Etude de la fissuration précoce d’une série argileuse : analyse tridimensionnelle du réseau fissural et modélisation numérique

par Rim Achour

Thèse de doctorat en Géologie de l''ingénieur

Sous la direction de Jean-Michel Le Cléac'h.

Soutenue en 2007

à Paris, ENMP .


  • Résumé

    Ce travail, issu d’une coopération entre l’ENSMP et l’ANDRA pour l’étude d’un stockage potentiel de déchets radioactifs en formation géologique profonde, s’intéresse à la fissuration précoce d’argilites provenant de la colline du Puy (S-E de la France). L’originalité du travail consiste à avoir tenté de reconstituer les différentes phases de l’histoire géologique du matériau depuis son état initial de sédiment mou jusqu’à son état induré et tenté de comprendre les facteurs ayant engendré l’initiation de la fissuration précoce. En se basant sur la géologie de la colline du Puy et sur les observations et analyses minéralogiques des échantillons représentatifs de cette série, un scénario de mise en place des premières générations de fissures précoces a été proposé. Dans le but de confirmer ce scénario, une méthodologie basée sur l’utilisation du logiciel Gocad, a été établie pour reconstituer en 3D et individualiser les différentes générations de fissures. Cette méthode confirme les résultats obtenus par les méthodes utilisées précédemment et nous renseigne sur la nature des premières déformations. Une modélisation hydromécanique utilisant le logiciel Flac, valide sur un modèle constitué d’un banc marneux intercalé entre deux bancs argileux, l’apparition d’une déformation localisée sur des hétérogénéités de la structure de la roche. Une des originalités de la démarche suivie est d’avoir permis de repérer les déformations précoces dans des bancs plus calcaires dont l’induration rapide a permis la conservation des informations permettant l’établissement d’une chronologie de la fissuration applicable à l’ensemble de la série.

  • Titre traduit

    Titre anglais de la thèse


  • Résumé

    This research arose from the co-operation between ENSMP and ANDRA for the study of a potential geological formation for the disposal of the radioactive waste. A main goal is the study of the early cracking within shales from “le Puy” hill in the S-E of France. The originality consists in trying to reconstitute through a timescale the phases of the geological history of the sediment since its mud state to its hardened state. Thus to be able to understand the factors which generated the initiation of early cracking. A scenario of the early cracking based on the study of the structure and the lithology of and from observations and analyses of representative samples was proposed. With the aim of confirming this scenario, a methodology based on the GOCAD software, was established to be able to reconstitute in 3D and individualize the generations of cracks. This confirms the results obtained by other methods and informs us about the nature of the modes of deformations. A numerical FLAC hydro-mechanic modelling simulates a model composed of a marl band intercalated between two argillaceous bands. The model validates the first modes of deformations located on heterogeneities. The witnesses of this history of the early deformations affecting the lithological series are very largely obliterated in the most argillaceous layers. It is one of the originalities of this work to have made it possible to locate them in marl layers whose fast induration allowed their conservation then to gather the informations allowing the establishment of a chronology of cracks applicable to the whole series.

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  • Détails : 1 vol. (252 p.)
  • Annexes : Bibliographie 184 réf.

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  • PEB soumis à condition
  • Cote : EMP 153.904 CCL.TH. 1215
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