RESUME: L"objectif principal de cet article est de presenter un modèle continu equivalent qui permet de decrire le comportement rnecanique d"un massif rocheux regulièrement fracture caracterise par l"existence d"une ou plusieurs familles de fissures toutes de même orientation. Ce modèle a ete etabli en considerant que dans un massif rocheux à fissuration orientee, ce sont les discontinuites qui gouvernent le comportement, Cette donnee a amene à restreindre la deformation de la roche intacte à son domaine d"elasticite, et à tenir comptede la phase post-rupture lorsqu"il y a glissement Ie long des discontinuites. L"etude de la reponse du modèle sous des sollicitations triaxiales a permis de montrer son aptitude à rendre compte des differentes caracteristiques du comportement rnecanique des terrains à fissuration orientee. Arm de mieux percevoir son interêt pour des applications à des ouvrages rniniers, le modèle equivalent a ete irnplante sur un code de calcul numerique, Cette etape a perm is de faire une etude pararnetrique d"une galerie creusee dans un massif affecte par une famille de fissures et de montrer l"influence de l"inclinaison de la famille, de son espacement et de la rugosite de ses discontinuites sur l"etat des contraintes et des deplacements au voisinage de la galerie.
ABSTRACT: The main purpose of this paper is to present an equivalent continuum model wich describes the mechanical behaviour of a regulary fractured rock mass characterized by one or several oriented joint sets. This model was established by considering that in an oriented fractured rock mass, the behaviour is governed by joints. This idea led to limit intact rock strain in its elastic, field, and to take into account post-failure phase when sliding happens along joints. The study of the model response under triaxial loading made it possible to show its ability to take into account the different characteristics of the mechanical behaviour of an oriented fractured rock mass. In ordrer to have a better discernment of its interest, the equivalent model has been implemented on a numerical code for mining applications. This step led to a parametric study of un underground opening drilled in a rock mass crossed by a single set of joints, and to show the influence of the inclination, the spacing and the roughness of the discontinuities on the distribution of stresses and displacements around the hole.
ZUSAMMENFASSUNG: Das Hauptanliegen dieses Artikels ist die Vorstellung eines aquivalenten Kontinuumsmodells, das die Beschreibung des Verhaltens eines gleichmaßig gekluefteten Gebirges, gekennzeichnet durch das Vorhandensein einer oder mehrerer Kluftscharen, gleicher Orientierung, ermöglicht, Dieses Modell wurde unter der Annahme aufgestellt, daβ das Verhalten eines Gebirges mit orientierter Klueftung von des sen Trennflachen regiert wird. Diese Gegebenheit fuehrte zur Begrenzung der Deformation des intakten Gesteins auf seinen Elastizitatsbereich und zur Beruecksichtigung der Nachbruchsphase, wenn Gleitungen entlang der Trennflachen auftreten, Das Studium der Antwort des Modells auf triaxiale Beanspruchung hat es ermöglicht, seine Fahigkeit zur Wiedergabe veschiedener Eigenschaften des mcchanischen Verhaltens von orientiert gekluefteten Gebirgsmassen zu zeigen. Das Äquivalenzmodell wurde in einem numerischen Rcchencode integriert urn seinen Nutzen fuer Bergbauarbeiten besser wahrnehmen zu können. Dieser Schritt ermöglichte die Parameteruntersuchung einer Strcckenauffahrung in einem durch eine Schar von Klueften gleicher Orientierung zerteilten Gebirge. Dadurch konnte der Einfluß der Neigung, des Abstands und der Rauhigkeit der Kluefte auf den Spannungs- und Verformungszustand der Sreckenumgebung gezeigt werden.
1 INTRODUCTION Les premiers travaux qui se sont interesses à l"etude des massifs rocheux fractures ont pris un caractère experimental. La roche fissuree, formee dans la plupart des cas par un materiau artificiel, a ete testee sous des compressions bi ou triaxiales (Brown et Trollope, 1970), (Einstein et Hirschfeld, 1973), (Zacas et Reik, 1978). Ces etudes Ont permis surtout de decrire le comportement du milieu et particulièrement l"evolution de sa resistance. Elles ont permis egalement de mettre en evidence l"importance du rôle joue par les fissures ou familles de fissures dans le comportement global du milieu.
Pour rnodeliser ce comportement, deux approches ont ete developpees. La premiere approche repose sur le principe de la methode des elements finis, la structure etudiee est discretisee en elements roches et en elements joints: c"est l"approche par discretisation (Goodman et al, 1968). La deuxième approche consiste à definir un materiau continu et hornogène dans lequel les proprietes de chaque constituant sont prises en compte: c"est l"approche par milieu continu equivalent.
Dans le cadre de cette seconde approche, Morland (1976); en se basant sur la notion de rigidite tangentielle et normale qui caracterisent la deformabilite d"une discontinuite singulière.