Méthodes de modélisation comparée des processus hydromécaniques pour les essais de scellement au laboratoire de recherche souterrain de Tournemire

Résumé de l'article de revue publié dans Environmental Earth Sciences
Janvier 2017

Auteurs :
A. Millard
Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (France)

T. S. Nguyen
Commission canadienne de sûreté nucléaire

N. Mokni et J.D. Barnichon
Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (France)

K.E. Thatcher et A.E. Bond
Quintessa (Royaume-Uni)

A. Fraser-Harris et C. McDermott
Université d’Édimbourg (Royaume-Uni)

R. Blaheta, Z. Michalec et M. Hasal
Institut de géonique CAS (République tchèque)

O. Nasir
Geofirma, Ottawa (Canada)

H. Yi et O. Kolditz
UFZ (Allemagne)

Résumé

Le document présente un exercice de modélisation comparative du projet DECOVALEX 2015. L’exercice est fondé sur des expériences in situ réalisées au laboratoire de recherche souterrain de Tournemire, lequel est dirigé par l’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), en France. Ces expériences visaient à déterminer les conditions (p. ex. spécifications techniques, conception, construction et défaillances) qui affecteront le rendement à long terme des systèmes de scellement argileux assujettis au gonflement, ce qui est essentiel dans le contexte de la sûreté des installations souterraines d’évacuation des déchets nucléaires.

Divers matériaux sont considérés comme des scellants; les travaux visés sont axés sur un mélange MX80 70/30 de bentonite et de sable compacté initialement à une masse volumique sèche de 1,94 Mg/m³. Le rendement du bouchon scellant met en cause au moins trois importantes composantes différentes : le comportement hydromécanique de la couche principale de bentonite et de sable, la perméabilité générale de l’argilite environnante et l’influence des lacunes sur le plan technologique entre la couche principale et l’argilite.

Deux essais précis ont été retenus dans le cadre d’un exercice de modélisation comparative : l’essai WT-1, qui vise à étudier la perméabilité de la masse rocheuse, et l’essai PT-A1, qui vise à quantifier l’évolution du champ hydromécanique au sein de la couche principale de bentonite et de sable.

Plusieurs équipes indépendantes se sont efforcées de modéliser ces expériences, à l’aide de différents codes et paramètres de saisie étalonnés en fonction d’expériences additionnelles à petite échelle réalisées en laboratoire. Leurs résultats font l’objet d’une comparaison et de discussions.

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