Anisotropie induite par fracturation et transferts d'echelle : approches mecanique et geophysique sur cas reels

par ROBERT PORJESZ

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de J. ANGELIER.

Soutenue en 1996

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Dans le presente travail nous etudions quelques proprietes mecaniques (contrainte critique a la rupture, module d'young et coefficient de poisson) des roches de la region parisienne. Nous caracterisons ces parametres, d'abord en fonction de la taille des echantillons qui varient des eprouvettes centimetriques jusqu'au massif rocheux de dimension plurimetrique, ensuite nous decrivons l'influence des discontinuites sur les memes parametres. D'abord, les endroits des mesures in situ ont du etre choisis. Trois carrieres souterraines (la premiere dans la craie de bougival, les deux autres dans le calcaire grossier a carrieres-sur-seine et au bois de vincennes) ont ete selectionnes pour effectuer le travail. Une description geologique detaillee a precede les etudes mecaniques. Nous avons decrit la stratigraphie des carrieres souterraines en question pour reveler les eventuelles heterogeneites dans la roche, ensuite une etude de fracturation a ete menee. Ce travail nous a permis de choisir les parties non fracturees des carrieres (endroit des etudes de l'effet d'echelle) et d'identifier les zones fracturees (influence de la fracturation sur les parametres prealablement determines). Les essais en laboratoire ont ete menes sur les eprouvettes de differentes tailles ce qui nous permet de caracteriser l'effet de taille a l'echelle centimetrique (eprouvettes de 20mm de diametre jusqu'a 100mm de diametre, soit de 12. 56cm#3 a 1570cm#3). Nous avons effectue des essais non destructifs en laboratoire qui nous fournissaient les parametres dynamiques de la roche (module d'young et coefficient de poisson), ensuite les essais destructifs pour determiner leurs parametres statiques (contrainte critique a la rupture, module d'young et coefficient de poisson). Nous avons observe l'absence de l'effet de taille sur les parametres etudies a l'echelle centimetrique. Les etudes sismiques in situ sur les piliers sains (donc sans fractures) des carrieres souterraines fournissent les parametres dynamiques de la roche (module d'young et coefficient de poisson) a l'echelle plurimetrique. Ces resultats nous ont confirme l'absence de l'effet d'echelle. Nous avons mis en evidence par des etudes marteau sismique la presence de la fracturation. Une diminution importante des modules d'young dynamiques a ete observee en se rapprochant des discontinuites. En annexe nous avons presente (1) un apercu rapide de la theorie de l'elasticite, (2) une simulation possible par une approche fractale des fractures non visibles (sub-sismiques) a partir des failles visibles (failles sismiques), et (3) une analyse statistique des reseaux de fractures dans des modeles en platre et en argile


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  • Détails : 278 P.
  • Annexes : 97 REF.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1996

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 96 PA06 6339
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