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Modélisation du comportement hydromécanique post-fermeture dune cavité souterraine remblayée N. Dufour et H. Wong DGCB, ENTPE F. Deleruyelle IRSN.

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1 Modélisation du comportement hydromécanique post-fermeture dune cavité souterraine remblayée N. Dufour et H. Wong DGCB, ENTPE F. Deleruyelle IRSN

2 2 Eléments contextuels Le problème posé Approches analytiques Modélisations numériques Conclusions et perspectives

3 3 Organisation générale du stockage de déchets radioactifs en couche géologique profonde (Source : Dossier argile 2005, ANDRA) Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives

4 4 (a) Etat initial(b) Excavation, installation du revêtement (c) Remblaiement, resaturation t=0 (d) Détérioration du revêtement t>0 Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives

5 5 Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives écoulement induit défaut de compactage convergence différée (u) Remblai saturé Massif soutènement

6 6 Hydraulique (en paroi) contraction de la cavité écoulement Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives Remblai saturé Incompressibilité de la phase solide

7 remblai 7 Mécanique (en paroi) soutènement Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives contrainte totale initiale pression deau initiale

8 8 Solution analytique poro-élastique Solution semi-analytique poro-viscoélastique Solutions numériques poro-viscoplastique autres comportements non linéaires Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives Dans un premier temps : géométries simples Ultérieurement : géométries plus complexes Démarche de létude en cours

9 9

10 10 Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives Transformation de Laplace Inversion analytique de la transformée de Laplace En variables adimensionnelles : Solution analytique (géométrie sphérique)

11 11

12 12 Avec : Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives Fonctions de relaxation (Coussy) Solution dans le domaine de Laplace

13 13 Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives Exemples de résultats analytiques

14 14

15 Décomposition des déformations Loi de Lemaître Loi de Norton-Hoff Poro-viscoplasticité 15 élastiqueviscoplastique Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives avec

16 16 (1) Modèle poro-élastique (2) Modèle mécanique monophasique Comportement non linéaire Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives Hypothèse : matrice incompressible Loi de comportement poro-mécanique représentée par la superposition de 2 modèles (1) + (2) Modélisation biphasique dans Cast3m

17 règle découlement : fonction de charge : Inégalité de Clausius-Duhem Hypothèse : matrice incompressible 17 Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives Comportement non linéaire identique Validité de la superposition mise en œuvre dans Cast3m

18 18 Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives Définition des modèles dans Cast3m

19 Maillage et conditions limites 19 Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives conditions de symétrie continuités des champs (p,u) pression deau imposée massif encaissantremblai MODE PLAN DEFO géométrie cylindrique AXIS géométrie sphérique

20 5 éléments 29 nœuds 3 éléments 19 nœuds 11 éléments 59 nœuds + solution analytique t p(t) à r=1 20 Isovaleurs de pressionChamp de déplacement Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives Comparaison analytique/numérique (poro-élasticité, cavité sphérique)

21 Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives 21

22 Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives 22

23 23 Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives

24 Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives 24 τ s* ρ t=8ans t=25000ans PePe PiPi Matériau de Norton-Hoff Cas viscoplastique monophasique Cas test de Pouya (p=0)

25 25

26 26 Problème dune cavité sphérique ou cylindrique remblayée (remblai poro-élastique) Solution semi-analytique (massif poro-viscoélastique) Contexte Solution analytique Solution semi- analytique Solutions numériques Conclusions & perspectives Solution analytique (massif poro-élastique) Modélisation numérique dans Cast3m : - validée par modèle de Pouya (monophasique) - superposition de 2 modèles (cas biphasique) - comparaisons analytique/numérique satisfaisantes Perspectives : lois de comportement plus complexes, implémentation dans Cast3m ?


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