5. MODELISATION DE LA MINE PAR LES ELEMENTS FINIS
4.1. CAS ETUDIE
Le modèle représente un massif de roche d'une
largeur de 30 m et de 45 m de hauteur où les excavations sont faites.
Ces excavations sont faites dans une série comportant 7 couches dont les
épaisseurs sont spécifiées dans la figure 3. Le milieu
est frottant et ses caractéristiques mécaniques sont
présents dans le tableau 3.
Les calculs sont fait en deux étapes pour mieux visualiser
la stabilité. Le modèle numérique utilisé prend en
considération la présence de l'eau car il use du logiciel GEO 5.
Cela nous pousse à ne pas chercher un logiciel de couplage qui prendrait
en compte cet aspect. Nous pouvons ainsi utiliser les éléments
finis pour représenter le massif de roche, hôte des excavations,
zones où se produiront les déplacements les plus importants ainsi
que l'apparition des fractures au sein du matériau.
L'intérêt de cette approche est de
bénéficier au maximum des ses avantages en utilisant le code de
calcul de GEO 5 tout en limitant ses inconvénients. Ainsi sa
capacité à représenter les zones exposées aux
chutes et aux affaissements sans intervention de la part de l'utilisateur est
intéressante pour le dimensionnement des ouvrages souterrains.
4.2. PRESENTATION DE GEO 5
GEO 5 est un logiciel de modélisation numérique
utilisant la Méthode des Eléments Finis(FEM) appliquée
à différents types des milieux. Il est extrêmement souple
en calcul. L'originalité de son approche provient du fait qu'il utilise
la Méthode des Eléments Finis. Il considère ainsi la roche
comme un ensemble de particules circulaires indéformables
possédant chacune ses caractéristiques propres, ce qui lui
confère la possibilité de mieux représenter le
comportement d'une roche soumis à de grandes déformations et
à de la fracturation qu'une approche classique de type milieu continu.
Cependant cette approche présente deux inconvénients ou
limitations majeurs :
- le temps requis pour modéliser un même
problème est beaucoup plus important que pour les logiciels utilisant
une approche en milieu continu. Cela dépend cependant beaucoup de la loi
de comportement et du schéma de résolution retenu ;
- le comportement global d'un ensemble de particules est la
résultante de l'ensemble des propriétés des particules. Le
comportement macroscopique est étroitement lié aux
propriétés des contacts interarticulaires des particules. Une
importante phase de calage des paramètres est donc nécessaire car
il n'existe pas de relations directes entre les micropropriétés
et les caractéristiques macroscopiques des usuelles des roches :
angle de frottement interne, cohésion, module d' Young, angle de
dilatance,...Le calage du modèle est fait à la suite de plusieurs
essais des maillages sur le plan purement géométrique.
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