Écrans de filets : étude paramétrique du comportement dynamique sous impact

Marie-Aurélie Chanut (1), Laurent Dubois (1), François Nicot (2)

(1) CETE de Lyon, Département Laboratoire de Lyon, Groupe Risques Rocheux et Mouvements de Sols
(2) IRSTEA - Unité de Recherche Érosion Torrentielle Neige et Avalanches

Dans les régions montagneuses, les chutes de blocs sont un des principaux risques naturels pour les biens et les personnes. Les écrans de filets sont une solution de protection passive pour atténuer le risque. Ces ouvrages sont constitués de nappes de filets maintenues en place à l’aide de câbles et de poteaux ancrés dans le sol. Pour arrêter les blocs, les écrans de filet absorbent leur énergie cinétique par déformation plastique de certains éléments constitutifs. Le fonctionnement de ces ouvrages s’avère complexe mais il est indispensable de bien l’appréhender pour un bon dimensionnement vis à vis des niveaux d’énergie requis. Depuis 2008, le guide d’agrément technique européen, ETAG27 prescrit des essais d’impact en vraie grandeur pour valider la capacité d’arrêt des écrans de filets. C’est dans ce contexte qu’une station d’essais de chutes de blocs a été construite en 2008 par l’IFSTTAR pour participer au processus de délivrance du marquage CE des kits de protection contre les éboulements rocheux. En parallèle de la station d’essais de chutes de blocs de l’IFSTTAR, un outil numérique de modélisation du comportement dynamique des écrans de filets a été développé pour :
– aider au dimensionnement des structures de protection ;
– analyser le fonctionnement mécanique des écrans de filets ;
– tester des dispositifs innovants ;
– tester différentes configurations d’impact à moindre coût.
A partir des modélisations existantes basées sur la méthode des éléments distincts [Thèse de F. Nicot 2001], un modèle de calcul unifié a été mis en place pour traiter la diversité des technologies d’écrans de filets existants sur le marché. Dans cette communication, nous proposons de :
– rappeler le besoin d’améliorer et d’optimiser la conception des écrans de filets,
– présenter le modèle générique mis en place,
– évaluer l’influence de plusieurs paramètres sur la réponse dynamique des écrans sous impact, tels le type de filets, la position et l’angle d’impact, le type de dissipateurs d’énergie, le nombre de modules et la destruction d’un poteau, à partir de simulations numériques.

***Références bibliographiques

– Nicot F., Cambou B., Mazzolenni G. (2001), Design of rockfall restraining nets from a discrete element modelling, Rock Mechanics and Rock Engineering, vol. 34, n° 2, p. 99-118.
– Nicot, F., (1999). Etude du comportement mécanique des ouvrages souples de protection contre les éboulements rocheux, Thèse, Ecole centrale de Lyon
– Chanut M-A., Dubois L., Matot B., Nicot F. (2012-a) Comportement dynamique des ecrans de filets sous impact : un modèle générique d’Écrans, Journées Nationales de Géotechnique et de Géologie de l’Ingénieur, Bordeaux
– Chanut, M-A, (2012-b) Rapport de recherche IFSTTAR. Modélisation du comportement dynamique des écrans de filets sous impact