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Interactions entre argilite et revêtement autour d'une alvéole de stockage à long terme

Description du Projet

Dans le cadre d’études de faisabilité sur le stockage de déchets radioactifs dans une couche d’argilite profonde, Itasca a été chargé d’évaluer
l’endommagement potentiel de l’argilite autour d’une galerie, et ses conséquences.

Figure 1 : Représentation de la préfracturation dans FLAC3D et dans 3DEC
Figure 2 : Géométrie de l’alvéole dans FLAC3D et dans 3DEC

Role d'Itasca

L’excavation provoque tout d’abord des fractures dans l’argilite, lesquelles sont entrées explicitement dans le modèle. Après une période de fluage plus ou moins longue, le revêtement se plastifie et l’endommagement de l’argilite s’étend.

Le modèle 3D est construit en parallèle avec FLAC3D (continu) et 3DEC (discret) – figure 1. La fracturation due à l’excavation est représentée explicitement par des joints dans 3DEC et par un volume de module d’Young réduit dans FLAC3D. La loi de comportement utilisée permet de simuler à la fois le comportement de l’argilite à court terme (modèle de Hoek‐Brown) et à long terme (loi de fluage de Lemaitre). Les composants de l’alvéole (revêtement et colis, figure 2) sont simulés par un matériau de Mohr‐Coulomb radoucissant. Après l’excavation, le modèle effectue tout d’abord 6 mois de fluage, avant la pose du revêtement et des colis. Le fluage est ensuite simulé sur une période de 100 000 ans. Les Figures 3 et 4 illustrent les résultats obtenus, en termes d’évolution de la pression moyenne sur le revêtement et de déformation plastique de cisaillement du revêtement et des colis.

Resultats

  • Les modèles continus et discontinuent donnent des résultats comparables en termes d’évolution de la pression moyenne et d’apparition de bandes de cisaillement dans le revêtement.
  • Le modèle FLAC3D (continu) montre néanmoins des jeux entre les colis qui restent ouverts à la fin de simulation.
  • Pour le modèle 3DEC (discontinu), ces jeux sont fermés, ce qui engendre des pressions résiduelles plus importantes.
Figure 3 : Evolution de la pression moyenne sur le revêtement
Figure 4 : Déformation plastique de cisaillement dans le revêtement et les colis
Bureau

France
Itasca Consultants S.A.S.

Secteur d'activité

Génie Civil

Client

Andra

Lieu

France

Logiciels

FLAC3D
3DEC