Résistance au cisaillement des joints rocheux : processus de dégradation et modes de traitement.

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La résistance au cisaillement des joints rocheux (naturels) ou des joints artificiels, tels les joints de structures de type béton-rocher ou béton-béton, peut être dégradée par l'application de sollicitations mécaniques, hydrauliques, environnementales, statiques ou dynamiques. Il est proposé de développer une approche expérimentale visant à quantifier l'endommagement des joints et leur perte de résistance en cisaillement; ceci contribuant à réduire la stabilité d'un barrage ou d'une structure géologique. Il sera considéré les cas de chargements dynamiques, ainsi que les cas de circulation de fluide agressifs en contraintes triaxiales dans des joints ouverts. Un autre volet de ce projet porte sur les techniques de remédiation de joints ouverts en les injectant de coulis à liant cimentaire et époxyde. Les joints auront de grandes dimensions. Ils proviendront de carottages mais seront aussi fabriqués avec des moules de silicone reproduisant les surfaces rugueuse de joints naturels. Des essais de cisaillement seront conduits avec un nouveau bâti de cisaillement en vraie grandeur. Ce bâti permet de réaliser des essais sur des joints de 1 m2 de surface avec un chargement normal de 0,25 MPa. Les surfaces des échantillons seront numérisées avec un profilomètre laser afin de déterminer précisément leur rugosité. Des progrès importants en modélisation numériques de structures endommagées ont été réalisés au cours des dernières années. Cependant, il existe encore cependant un manque important de données expérimentales de validation de ces modèles. Le programme de recherche proposé permettra à court terme, de définir des valeurs réalistes de résistance au cisaillement à introduire dans les modèles, et à long terme, à évaluer adéquatement de nouveaux projets d'infrastructures (barrages, tunnels, sites de stockage de gaz naturel et de CO2, sites de fracturation hydraulique pour l'exploitation de gaz de schistes) et de mieux gérer les coûts et phases de réhabilitation de ces infrastructures. Les firmes d'ingénierie spécialisées dans ces domaines profiteront de ces recherches. Le personnel hautement qualifié formé par ce projet augmentera le niveau de compétence de l'industrie canadienne dans le domaine de mécanique des roches appliqué au génie civil.