Étude expérimentale de la chute de blocs rocheux sur une dalle en béton armé recouverte par des matériaux amortissants

Experimental study of rock blocks falling down on a reinforced concrete slab covered by absorbing cushions

¹ Université Catholique de Louvain, Unité Génie Civil, Place du Levant, 1, B-1348 Louvain-la-Neuve, Belgique
² École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Laboratoire de mécanique des Boches, CH-1015 Lausanne, Suisse

Résumé

Le dimensionnement des galeries de protection contre les chutes de pierres dépend fortement de l'estimation des sollicitations dynamiques, que l'utilisation d'une couche amortissante peut réduire considérablement. Afin d'approfondir les connaissances actuelles sur les capacités d'amortissement des matériaux meubles, une étude expérimentale a été menée au Laboratoire de Mécanique des Roches de l'EPFL : des blocs de 100, 500 et 1 000 kg ont été lâchés de diverses hauteurs (≤ 10 m) sur une dalle en béton armé recouverte par un remblai d'épaisseur variable constitué de trois types de matériaux différents.

Les dispositifs et programme d'essais sont tout d'abord présentés. Ensuite, un exemple complet permet d'illustrer les divers enregistrements effectués lors d'un impact, ainsi que les traitements postérieurs à celui-ci. Finalement, une analyse des résultats expérimentaux souligne les principales tendances entre les grandeurs mesurées et débouche sur l'élaboration d'expressions mathématiques entre certaines de ces variables.

Abstract

The design of rock sheds depends strongly on the amplitude of the impulsive loadings, which can be drastically reduced using an absorbing cushion. To have a better knowledge of the damping abilities of soil layers, an experimental study has been carried out at the rock mechanics laboratory of the Swiss Federal Institute of Technology : weights of 100, 500 and 1000 kg were dropped from various falling heights (≤ 10 m) on a reinforced concrete slab covered by three different soil cushions.

The testing device and programme are first presented. Then, a comprehensive example is taken to illustrate the various data recorded during an impact, as well as their post-processing. Finally, an analysis underlines the main tendencies between the experimental results, and allows the development of mathematical expressions between some of the problem variables.