Convergence des galeries dans les formations salifères. Mesures in situ et interprétation

Closure of galleries in salt formations. In situ measurements and interpretation

¹ Université Libanaise, Faculté de Génie II, Département de Génie Civil, Roumieh, Liban Anciennement G.3S
² G.3S Groupement pour l'étude des Structures Souterraines de Stockage URA 317(LMS), École polytechnique, 91128 Palaiseau Cedex, France.

Résumé

Cet article est une contribution à l’étude des structures souterraines dans les milieux viscoplastiques, notamment le sel gemme. Les principaux résultats obtenus pendant quatre années, dans une galerie d’expérimentation aux Mines de potasse d’Alsace, sont présentés. Ces mesures portent sur la température, la convergence des parements et le déplacement du massif. Une corrélation nette entre la variation périodique de la température de l’air et la convergence de la galerie est mise en évidence. Les mesures du déplacement du massif pendant le creusement de la galerie sont commentées. La prépondérance du déplacement différé lors de la première année par rapport aux années suivantes est interprétée par le comportement thermomécanique du massif salifère.

Un modèle analytique simple à géométrie cylindrique est employé en vue d’interpréter les résultats. La loi de Norton-Hoff comme loi de comportement est validée. Le caractère adimensionnel du modèle permet de proposer une méthodologie pour déterminer les caractéristiques rhéologiques du matériau à partir des résultats in situ. Malgré sa simplicité, ce modèle traduit parfaitement les principaux phénomènes caractéristiques observés lors de l’essai.

Abstract

This paper is a contribution to the study of underground structures in viscoplastic media, specially salt rock. Basic results obtained during four years in an experimental gallery belonging to the « Mines de Potasse d'Alsace » are presented. In situ measurements concern temperature, gallery closure, and rock mass displacement. A clear correlation between periodic change of air temperature and gallery closure is shown. Measurements of rock mass displacement during gallery excavation are commented. The fact that time dependent displacement obtained during the first year is more important than that of the following years is explained by thermomechanical behaviour of rock salt.

A simple analytical model of cylindrical geometry is employed to interpret the results. Norton-Hoff constitutive law is then validated. Dimensionless feature of the model allows to suggest a methodology for determination of Theological proprieties of the material using in situ measurements. Despite its simplicity, the model traduces perfectly the basic characteristic phenomena observed during the experiment.