Technical Report NTB 07-01

Grimsel Test SiteInvestigation Phase IVBorehole Sealing

Dans le cadre de son programme de recherche et de développement au laboratoire souterrain du Grimsel (LSG), phase IV (1994 – 1996), la Nagra a développé, en partenariat avec l’Andra (Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs), un programme de recherche sur le scellement de forages effectués en galerie. Le projet visait les objectifs suivants:

  • scellement de forages en galerie d’une longueur jusqu’à 500 m,
  • scellement de forages à section non cylindrique (p. ex. forages dont la paroi est considérablement endommagée),
  • garantie d’une conductivité hydraulique effective inférieure à 10-11 – 10-12 m/s,
  • garantie d’un contrôle de qualité fiable pour les travaux de routine.

Le nouveau concept développé et testé par la Nagra dans ce projet prévoyait l’utilisation de bentonite granulaire ou de billes de bentonite hautement compactées, l’Andra examinant quant à elle l’utilisation de blocs cylindriques de bentonite. Le présent rapport concerne les travaux menés par la Nagra. Deux techniques ont été testées:

  1. Injection pneumatique de bentonite granulaire dans un forage, avec une taille des granulés de 4 – 10 mm.
  2. Apport et mise en place de billes de bentonite à l’aide d’un carottier modifié (outil MACMET).

A la suite d’une étude bibliographique détaillée, des concepts ont d’abord été développés, ainsi que les outils nécessaires à leur réalisation. L’équipement a été testé en laboratoire avant d’être utilisé sur le terrain.

Après l’installation et la caractérisation d’un site de test adéquat au LSG, les deux techniques ont été mises en oeuvre dans des conditions réalistes, et leurs avantages et inconvénients ont été examinés. Après la mise en place de tronçons de scellement, la pression de gonflement a été suivie durant 4 mois environ, jusqu’à ce qu’elle atteigne une valeur à peu près constante. Ensuite, les propriétés hydrauliques et mécaniques du scellement ont été examinées. Les perméabilités se sont avérées inférieures ou égales à celles du granite intact et non fissuré (perméabilité de matrice de 3 à 6·10-12 m/s). En outre, les essais hydrauliques n’ont révélé aucun indice de perméabilité accrue le long du tronçon de scellement.