Numéro |
Rev. Fr. Geotech.
Numéro 69, 1994
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Page(s) | 11 - 30 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/geotech/1994069011 | |
Publié en ligne | 9 octobre 2017 |
Modélisation numérique en thermo-poro-élastoplasticité d'un stockage souterrain de déchets radioactifs en milieu argileux saturé
Application au calcul du champ lointain
A numerical modelling on thermo-poro-elastoplasticity of an underground radioactive wastes disposal in saturated clayey medium
Application to the calculation of the far field
Groupement pour l'étude des Structures Souterraines de Stockage (G. 3S) École Polytechnique 91128 Palaiseau Cedex, France
Le calcul de la réponse thermique, hydraulique et mécanique d'un milieu argileux saturé, soumis à un dégagement de chaleur associé à un enfouissement de déchets radioactifs exothermiques, pose des problèmes nombreux et complexes : la tridimensionnalité des structures d'accueil, les couplages thermo-hydromécaniques forts et variés, la rhéologie du matériau hôte et le caractère éminemment transitoire des phénomènes en présence.
Dans le cadre d'une description théorique générale traitant les couplages thermo-hydro-mécaniques, on effectue une modélisation numérique, basée sur la méthode des éléments finis, appliquée à la thermo-poro-élasticité et à la thermo-poro-plasticité, visant à analyser l'évolution à long terme (approche globale ou champ lointain) des champs de température, de pression, des déplacements et des contraintes au sein du massif hôte. L'étude illustre l'ampleur des phénomènes hydrauliques, thermiques et mécaniques provoqués par l'enfouissement souterrain et présente des résultats qui intéressent directement le dimensionnement du stockage dans une formation argileuse standard.
Abstract
The analysis of the thermal, hydraulic, and mechanical responses of a saturated medium, subjected to a thermal load attached at the underground evacuation of exothermal radioactive wastes, gives rise to numerous complex problems : the tridimensionality of the storage structure, the strong thermo-hydro-mechanical couplings and the eminently transient character of the phenomena.
After a brief presentation of the general theoretical framework of thermo-hydro-mechanical couplings, a numerical modelling is performed, based on the finite element method, applied to thermo-poro-elasticity and thermo-poro-plasticity ; the objective is to study the long term evolution (global approach or far field) of the temperatures, pore pressures, displacements, as well as the stresses within the host material.
This study illustrates the importance of the hydraulic, mechanical and thermal phenomena, as provoked by the underground evacuation of nuclear wastes, and presents the results which are useful to the dimensioning of underground storage in clayey formations.
© CFMS-CFGI-CFMR-CFG 1994
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