Ouvrages souterrains en grande profondeur
Ouvrages souterrains en grande profondeur
Le stockage souterrains de déchets radioactifs soulève des problèmes particuliers souvent mal connus en génie civil classique. L’exothermicité des déchets nucléaires induit un chargement thermique sur les divers composants du stockage : les barrières artificielles comportant les colis et la barrière ouvragée (BO), ainsi que la barrière géologique (BG). Ces effets thermiques créent de nombreux couplages : thermomécanique, mais aussi thermo-hydro-mécanique, thermo-chimique, qui sont autant de paramètres supplémentaires à prendre en compte dans la conception de l’ouvrage. L’étude de chacun de ces aspects fait l’objet d’une collaboration pluriannuelle avec l’IRSN (Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire) .
Une partie des études réalisées concerne le comportement thermomécanique macroscopique à l’échelle d’un stockage. A cette échelle, les fluctuations locales deviennent secondaires. Afin de réduire le coût des calculs, une étude exploratoire a été effectuée pour examiner ce que peut offrir l’approche d’homogénéisation, de type milieu périodique ou parfaitement aléatoire. Une partie de ces études a été réalisée en collaboration avec le Laboratoire 3S dans le cadre d’une thèse.
En parallèle, des travaux de modélisation ont été engagés afin d’étudier le comportement thermo-mécanique et hydro-mécanique des cavités souterraines. On s’est notamment intéressé aux évolutions spatio-temporelles des grandeurs hydromécaniques autour d’une galeries remblayée, induite par la dégradation du soutènement en paroi. Des modélisations analytiques et semi-analytiques, en s’appuyant sur la transformation de Laplace, ont été effectuées. Après une première simulation réalisée dans le cadre de la poro-élasticité, la viscosité du milieu géologique a été prise en compte dans le cadre d’une loi de comportement poro-viscoélastique. Cette étude a permis notamment d’étudier l’ordre de grandeur des temps caractéristiques du paroxysme hydraulique, ainsi que l’intensité des gradients de pressions provoqués. L'ensemble de ces travaux sont résumés en deux articles dans des revues dont un est accepté.
