Développement d'un modèle constitutif couplé pour le comportement hydromécanique des discontinuités géologiques

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Le comportement mécanique des diaclases peut être influencé fortement par les écoulements de fluide à l'intérieur de celles-ci. Le fluide peut également modifier certaines propriétés telle que la cohésion et la résistance frictionnelle des aspérités des parois rocheuses. Par ailleurs, l'écoulement de fluides dans une diaclase est influencé par le comportement mécanique de celle-ci. L'ouverture de la diaclase lors du cisaillement réduit les pertes de charge liées à la friction le long des parois et augmente le débit du fluide. Ces phénomènes doivent être considérés simultanément lorsque l'on désire modéliser le comportement hydromécanique des discontinuités. Toutefois, ces aspects sont encore généralement étudiés séparément, faute de modèles constitutifs appropriés. Dans les dernières années, un modèle constitutif pour les diaclases a été développé par le demandeur. Il a été démontré que ce modèle constitutif, appelé CSDS, permet de bien représenter le comportement des diaclases. Les travaux des dernières années ont permis d'adapter le modèle pour tenir compte de l'anisotropie, des effets d'échelle et de la présence de remplissage à l'intérieur de la diaclase. L'objectif du programme de recherche proposé est de développer un modèle constitutif qui permettra de prédire le comportement hydromécanique des discontinuités géologiques. Pour réaliser cet objectif, il est proposé d'adapter le modèle CSDS afin de tenir compte de l'effet de l'écoulement sur le comportement mécanique des discontinuités. Une fois cette adaptation réalisée, le modèle sera couplé avec une approche de comportement de l'écoulement d'eau dans les fractures. Le modèle couplé sera ensuite implémenté dans un code numérique afin de permettre l'étude de cas complexes.