18 ème Congrès Français de Mécanique Grenoble, 27-31 août 2007 1 Caractérisation numérique d’une loi stochastique d’impact d’un bloc rocheux sur un éboulis Franck Bourrier (1), François Nicot (1) & Félix Darve (2) (1) Cemagref - UR ETNA - 2, rue de la Papeterie - BP 76 - 38 402 Saint Martin d’Hères Cedex - France (2) L3SR - INPG, UJF, CNRS - Domaine Universitaire – BP 53 -38 041 Grenoble Cedex 9 - France E-mail : franck.bourrier@cemagref.fr Résumé : Les logiciels de trajectographie constituent un outil indispensable pour la détermination des zones soumises à un risque de chute de bloc en zones montagneuses. Une amélioration fondamentale à apporter à ces codes de calcul est la caractérisation fine du rebond du bloc sur le sol. Dans cette optique, une modélisation numérique de l’interaction entre le bloc et le sol par la Méthode des Elements Discrets est développée de façon à étudier l’impact d’un bloc rocheux sur un éboulis. Le traitement statistique des résultats issus des simulations numériques permet de définir une loi d’impact stochastique valable quels que soient le point d’impact et les conditions cinématiques initiales du bloc. Abstract : Trajectory analysis softwares are essential for rockfall hazard zoning in mountainous areas. A refined modelling of boulder bouncing constitutes a real improvement of theses codes. For this purpose, a numerical model of soil/boulder interaction using the Discrete Element Method is held so as to study the impact of the boulder on a slope. Statistical treatment of the results of numerical simulations leads to the definition of a stochastic impact law valid whatever the impact point and the incident kinematics conditions are. Mots-clefs : Chute de blocs, Impact, Méthode des Eléments Discrets 1 Introduction La protection par rapport à l’aléa chute de blocs en zones montagneuses conduit à l’utilisation de logiciels de trajectographie pour la prédiction des zones à risque. Les utilisateurs de ce type d’outil s’accordent à dire qu’une des principales améliorations à apporter est la mise en place d’une modélisation fine de l’interaction entre le sol et le bloc tenant compte de la variabilité des configurations réelles. En réponse à cette demande, l’objectif principal de ce travail est l’étude numérique de l’impact d’un bloc rocheux sur un terrain naturel de façon à définir une loi stochastique d’impact. Il est envisagé de se limiter au cas très fréquent où le sol est un éboulis. Dans ce cas, il a été montré que le phénomène d’interaction entre le milieu et l’impactant est fortement lié au rapport entre le diamètre R b du bloc et le diamètre moyen R m des éléments composant le sol. Si R m /R b <<1, le sol peut être considéré comme un milieu continu (Calvetti 1998). Par contre, lorsque R m /R b >>1, l’étude de l’impact est similaire à celle de l’interaction d’un bloc avec une dalle (Berthet-Rambaud 2004). Ces deux configurations semblent bien maîtrisées et des outils permettant de caractériser correctement l’impact dans ces cas de figure existent déjà. Par contre, le cas où R m /R b ~1 n’a encore été que très peu étudié (Laouafa & Nicot 2004).