3. Identification et propriétés des roches
On peut dire pour les roches à peu près la même chose que pour les sols quant à la diversité des espèces (roches éruptives, métamorphiques ou sédimentaires), de leur dénomination et des compositions chimiques (calcaire, grès, marbre, schiste, granite, micaschiste, etc.) et, pour un même matériau, des diverses résistances en fonction de son degré de fissuration. Les fissures sont la clef du comportement des roches et des massifs rocheux. On peut les définir comme des vides plats dont le rapport de l'épaisseur à la longueur est de l'ordre de 10-3. Sous l'effet des charges, ces fissures se referment progressivement, donc avec un changement de géométrie et, comme pour les sols, avec une non-linéarité entre efforts et déformations, du moins tant que les fissures ne sont pas complètement fermées, ce qui se produit à des pressions variables selon les roches et leur état de fissuration, mais qui peut être de l'ordre de 25 à 50 mégapascals pour un calcaire (soit la pression géostatique correspondant à une profondeur de 1 000 à 2 000 m).
La présence des fissures a une importance considérable (à l'échelle du joint de grains entre les minéraux, à l'échelle décimétrique ou métrique pour les cassures des massifs rocheux, à l'échelle kilométrique pour les grandes discontinuités géologiques, comme les failles) sur toutes les propriétés physiques ou mécaniques des roches ou des massifs rocheux : l'élasticité et la compressibilité non linéaires, la perméabilité, la conduction de la chaleur, la vitesse de propagation des ondes sonores, leur anisotropie et leurs variations en fonction des contraintes (qui écrasent les vides des fissures et rétablissent la continuité de la matière) sont essentiellement liées à la présence des fissures et à leur orientation. Le rôle de la fissuration est essentiel dans la rupture des roches et des massifs rocheux. La rupture d'une roche se produit après l'allongement des fissures sous charge par leur coalescence. La […]
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