Technical Report NTB 88-39
Grimsel Test SiteRock stress investigations
Dans le cadre de son projet «contraintes dans un massif rocheux», le BGR a poursuivi le développement de techniques de mesures et les a mis à l'épreuve pour un engagement dans des forages jusqu'à une profondeur de 200 m.
Les mesures de contraintes ont été réalisées par la méthode de détente du trou de forage, par le procédé de surforage de BGR avec dilatomètres et cellules triaxiales CSIR, ainsi que par la technique de fracturation hydraulique. Pour étudier le comportement à la déformation du massif rocheux, on a fait des essais d'épanouissement du trou de forage à l'aide d'un dilatomètre BGR. Deux types d'indicateurs d'épanouissement du trou de forage ont été utilisés: une sonde à quatre composantes pour déterminer les contraintes horizontales et une sonde à cinq composantes pour une détermination quasi-spatiale du champ des contraintes. On a utilisé à cette occasion, pour la première fois dans un trou de forage, un système de saisie des données digitalisé. Des essais en laboratoire ont par ailleurs été réalisés pour étudier le comportement à la déformation d'échantillons cylindriques creux et les contraintes résultantes. Dans le cadre d'études théoriques, on a simulé quelques essais à l'aide de la méthode des éléments finis, afin de valider et interpréter des résultats de mesures.
Les mesures par dilatomètre ont livré des valeurs élevées de rigidités du massif montagneux, alors que des valeurs plus modestes, avec anisotropie marquée, ont été déterminées en laboratoire. Les mesures de contraintes, faites à l'aide du procédé de surforage BGR, ont donné des contraintes horizontales dans le massif rocheux supérieures aux valeurs théoriques résultant de la charge gravitative. Les résultats des essais de fracturation hydraulique s'intègrent bien dans l'image d'ensemble du champ des contraintes alors que l'utilisation de sondes triaxiales CSIR donne des contraintes relativement plus faibles.
Un levé géologique détaillé du trou de forage a montré des relations entre les contraintes dans le massif rocheux et la structure géologique. On a pu identifier, en fonction de la profondeur dans le forage, différentes zones relatives à la concentration des diaclases, la direction des diaclases, l'orientation des microfissures ainsi que pour le niveau des contraintes, l'orientation des contraintes horizontales maximales et le degré de déformation anisotropique.
