Propagation de fractures dans des roches sous sollicitations thermo-hydro-mécaniques

Propagation of fractures in rocks subjected to thermo-hydro-mechanical stresses

Laboratoire de Génie Civil,Université des Sciences et Techniques du Languedoc Place E. Bataillon, 34060 Montpellier Cedex, France

Résumé

L'approche proposée pour l'étude de la propagation dans des roches, sous sollicitations thermo-hydro-mécaniques complexes, consiste à recréer en laboratoire des conditions aussi proches que possible de celles rencontrées sur le site. Cette mise en situation des champs de températures et de contraintes peut être envisagée soit globalement sur un domaine de roche suffisamment important pour représenter la réalité in situ, soit uniquement sur un sous-domaine, au voisinage de l'extrémité de fissure. On s'attachera essentiellement à la deuxième approche, seule praticable dans l'exemple emprunté au cadre historique de la géothermie en roches chaudes sèches.

Après avoir rappelé les fondements théoriques de la thermo-mécanique de la rupture, on donnera la banque de résultats actuellement disponible dans des expériences de propagation de fractures, en situations thermo-hydro-mécaniques complexes. Enfin on passera en revue les difficultés actuelles pour prévoir, à partir des expériences de laboratoire, les conditions de rupture in situ.

Abstract

The approach proposed for the investigation of fracture propagation in rock under complex thermo-hydro-mechanical stresses consists of reproducing site conditions as closely as possible in the laboratory. This set-up of fields of temperatures and stresses can be envisaged applied either globally to a rock zone large enough to represent in situ reality or only to a sub-zone in the neighbourhood of the tip of the fracture. The investigation centred mainly on the second approach, which was the only method usable in the example taken within the framework of the geothermy of hot dry rock.

A summary of the theoretical basis of thermo-mechanics of failure is followed by the results available today drawn from experiments on fracture propagation in complex thermo-hydro-mechanical situations. The communication ends with examination of current difficulties to be expected in situ failure conditions on the basis of laboratory experiments.