Article d’ingénierie / Engineering Article

Description des propriétés mécaniques de la Molasse aquitanienne de Lausanne

Description of the mechanical characteristics of the Aquitanien Molasse of Lausanne

¹ Karakas & Français SA, Lausanne, Suisse
² Laboratoire de Mécanique des Roches de l’École Polytechnique Fédérale (EPFL), Lausanne, Suisse
³ Municipal de la Ville de Lausanne, Lausanne, Suisse

^★ Auteur de correspondance : mustafa.gencer@karakas-francais.ch

Résumé

Le tunnel ferroviaire de la société TRIDEL SA à Lausanne (Suisse) a été entièrement réalisé dans la formation molassique caractéristique de la région. Le présent article propose une classification des différents types de roches constituant cette formation molassique (Molasse aquitanienne ou Molasse grise de Lausanne) sur la base des critères lithologiques établis selon les relevés des géologues. Les caractéristiques mécaniques propres à chaque type de roche ont été déterminées à partir des essais de résistance uniaxiale avec mesure du module d’élasticité, des essais triaxiaux et des essais brésiliens. Les corrélations entre les différentes propriétés mécaniques sont analysées en fonction des types de molasse sur plus de 350 échantillons prélevés lors de la réalisation du tunnel. Les corrélations obtenues ont été utilisées pour définir les paramètres des critères de rupture pour la roche intacte selon Hoek & Brown et Mohr-Coulomb. Dans le cas particulier des marnes (roches argileuses tendres), les résultats des essais triaxiaux ont été analysés en appliquant les principes de l’état critique par analogie à la mécanique des sols pour définir les paramètres des lois de rupture.

Abstract

The TRIDEL company railway tunnel in Lausanne (Switzerland) was built entirely within the characteristic Molassic Formation of the region. The following paper offers a classification of the various types of rock that make up this Molassic Formation (Aquitanian Molasse or grey Molasse of Lausanne) based on lithologic criteria established according to geological surveys. The mechanical characteristics for each type of rock were determined from uniaxial compression tests that provide Young’s modulus, as well as from triaxial and Brazilian tests. The correlations between these various mechanical properties were analyzed as a function of the types of Molasse on more than 350 samples taken during the construction of the tunnel. The correlations thus obtained were used to define the failure criteria parameters for the intact rock according to Hoek and Brown and Mohr-Coulomb. In the particular case of Claystones (soft clayey rock), the triaxial tests results were analyzed by using principles of Critical State as in soil mechanics in order to determine the parameters of those failure criterions.