielles

-  choisir les profils représentatifs du site

-  apprécier les paramètres tels que nature et état de surface du terrain, végétation

-  relever et étudier les événements anciens

3 - Choisir les critères d’entrée du logiciel et caler le modèle numérique sur la base :

-  des relevés effectués sur site

-  de la rétro-analyse des événements anciens

-  de notre expérience dans ce domaine délicat

4 - Lancer une série de simulations numériques selon les objectifs à atteindre

5 - Valider sur site l’adéquation entre les simulations trajectographiques et les caractéristiques propres du site

levée topographique - 63.2 ko

Les fonctionnalités :

-  Variation des conditions initiales : forme et masse du bloc, vitesse et vitesse angulaire initiales, points ou zone de départs. Calcul de 1 à n jets.

-  Variation aléatoire des coefficients du sol et de l’inclinaison de facettes de pente au niveau des points d’impacts, en vue de l’aide à l’élaboration de cartes d’aléas

-  Prise en compte de la végétation

-  Critère de fragmentation du bloc en cours de propagation, lors des impacts

-  Détermination des caractéristiques des trajectoires (hauteurs de passages, énergies et vitesses des blocs) en des points singuliers du profil

-  Dimensionnement d’ouvrages de protection (capacité d’absorption d’énergie, géométrie...)

-  Validation de l’implantation d’ouvrages de protection

-  Statistiques d’arrêt en vue de l’aide à l’élaboration de cartes d’aléas

Les paramètres pris en compte :

-  Paramètres du bloc : géométrie, élancement...
-  Paramètres traduisant la nature intrinsèque du sol : capacité de restitution d’énergie, enfoncement
-  Paramètres traduisant l’état de surface du sol : coefficient de frottement

Représentation des énergies cinétiques et hauteurs de passage/distance

énergies cinétiques - 18 ko

représentation des trajectoires - 23.3 ko

énergies cinétiques - 17.8 ko


Les résultats :

-  Résultats numériques : par jet, synthèse statistique, aux points d’interception, aux ouvrages
-  Résultats graphiques : trajectoires, graphes hauteur de passage / distance et énergie / distance.

Recherche et développement :

-  SILEX 2000 est un logiciel 2D développé en C++ dans un environnement WINDOWS 95/98/2000/XP. Son évolution se poursuit par le développement de nouvelles fonctions.
-  Notre bureau d’études travaille notamment à l’élaboration d’un logiciel 3D s’appuyant sur un modèle numérique de terrain.

GEOLITHE Ingénieurs-Conseils en Géologie - Géophysique - Géotechnique
Z-I Crolles - Cidex 112 E - 38920 CROLLES - tel. +33 476 92 22 22 - fax. +33 476 92 22 23
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