Article de Recherche / Research Article

Benchmark des approches d’analyse trajectographique par analyse comparative de simulations prédictives et d’essais de terrain

Benchmark of block propagation simulations based on the comparison of predictive simulations and field experiments

Antea, Arias-Montagne, Alp’Géorisques, BG Ingénieurs Conseils, BRGM, CD06, CD38, CD73, Céréma, Géolithe, GIA, NGE, IFSTTAR, IMSRN GINGER CEBTP, Univ. Grenoble Alpes, INRAE, ETNA, Univ. Grenoble Alpes, Univ. Savoie Mont Blanc, CNRS, IRD, IFSTTAR, ISTerre, Sage, SNCF Réseau, Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP, 3SR, 38000 Grenoble, France

^* Auteur de correspondance :franck.bourrier@inrae.fr

Résumé

Une étude comparative de résultats d’essais de lâcher de blocs et de simulations prédictives fournies par 18 participants a été menée dans l’optique d’évaluer les capacités prédictives des études trajectographiques. La propagation d’une centaine de blocs rocheux sur deux zones de propagation, comportant des discontinuités topographiques et des configurations favorisant la propagation des blocs selon des modes assimilables à du roulement, a été analysée au niveau de zones spécifiques, dénommées écrans d’évaluation. Une variabilité significative des vitesses de passage des blocs a été mesurée au niveau des écrans d’évaluation et des distributions bimodales de ces vitesses ont été observées pour les écrans situés en aval de discontinuités topographiques. L’analyse comparative des résultats expérimentaux et des études trajectographiques met en évidence une grande variabilité des résultats de simulation fournis et, par conséquent, de fortes incertitudes associées aux prévisions, pour ces études menées sans données de calibration préalable. Par ailleurs, les outils de simulation trajectographique s’avèrent limités en termes de modélisation des phases de propagation des blocs à faible énergie, assimilables à du roulement sur sol meuble, notamment. Enfin, les études présentent de meilleures capacités prédictives en termes de vitesses « extrêmes » que de vitesses moyennes ou de probabilité de passage des blocs.

Abstract

A comparative analysis between block propagation experiments and predictive simulations of block trajectories was conducted to evaluate the predictive capacities of block propagation analyses. Approximately one hundred blocks were released on two propagation paths with topographical discontinuities and configurations promoting block rolling. The block propagation was analysed at specific locations of the paths, called evaluation screens. A significant variability of the block velocities was measured at the screens and bimodal distributions of the velocities were observed for the screens located downhill topographical discontinuities. The comparative analysis between the experimental results and the predictive simulations shows a large variability of the simulations results, that illustrates the uncertainties related with these predictions, done without calibration data. Specific limitations of the block propagation models were shown as regards to the modelling of block propagation similar to rolling motion on soft soils. Finally, the simulations were shown more predictive for extreme velocities than for mean ones and for block passing probabilities.