Modélisation numérique du problème du surcarottage : influence de la loi de comportement de la roche - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 1998

Numerical modelling of the overcoring test : influence of the rock mass constitutive law

Modélisation numérique du problème du surcarottage : influence de la loi de comportement de la roche

Abstract

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La connaissance de l'état de contrainte in situ est indispensable dans les applications rencontrées en mécanique des roches. Plusieurs techniques d'estimation des contraintes in situ ont été élaborées. Parmi ces méthodes, nous nous sommes intéressés en particulier à l'essai de surcarottage. Si le modèle de comportement de la roche est irréversible, l'interprétation de l'essai de surcarottage est délicate. Les relations contraintes-déformations ne sont plus linéaires et dépendent notamment de l'état initial en contraintes et de la totalité du chargement mécanique subi par le matériau. L’analyse exposée dans ce mémoire est consacrée au problème direct. Le but de l'approche est de déterminer les facteurs essentiels au niveau de la rhéologie et de l'état initial de contrainte, influant sur le comportement de la roche lors du surcarottage. Une étude paramétrique a été menée en simulant numériquement la procédure du surcarottage à l'aide du code de calculs aux éléments finis CESAR-LCPC. Plusieurs modélisations sont utilisées : modélisation bidimensionnelle en déformation plane, modélisations axisymétrique et tridimensionnelle prenant en compte l'avancement du carottier. L’analyse bidimensionnelle du problème du surcarottage en terrain élastoplastique montre que la totalité de l'histoire du chargement mécanique subi par le matériau doit être prise en compte et que l'influence de la rhéologie est fortement liée à l'état initial de contrainte. Il a été mis en évidence l'influence des contraintes initiales sur l'apparition des zones plastiques et leurs extensions. Nous avons montré que, la simulation numérique utilisant un modèle élastoplastique peut expliquer certains résultats observés in situ : évolution non monotone de déformation lors du surcarottage, fortes chutes de déformations. L’étude tridimensionnelle a également mis en évidence les effets couples des directions d'anisotropie et de contrainte et de l'intensité de la contrainte déviatorique sur les déformations.
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Cite

Ammar Nechnech. Modélisation numérique du problème du surcarottage : influence de la loi de comportement de la roche. Sciences de la Terre. Institut National Polytechnique de Lorraine, 1998. Français. ⟨NNT : 1998INPL033N⟩. ⟨tel-01750874⟩
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