Master Sciences de la Terre et des Planètes, Environnement
Mécanique des roches
Responsable : François Passelègue
Semestre : M1S2
Volume horaire présentiel : 30h
Nombre d’ECTS : 3
Modalité du contrôle des connaissances pour le bloc ou/et chaque sous-bloc :
2 CC ( 80%), 1 TP (20%)
Intervenant: F. Passelègue
Les objectifs d’enseignement :
- Caractérisation des structures rupturelles géologiques à différentes échelles.
- Aquisition des techniques et résultats de la mécanique des roches expérimentale.
- Introduction aux théories de la rupture, les enveloppes de rupture et de fluage et leurs applications
Programme détaillé :
1. Structures rupturelles géologiques (naturelles)
Caractérisation des bandes de localisation de la déformation de type dilatante, cisaillante et compactive.
Fractures : Diaclase et fracture cisaillantes. Réseaux de bandes et fractures et leurs évolutions vers des failles.
2. Contraintes :
Forces et contraintes - définitions
Contraintes et axes principaux
Tenseur des contraintes et ses invariants
Déviateur des contraintes et ses invariants
Interprétation géométrique de l’état des contraintes
3. Déformations :
Définition des composantes normales et cisaillantes de la déformation
Expressions de la déformation par des composantes du déplacement
Tenseur de déformation et ses invariants
Déformation principales cisaillantes
Déviateur des déformations et son interprétation
4. Introduction à la théorie de l’élasticité :
Loi de Hooke
Formulation des problèmes de la mécanique des géomatériaux
- Conditions aux limites
- Equations d’équilibre
- Equations du comportement
5. Déformation non élastique, plasticité et rupture des géomatériaux:
Enveloppes de rupture/fluage
Critère de Mohr-Coulomb
Critère de Drucker-Prager
Frottement interne, cohésion et dilatance
Mécanismes de localisation de la déformation et de la rupture des géomatériaux
Prérequis pour cet enseignement
- Mathématiques : Algèbre linéaire – opérateurs différentiels
- Bases de géologie structurale
- Manuel de mécanique des roches, tomes 1 Fondements Presses des mines 2000
- Manuel de mécanique des roches, tomes 2 Applications. Presses des mines 2004
- Funtamentals of rock mechanics – J.C.Jaeger, N. G. W. Cook, R. W. Zimmerman – Blackwell
- H. Fossen. Structural geology. Cambridge University Press, 2010.