Les valeurs pratiques des propriétés mécaniques des roches

Le présent document propose une procédure rigoureuse conduisant à la détermination de la valeur des propriétés mécaniques des roches qui peut être utilisée lors de la conception d'ouvrages au rocher. Après une très brève présentation de la théorie classique de l'échantillonnage et de la théorie des petits échantillons, les auteurs justifient l'utilisation de cette dernière dans le cas des propriétés mécaniques des roches. Puis, ils établissent la relation qui en découle entre le nombre d'éprouvettes dans un groupe constituant un échantillon, le coefficient de variation observé suite aux essais effectués sur les éprouvettes du groupe, l'indice de précision fixé et l'intervalle de confiance recherché. Un algorithme d'optimisation du nombre d'éprouvettes dans un groupe est ensuite proposé. Cet algorithme original conduit, à coup sûr, au nombre minimal qui assure que l'indice de précision fixé est atteint tout en respectant l'intervalle de confiance recherché. L'adéquation de l'algorithme est démontrée par une série d'exemples ainsi que par plusieurs simulations faisant appel à la technique de Monte Carlo pour la génération des valeurs des propriétés mécaniques utilisées. Une des conclusions qui se dégage des exemples et des simulations est que, toute chose étant égale, le nombre minimal d'éprouvettes dans un groupe varie, pour un même essai et pour un même type de roche. Cette conclusion étant tirée, les auteurs présentent une discussion portant principalement sur le nombre d'éprouvettes que les normes existantes recommandent de tester et montrent que ces dernières manquent de rigueur, menant parfois à une évaluation erronée des valeurs des propriétés mécaniques des roches. Le document propose ensuite une procédure de calcul d'une valeur pratique pour les propriétés mécaniques résistantes et pour les propriétés mécaniques de déformabilité. La procédure suggérée, dans le cas des propriétés mécaniques résistantes, permet incorporer à la valeur pratique la probabilité de rupture ou de non rupture que l'ingénieur désire considérer. Quant à la procédure conduisant à l'établissement d'une valeur pratique pour les propriétés de déformabilité, elle permet à l'ingénieur d'établir des bornes inférieure et supérieure de déformabilité qu'il est en mesure d'incorporer à ses notes de calculs. Une revue relativement exhaustive des normes d'essais en laboratoire publiées à ce jour constitue une des annexes du document. Ces dernières comportent aussi des modules de calcul propres au contenu du document qui font appel au logiciel MSEXCEL.