Conclusion

Dans un premier temps, on a évalué numériquement la distribution du coefficient de pression des terres K = (σh/σv) le long de la ligne centrale d'un chantier minier isolé. L’évaluation du

coefficient de pression des terres K est nécessaire puisque la plupart des solutions analytiques pour l'évaluation des contraintes dans les chantiers miniers impliquent un tel coefficient. Certains chercheurs ont suggéré d'utiliser le coefficient de Jaky au repos K0, tandis que d'autres ont

proposé d'appliquer le coefficient actif de Rankine Ka. Il est important de déterminer son expression afin de pouvoir obtenir une bonne estimation des contraintes dans les chantiers remblayés. Pour ce faire, des simulations numériques sont effectuées à l'aide du code SIGMA/W (validé en partie; voir Annexe 1) pour évaluer le coefficient K le long de la ligne centrale du chantier minier. L'influence des propriétés du remblai, de la roche et de la géométrie du chantier sur la variation du coefficient K a été également évaluée. Les principales conclusions que l'on peut tirer des résultats obtenus sont les suivantes :

- Le coefficient de pression des terres K = (σh/σv) correspond au coefficient actif de Rankine Ka le long de la ligne centrale des chantiers verticaux, excepté dans la partie supérieure du chantier à proximité de la surface. Ceci indique que le remblai est globalement en état actif au centre du chantier minier vertical.

- Pour les chantiers miniers inclinés, la valeur du coefficient K = (σh/σv) augmente lorsque le

chantier est plus incliné. Toutefois, les contraintes horizontale et verticale ne sont plus les contraintes principales, comme dans le cas d'un chantier vertical. Pour ce qui est du rapport entre les contraintes principales mineure et majeure K’ = (σ3/σ1) le long de la ligne centrale du

l'inclinaison du chantier. Cela indique que le remblai est en état actif le long de la ligne centrale du chantier même lorsque les chantiers sont inclinés.

- Vu que les parois du chantier minier sont rigides et leur mouvement est négligeable, les résultats suggèrent que l'état du remblai minier ne doit pas être associé seulement aux mouvements des murs du chantier. D'autres phénomènes peuvent intervenir sur l'état du remblai. Dans notre cas, l'état actif du remblai est atteint en raison des mouvements du remblai et l’atteinte de l'état ultime, dus au tassement de ce dernier pendant le remplissage du chantier minier.

- Si le mur ne bouge pas, un état de repos pourrait être attribué à un sol ou un remblai si et seulement si le sol ou le remblai est initialement en état de repos avant l'excavation ou la mise en place du remblai. La présente étude a montré que l’état du remblai lorsqu'on le dépose dans un chantier est en état actif (ultime) le long de la ligne centrale du chantier. Pour cette raison, un coefficient de pression des terres actif de Rankine doit s’appliquer le long de la ligne centrale du chantier même si les murs ne bougent presque pas pendant la déposition du remblai dans le chantier.

- Le coefficient de pression des terres K le long de la ligne centrale du chantier minier, est sensible à de nombreux paramètres en rapport avec la géométrie du chantier et les propriétés du remblai. Cependant, il n'est pas affecté par les propriétés de la masse rocheuse environnante, peu importe si celle-ci respecte un comportement linéaire élastique ou un comportement élasto-plastique. Cette conclusion est valide si le massif rocheux autour du chantier remblayé est stable.

- L'inclinaison du chantier minier α, ainsi que le coefficient de Poisson μ, l'angle de frottement interne ϕ et l'angle de dilatance ψ du remblai sont les principaux paramètres influençant le coefficient de pression des terres K = (σh/σv).

- Le coefficient KCaceres proposé par Caceres (2005) pour déterminer le coefficient de pression des terres K = (σh/σv) dans les chantiers miniers inclinés s'est avéré valide seulement pour le

cas des chantiers subverticaux (α > 80°). Une équation inspirée de Ting et al. (2011) a été proposée (équation (3.1)), qui décrit bien les rapports entre les contraintes horizontale et verticale obtenus numériquement dans les chantiers miniers inclinés. Toutefois, celle-ci est

valide seulement lors de l'utilisation d'un remblai minier sans cohésion présentant un angle de dilatance nul et un coefficient de Poisson inférieur à 0.3.

Dans un second temps, on a analysé numériquement la distribution des contraintes dans le remblai et dans le pilier-dalle en prenant en compte l’excavation d’un chantier sous le pilier-dalle. Ce travail a été réalisé à l'aide du code Plaxis 2014 (validé à l’Annexe 3). L'évaluation des contraintes a été reportée le long de la ligne centrale du chantier minier dans la partie remblai et dans la partie pilier-dalle. L'influence de la profondeur et de la géométrie du chantier, ainsi que l'influence des propriétés du remblai, du pilier-dalle et du massif rocheux sur la variation des contraintes ont également été évaluées. Les conclusions suivantes ont été tirées de la présente étude numérique:

- La présence d'une excavation en bas du chantier minier a un effet considérable sur les contraintes par rapport au cas où l’excavation du chantier sous-jacent est négligée. Celles-ci atteignent des valeurs beaucoup plus importantes en comparaison à un chantier isolé. La contrainte horizontale devient plus grande que la contrainte verticale et le coefficient de pression des terres K dans le remblai devient supérieur à 1 et ne correspond plus au coefficient actif de Rankine Ka, comme montré pour un chantier isolé.

- En présence d'une excavation au-dessous du pilier-dalle, la profondeur du chantier minier affecte significativement les contraintes horizontale et verticale dans ce dernier. Celles-ci sont plus importantes lorsque le chantier est plus profond.

- D'autres paramètres en relation avec le pilier-dalle et le massif rocheux, tels que leurs modules de Young, leurs coefficients de Poisson et l'épaisseur du pilier-dalle influencent également la distribution des contraintes le long de la ligne centrale du chantier minier et plus en particulier, dans la partie remblai.

- Les résultats numériques indiquent que de nouveaux modèles analytiques pour la conception du remblai, des piliers-dalles et des barricades devraient être développés afin de prendre en considération l'effet de l'excavation sous-jacente et adjacente au chantier et l'influence des propriétés de la roche et du pilier-dalle.