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MASTER THESIS
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Modélisation hydromécanique de l’argile à Opalines : retour d’expérience sur le micro-tunnel HG-A

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Bertrand, François ULiège
Promotor(s) : Collin, Frédéric ULiège
Date of defense : 2014 • Permalink : http://hdl.handle.net/2268.2/2345
Details
Title : Modélisation hydromécanique de l’argile à Opalines : retour d’expérience sur le micro-tunnel HG-A
Author : Bertrand, François ULiège
Date of defense  : 2014
Advisor(s) : Collin, Frédéric ULiège
Committee's member(s) : Charlier, Robert ULiège
Nguyen, Frédéric ULiège
Language : French
Number of pages : 79
Discipline(s) : Engineering, computing & technology > Geological, petroleum & mining engineering
Institution(s) : Université de Liège, Liège, Belgique
Degree: Master en ingénieur civil des mines et géologue, à finalité approfondie
Faculty: Master thesis of the Faculté des Sciences appliquées

Abstract

[fr] L’énergie nucléaire procure 15% de l’électricité mondiale, c’est 22% dans les pays de l’OCDE
et 36% en Suisse. Comme certains déchets nucléaires sont hautement radioactifs, il est nécessaire
de les isoler de la biosphère. Pour ce faire, la voie privilégiée est le stockage en couche géologique
profonde. En Suisse, l’argile à Opalines est étudiée au laboratoire souterrain du Mont-Terri dans
ce but.
Les expériences menées au sein du laboratoire permettent d’étudier les caractéristiques de
l’argile à Opalines. Il s’agit d’une roche très peu perméable dans laquelle les circulations d’eau
sont très lentes, les déchets seraient donc confinés à long terme. Une question importante est la
durée du confinement. Les expériences telles que celles menées au sein du micro-tunnel HG-A
fournissent des données qui permettent de calibrer et valider les modèles numériques. Des simu-
lations à très long terme sont alors envisageables grâce à ces modèles.
La modélisation du micro-tunnel repose sur des modèles physiques et mathématiques pré-
sentés dans ce travail. Par définition, ils impliquent toujours une certaine simplification de la
réalité. Ces modèles dépendent d’un certain nombre de paramètres dont les gammes de valeurs
doivent être évaluées expérimentalement. Dans ce but, des essais de laboratoire sont modélisés et
interprétés pour caractériser le comportement de l’argile à Opalines. En raison de l’anisotropie
du matériau, différentes directions de chargement doivent être considérées lors de ces essais. La
littérature scientifique est aussi consultée.
Une fois le comportement de l’argile à Opalines caractérisé, l’excavation du micro-tunnel HG-
A est modélisée grâce au code de calcul éléments finis « Lagamine ». Cette modélisation est réa-
lisée en deux dimensions en incorporant une à une les différents types d’anisotropie (contraintes
in situ, paramètres mécaniques et hydrauliques) dans le modèle. L’influence de chacune de ces
anisotropies peut ainsi être mise en évidence. Le modèle rassemblant toutes les anisotropies per-
met d’observer une surpression d’eau à la position d’un forage situé latéralement au tunnel. Ce
pic de surpression est néanmoins sous-estimé par rapport aux données expérimentales. Une zone
endommagée est alors introduite afin d’améliorer le modèle. Dans cette zone, la résistance est
diminuée alors que la perméabilité est accrue suite à l’altération. Une calibration est ensuite
effectuée pour proposer un set de paramètres permettant de suivre correctement les données
expérimentales. Enfin, le modèle est testé avec les données provenant du gonflement d’un mega-
packer mis en place dans le tunnel plusieurs mois après l’excavation. Pour cette phase, le modèle
s’écarte plus nettement des données que lors de la période utilisée pour la calibration.


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Description: -
Size: 11.66 MB
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  • Bertrand, François ULiège Université de Liège - ULg >

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