Application de la méthode d'inversion à la détermination des contraintes in situ en milieux anisotropes

Application of the inverse method to in situ stress determination in anisotropic media

Laboratoire de Mécanique de Lille URA n° 1441, CNRS 59655 Villeneuve-d'Ascq Cedex, France

Résumé

Dans le but de déterminer les contraintes in situ dans les milieux rocheux anisotropes, une approche probabiliste utilisant la théorie des problèmes inverses et la technique de surcarottage (cellule USBM) est développée. Le problème direct qui consiste à modéliser le surcarottage est résolu par la méthode des Discontinuités de Déplacements (code DISDEPAN). La connexion entre la méthode d'inversion et DISDEPAN est alors établie (code SINVERS). La validation de ce code est réalisée à l'aide d'essais de compression simple sur des cubes de schiste. L'étude de sensibilité des résultats aux caractéristiques élastiques du matériau a montré leur importance dans la détermination des contraintes in situ. Un exemple d'utilisation du code SINVERS dans une galerie expérimentale à 430 m de profondeur est présenté. Les comparaisons des résultats obtenus avec ceux donnés par d'autres méthodes ont montré la performance de la méthode d'inversion.

Abstract

In order to determine in situ stresses in anisotropic rocks, a probabilistic approach using the Inverse problems theory and the overcoring technique (USBM cell) was developed. The direct problem consisting in modelling the overcoring tests is solved by the Displacement Discontinuity Method (DISDEPAN code). The connection between the inverse method and DISDEPAN code is then established (SINVERS code). The validation of this code is realized through simple compression tests on cubic samples of schistose rock. The sensibility study of the results to the elastic constants of material showed their importance in the determination of in situ stresses. An application example of the code SINVERS in case of an experimental gallery at 430 m of depth is presented. Comparisons of the obtained results with those given by other methods allow to show good performance of the inverse method.