Champ de contrainte dans les argilites de Tournemire. Mesures in situ et interprétation

Stress field in the Tournemire argillaceous. In situ measurements and interpretation

¹ Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire BP 17 92262 Fontenay-aux-Roses Cedex amel.rejeb@irsn.fr, France.
² École nationale supérieure des mines de Paris 35, rue Saint-Honoré 77305 Fontainebleau tijani@cges.ensmp.fr, France.

Résumé

Cette étude présente deux campagnes de mesures de contraintes par la méthode de fracturation hydraulique en forages dans les argilites du Toarcien du site de Tournemire (Aveyron). On montre que cette méthode, basée sur la détermination des contraintes normales agissant sur un certain nombre de fractures d’orientations connues, s’applique bien dans les milieux argileux malgré la finesse des fractures préexistantes. Cependant, cette étude démontre l’importance et en même temps la complexité de l’interprétation de ces mesures. En effet, l’interprétation de mesures identiques obtenues lors des deux campagnes d’essais, donne deux champs de contraintes géostatiques probables dans le site. Par ailleurs, les résultats des modélisations par éléments finis permettent d’une part de déterminer le champ de contrainte compatible avec les équations d’équilibre et les mesures in situ et d’autre part de quantifier l’influence de la topographique sur ce champ de contrainte dans le massif de Tournemire.

Abstract

This study presents two test series of stress measurements using hydraulic fracturing method in boreholes in the Toarcian shale at Tournemire site (Aveyron). It is shown that this method, based on the determination of the normal stresses supported by some fractures of known orientations, is well adapted at the argillaceous formations despite of the fineness of the preexisting fractures. Nevertheless, this study shows the importance and at the same time the complexity of the measurements interpretation. Indeed, the interpretation of the same measurements obtained during the two test series, gives two likely in situ stress fields. By another way, the finite element modelling results allow the determination of the stress field consistent with the balance equations and the in situ measurements. This modelling allows also the estimation of the topography effect on the stress field at the Tournemire rock mass.