Optimisation de l'utilisation des explosifs en génie civil

This thesis is a contribution to the comprehension of the complex phenomena during the rock blasting, in order to get an optimal design. In the first part, we give a synthesis of the numerical models based on the detonation theory, in the second part, we focuse on the modelling of the dynamic behaviours of rocks. An new elastic with anisotropic damage model is proposed and implemented in a dynamic explicit code RADIOSS, the simulations of the blasts with different problems (2-D, 3-D, detonation/structure) are presented. In the last part, we show a new approach for the optimization. The knowledge about the mechanism of the rock fragmentation is developed, especially on the influences of certain design parameters. The examples of the generation of the specific rules by automatic learning show the efficiency of this approach. The example of the optimization by coupling the genetic algorithms with automatic learning show the capacity and the perspective.Ce travail, contribue à mieux comprendre les phénomènes complexes lors des tirs de mine afin d'approcher une conception optimisée. La première partie, concernant la détonation, est destinée à la compréhension des modèles numériques fondés sur la théorie de la propagation de détonation. La seconde partie, concernant la modélisation de la fracturation des roches, s'adresse à la simulation des tirs. Une nouvelle loi de comportement dynamique des roches (type élastique avec endommagement anisotrope) est proposée et est intégrée dans RADIOSS, un code de calcul des problèmes dynamiques transitoires. Ce modèle permet également de calculer les dimensions représentatives des fragments ; les calculs avec diverses modélisations (en 2-D et en 3-D, détonation/structure) sont effectués. La dernière partie est consacrée à l'optimisation des tirs à l'aide des traitements numériques avancés. La connaissance des mécanismes de la fragmentation des roches est approfondie notamment sur l'influence de certains paramètres de conception. Les exemples sur la recherche des règles par l'apprentissage automatique montrent l'efficacité de cette approche. L'exemple sur la recherche d'une conception optimisée montre la puissance et la perspective pratique de l'approche par algorithmes génétiques couplés avec l'apprentissage automatique