Étude des contraintes in situ : influence des comportements anélastiques et application de la méthode inverse

• Auteur / Autrice : Marc Quiertant
• Direction : Jianfu Shao
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie civil
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasticité

Roches, Mécanique des

Endommagement, Mécanique de l' (milieux continus)

Éléments finis, Méthode des

Résumé

Après une synthèse bibliographique concernant les contraintes in situ, nous porterons notre attention sur une famille de méthodes de détermination des contrainte naturelles : les méthodes de mesure par surcarottage. On montrera la faiblesse des méthodes d'interprétation classiques, basées sur l'hypothèse d'un comportement élastique linéaire, tout en mettant en évidence la nécessité de tenir compte des comportements anélastiques. Afin de pourvoir étudier les conséquences du comportement rhéologique, un outil numérique est d'abord mis en oeuvre. Il consiste en fait à développer une procédure de simulation numérique du surcarottage. La suite de cette étude concerne quelques comportements types des roches, le comportement élastoplastique et le comportement élastoplastique couple à l'endommagement. Pour le premier cas, un modèle de comportement existant sera adapté à la marne à hydrobies. Pour le deuxième cas, un nouveau modèle sera formulé, dans le cadre de la thermodynamique et en utilisant les données expérimentales obtenue sur une roche argileuse. L'étude de l'influences du comportement du matériau, est réalisée en comparant les résultats issus des deux modèles anélastiques et la théorie d'élasticité linéaire. Ces résultats démontrent une forte influence du comportement anélastique sur les mesures du surcarottage, du moins pour certains états de contrainte initiaux. Le chapitre V portera sur l'élaboration d'une technique générale d'estimation des contraintes naturelles dans les milieux au comportement anélastique. Pour cela nous proposons une adaptation des techniques de résolution des problèmes inverses, à l'interprétation des déformations expérimentales mesurées lors du surcarottage. Cette technique est mise en oeuvre par le développement d'un module de calcul spécifique. Enfin, nous proposons deux applications de notre méthode d'interprétation. La première concerne une campagne de mesures par surcarottage dans une formation marne à hydrobies menée par l'ANDRA. La seconde consiste en un test original de validation expérimentale au laboratoire, mené à l'aide de la presse triaxiale vraie de Lille. Pour terminer, l'ensemble des travaux et des résultats présentés dans ce manuscrit, fera l'objet d'une conclusion avant de tracer quelques perspectives à la présente étude.