Etude du comportement rhéologique et modélisation de l'argilité de tournemire : Applications à la stabilité d'ouvrages souterrains

par Halidou Niandou

Thèse de doctorat en Mécaniques des roches

Sous la direction de Jean-Patrick Henry.

Soutenue en 1994

à Lille 1 .


  • Résumé

    Beaucoup d'ouvrages souterrains, tels que les galeries de depots de dechets nucleaires ou chimiques, les puits petroliers, sont realises dans des formations anisotropes. L'analyse de la stabilite de ces ouvrages necessite une bonne connaissance des mecanismes de deformation et de rupture du milieu rocheux. Ainsi, l'objet de cette etude est d'abord de discerner d'un point de vue qualitatif et d'identifier le comportement de l'argilite de tournemire. Le probleme de stabilite de forage petrolier dans ces formations constitue le but final. La premiere partie comporte une etude bibliographique sur les roches anisotropes. L'accent est mis sur l'anisotropie des deformations et des resistances au cisaillement. La deuxieme partie traite du comportement rheologique de l'argilite de tournemire. Un programme experimental assez complet a ete developpe pour cerner l'essentiel du comportement complexe de l'argilite. Ainsi, ayant identifie un comportement fragile elastoplastique isotrope transverse de l'argilite de tournemire, des essais triaxiaux pour differents chemins de contraintes et diverses orientations du plan d'isotropie ont ete realises. L'evolution des constantes elastiques avec l'etat de contraintes est etudiee. La troisieme partie est consacree au developpement et a la validation d'un modele de comportement pour l'argilite de tournemire. Le modele cam clay etendu aux milieux anisotropes, propose par nova(1986) a ete adapte. Le materiau est suppose orthotrope de revolution, elastoplastique et ecrouissable. Une loi d'ecoulement non associee a ete proposee. Le critere de rupture a ete generalise pour decrire la non linearite et la fragilite du comportement a la rupture de l'argilite. La validite du modele propose est testee sur des chemins de chargement proportionnel et d'extension laterale. Enfin, dans la quatrieme partie nous abordons le probleme de stabilite de forage petrolier. De ce fait, le modele a ete integre dans le code de calcul par elements finis cesar, elabore au laboratoire centrale des ponts et chaussees. Des essais realises sur ouvrage type (bloc d'argilite de 40x40x40 cm3 muni d'un puits petrolier) sur la presse triaxiale vraie de l'universite de Lille ont permis de faire une validation avancee du modele.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (292 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 185-192

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-1994-248
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