Dissertations / Theses: 'Roches, Mécanique des – Granite'

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Bahedi, Moulay Lakbir. "Modelisation par un milieu continu equivalent du comportement mecanique des massifs rocheux a fissuration diffuse et isotrope." Paris, ENMP, 1990. http://www.theses.fr/1990ENMP0381.

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Abstract:

Afin d'etudier le comportement des massifs a fissuration diffuse isotrope, un milieu continu et equivalent a ete defini par une loi de comportement homogeneisee dont les parametres mecaniques dependent de la densite de fissures. Les essais triaxiaux realises sur du beton et du mortier prefissures (films en plastiques) ont permis de degager la conclusion suivante: une roche de densite de fissures (dv) admet un comportement mecanique identique a celui de la meme roche non fissuree initialement (dv=a), mais qui avait ete menee a l'etat post-rupture caracterise par une deformation permanente (cp) fonction de (dv). Dans le but de verifier la validite de la methodologie, differents essais ont ete effectues sur des poutres, des arches de differentes dimensions pour plusieurs densites de fissuration. Cette densite de fissures a ete mesuree par ultrasons au cours des essais triaxiaux au laboratoire et une comparaison entre l'experience et les calculs (plasticite) a ete effectuee pour les essais de compression sur les poutres, les arches. Dans les galeries souterraines, une methode a ete elaboree pour mesurer la densite de fissuration. Les calculs numeriques (plasticite radoucissante) ont permis d'etudier le soutenement par boulonnage de ces galeries en comparant les resultats des calculs aux mesures de la densite de boulonnage in situ

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Griffiths, Luke. "La fissuration thermique dans les roches." Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAH007/document.

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Abstract:

Lorsqu'elle est chauffée, la roche peut subir une microfissuration thermique, qui influence ses propriétés physiques, mécaniques, thermiques, et de transport. La surveillance de la microfissuration thermique en laboratoire a été principalement réalisée pendant le chauffage, et rarement lors du refroidissement ou du chauffage cyclique que la roche subit dans les volcans et les réservoirs géothermiques. Un nouvel appareil a été élaboré pour surveiller les émissions acoustiques et mesurer les vitesses des ondes élastiques à haute température. L'état de fissuration a été évalué grâce à un nouvel algorithme d'analyse microstructurale, et l'influence des microfissures sur les propriétés des roches a été mesurée et modélisée. Selon la microstructure, la microfissuration peut avoir lieu pendant le chauffage ou le refroidissement, et les microfissures existantes peuvent s’ouvrir et se fermer de façon réversible avec des changements de température, et influencer les propriétés de la roche
Rock may undergo thermal microcracking when heated, affecting its physical, mechanical, thermal, and transport properties. Thermal microcrack monitoring in the laboratory has mainly been performed during heating, and rarely during the cyclic heating and cooling relevant for volcanoes and geothermal reservoirs. For this, a new dedicated apparatus for the acoustic emission monitoring and wave velocity measurement at high temperatures was elaborated, building on previous designs. Microcrack damage was assessed with a new algorithm for quantitative microstructural analysis, and the influence of thermal microcracks on rock properties was measured and modelled. Depending on the rock type and initial microcrack content, microcracking occurred during either heating, cooling, or neither, and existing microcracks reversibly opened or closed with increasing temperature. In Earth's crust, the evolution of rock properties with temperature may be significant and is determined by the microstructure

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Desayes, Chrystel. "Caractérisation et interprétation d'un volume rocheux fracturé à partir de données de forages : les forages géothermiques de Soultz-sous-Forêts et autres exemples d'échantillonnages unidirectionnels." Chambéry, 1995. http://www.theses.fr/1995CHAMS023.

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Abstract:

Notre intérêt s'est porté sur l'étude des fractures a l'intérieur de volumes rocheux grâce à des données de forages sur deux sites: à Soultz-Sous-Forêts (Alsace) ou les forages traversent le socle granitique du graben du Rhin formant un futur réservoir géothermique, à Ravenscar (Yorkshire) ou les forages traversent une série deltaïque jurassique constituant le prolongement d'un réservoir pétrolier. A Soultz, les fractures ont été étudiées sur carottes et sur images de paroi. L'histoire tectonique du granite a été mise en évidence à partir de l'étude des failles striées présentes sur les carottes, et complétée par une étude microtectonique dans les Vosges. L'histoire cénozoïque ainsi déterminée correspond à celle du graben du Rhin. L'analyse des fractures verticales induites observées sur les images de paroi de deux puits indique une compression actuelle nw-se a nnw-sse. Cette variation directionnelle de la contrainte actuelle est confirmée par d'autres mesures de contraintes in situ. Sur les carottes et les images de paroi, de nombreuses fractures sans cisaillement apparent ont été analysées et l'origine de la plupart d'entre elles est liée à la distension e-w qui a permis l'ouverture du graben du Rhin à l'oligocène. Nous avons également mis en évidence une fracturation latente créée durant cette distension et responsable de fractures de relaxation. A plus grande échelle, les microfractures sont constituées par les trainées d'inclusions fluides dans les cristaux de quartz. Nous avons observé plusieurs familles liées à la distension e-w, mais également des familles liées à des épisodes compressifs. Les images de paroi montrent une densité de fracturation plus faible que l'observation des carottes, cependant l'organisation des familles est identique. Sur le site de Ravenscar, la distribution des espacements entre fractures le long de différents échantillonnages unidirectionnels suit une loi exponentielle négative. Cependant, la densité de fracturation varie suivant les échantillonnages

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Leca, Denis. "Caractérisation des altérations du granite d'Auriat (Creuse). Étude de son espace poreux." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1990. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00569148.

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Abstract:

On se propose de caractériser les altérations du granite d'Auriat (Creuse) à partir d'un forage profond (1003.15 m). Ce mémoire comprend deux volets : - la reconnaissance des altérations du granite : études visuelle, microscopique, chimique, minéralogique et mécanique ; - l'analyse du milieu poreux. Tout au long de l'étude, nous sommes amenés à adapter les moyens d'investigation pour une petite quantité de matériau. Après une revue bibliographique, nous caractérisons le granite d'Auriat et ses altérations à partir des moyens classiques : étude visuelle du sondage, microscopie optique, MEB, diffraction de rayons X, analyses chimiques à l'échelle de la roche puis du minéral , microduretés Vickers, résistance à la compression et géophysique de laboratoire. Il apparaît que les faciès que nous définissons à partir de la couleur des feldspaths (rubéfaction) correspondent à une réalité physico-chimique. La seconde partie du mémoire débute par la mesure du volume poreux du granite. On reprend les différentes méthodes et on met au point une technique de mesure de la porosité à l'eau adaptée aux matériaux très peu poreux (< 2 %). La validité de la méthode est démontrée. La répartition des porosités en fonction des faciès montre que les granites sains sont très peu poreux (< 1 % en moyenne) et les rubéfiés légèrement plus poreux (de 0 à 2 % en moyenne). La décomposition de la porosité totale en porosité de pores et de fissures montre que le faciès sain est affecté par un système de microfissures ouvertes. Le faciès rubéfié possède une porosité de pores dominante et ses microfissures sont largement colmatées. L'essai de porosimétrie au mercure est abordé à partir des calculs utilisés en physique des hautes pressions en tenant compte des corrections de compressibilité relatives à chacun des éléments en présence. L'examen des courbes porosimétriques montre qu'il existe une infraporosité (0.001 < r < 0.01 µm) caractéristique du faciès rubéfié. Nous mesurons la perméabilité au gaz du granite, puis calculons sa surface spécifique à partir de la porosité et de la perméabilité. Enfin, nous présentons une synthèse des résultats et une prospective est envisagée.

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Zhou, Jianjun. "Contribution à la modélisation de l'endommagement anisotrope et de la variation de la perméabilité des roches fragiles." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Zhou.pdf.

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Abstract:

Cette étude concerne une modélisation du comportement mécanique et hydromécanique des roches saturées avec la prise en compte de la variation de la perméabilité en fonction de l'endommagement. On établit d'abord la fonction de l'enthalpie libre par une approche micromécanique directe en prenant la distribution de la longueur de microfissure. On prend en compte l'ouverture de microfissures fermées liée au glissement tangentiel en raison de la rugosité des surfaces de fissures. Cette ouverture contribue directement à la dilatance volumique et à la variation de perméabilité macroscopique du matériau. On montre également une approche phénoménologique avec une approximation par un tenseur d'endommagement d'ordre deux. Ensuite on propose une extension du modèle à décrire le comportement poromécanique des roches saturées. Les réponses poromécanique en conditions drainées et non drainées du grès des Vosges ont été étudiées. Dans la dernière partie on a proposé un modèle couplé décrivant le comportement du couplage entre l'endommagement induit et la variation de la perméabilité des roches.

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Surma, Fabrice. "Détermination de la porosité des zones endommagées autour des failles et rôle de l'état du matériau sur les propriétés d'échange fluides-roches : Minéralogie, structures de porosité, caractéristiques mécaniques." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2003. http://www.theses.fr/2003STR13169.

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Abstract:

Ce travail de thèse montre que la structure d'une zone de faille (une gouge entourée par une zone endommagée) est la même dans deux sites différents malgré leur mode de formation : le premier en extension (Soultz-sous-Forêts, projet HDR, France) et le second en compression (faille de Nojima, Kobe, Japon). A partir des observations pétrographiques, une étude de la porosité et des propriétés physiques, un modèle de circulation de fluide dans un granite altéré et fracturé prenant en compte l'évolution de la pression fluide et les processus de dissolution-précipitation au cours d'un séisme est proposé. Dans le cas du contexte en extension, la période intersismique est associée à l'ouverture des fractures dans la zone endommagée de la faille et à une augmentation de la porosité due à l'altération du matériau. Au cours du séisme, les fractures se ferment et le fluide est expulsé. Dans le cas de la compression, la période intersismique est associée à la fermeture des fractures dans la matrice et l'expulsion des fluides vers la faille alors qu'au cours du séisme les fractures s'ouvrent à cause de l'augmentation de la pression fluide. Ainsi, il existe une constante compétition entre les processus qui permettent de créer de fortes perméabilités dans un système et ceux qui tendent à réduire la perméabilité. Ces processus (contraintes, précipitation de minéraux, variation de la pression fluide. . . Etc) sont les mêmes dans les deux contextes, mais ils n'interviennent pas au même moment pendant un séisme
Fault zone structure is characterized by a fault core (gouge, cataclasite, mylonite), a damage zone (small faults, fractures, veins fold) and a protolith. We can clearly describe these structures in the Soultz-sous-Forêts granite (HDR Project, France) and in the Nojima Fault zone (Kobe, Japan). This work shows us that the structures are the same ones in the two sites in spite of their different deformation mode : one in extension and the other in compression. We propose, starting from the petrographic observations, a study of porosity and physical properties, a fluid flow model in a altered and fractured granite, taking into account the evolution of the fluid pressure and the processes of dissolution-precipitation during an earthquake. In the case of extension, the intersismic period is associated to an opening of the fractures in the fault damaged zone and an increase in porosity due to the rock alteration. During the earthquake, the fractures are closed and the fluid is expelled. In the case of compression, the intersismic period is associated to the closing of the fractures in the matrix and the expulsion of the fluids towards the fault whereas during the earthquake the fractures open because of the fluid pressure increase. Thus, there is a constant competition between the processes which enhance permeability and those which tend to reduce it. These processes (stresses, mineral precipitation, fluid pressure variation. . . Etc) are the same ones in the various contexts, but they do not interfere at the same time during an earthquake

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Ennour, Samir. "Modélisation des galeries de grande largeur en terrain stratifié." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1990. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1990_ENNOUR_S.pdf.

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Abstract:

Creusées à des profondeurs dépassant 1000 m, en sections quadrangulaires de grandes largeurs (supérieure à 6,5 m), pour répondre aux exigences des techniques modernes d'exploitation, les galeries minières, posent des problèmes de stabilité pour l'exploitant. Pour étudier ce problème nous avons développé une méthodologie de modélisation, comprenant deux phases essentielles: 1) l'étude de la rupture locale à l'échelle de la roche par une modélisation des milieux continus ou pseudo-continus (éléments finis et théorie des poutres); 2) l'étude de la rupture à l'échelle de l'ouvrage (ou éboulement) par une modélisation des milieux discontinus (éléments distincts). Nous avons par la suite appliqué et validé cette méthodologie à deux cas de galeries minières, pour analyser les origines des instabilités, et pour élaborer des scénarios plausibles du comportement de l'ouvrage

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Pomies, Catherine. "Traçage isotopique des migrations d'uranium dans l'environnement granitique de la minéralisation uranifère de Palmottu (sud-ouest Finlande)." Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20111.

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Abstract:

Des recherches ont ete engagees a travers le monde pour evaluer les possibilites de confinement des dechets nucleaires en formations geologiques profondes. La mineralisation uranifere de palmottu (finlande) est un analogue naturel permettant l'etude des migrations d'uranium au cours du temps dans un milieu cristallin fracture soumis a differents regimes de circulations. Les cristallisations de carbonates de calcium presentes dans les fractures des roches ont ete etudiees comme temoins des circulations hydrothermales anciennes ou actuelles susceptibles de disperser l'uranium dans le milieu. Cinq forages repartis le long de deux profils est-ouest recoupant la mineralisation uranifere ont ete echantillonnes. Les fractures les moins contaminees par la presence d'argiles ont ete selectionnees. Ces fractures sont tres fines (0. 05 a 1 mm), la quantite d'echantillon disponible pour les analyses est donc reduite. De plus, les analyses au meb de ces fractures revellent la presence, dans la matrice carbonatee, d'argiles et de micro-inclusions de pyrites et coffinites. La mineralogie complexe des remplissages de fractures, ainsi que la faible quantite d'echantillons disponibles (< 100 mg) a oblige au developpement de techniques analytiques adaptees (tims et sims). Les compositions isotopiques en u/th, pb, sr, c et o ont neanmoins pu etre analysees. Les rapports 2 3 4u/ 2 3 8u des eaux souterraines actuelles ont ete egalement mesures. Les isotopes du pb ont permis de dater a 1925 ma l'evenement hydrothermal responsable de la mise en place de la mineralisation d'uranium et probablement de la cristallisation des remplissages de fractures. Des concentrations sub-actuelles d'uranium au sein des cristallisations de fractures ont ete cependant mises en evidence par les datations u/th. Ces mobilisations d'uranium ont pu etre mises en evidence a plusieurs echelles, le long des profils etudies et dans les fractures elles memes. Neanmoins la dispersion de l'uranium dans le milieu semble fortement limitee, les echantillons d'eaux et de remplissages de fractures presentant de fortes concentrations en uranium sont localises a proximite des lentilles d'uraninite (100 m). En depit des circulations actuelles et passees, le confinement de l'uranium est assure par des phenomenes naturels de reprecipitation de l'uranium dissous.

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Hoxha, Dashnor. "Modélisation de l'endommagement des massifs rocheux." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL087N.

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Abstract:

L’endommagement des massifs rocheux fait l'objet de cette thèse. Après une étude bibliographique, on décrit les dispositifs expérimentaux mis en place pour cette étude, les techniques expérimentales utilisées ainsi que les résultats des essais réalisés sur trois roches différentes : le granite du lac du Bonnet (Canada), la diorite d'Aspo (Suède) et le granite de la Vienne (France). La modélisation est réalisée sur la base d'un modèle phénoménologique élasto-endommageable. Une étude paramétrique est réalisée et des modifications de ce modèle sont proposées pour mieux décrire la physique du phénomène. La validation du modèle est réalisée par la simulation des essais au laboratoire. Le modèle simule très bien les essais de compression triaxiale et les essais d'extension latérale. Le modèle modifié est implanté dans UDEC et une application au calcul d'ouvrages in situ on abordé ensuite les modèles micromécaniques et microstructuraux, ou après une discussion du modèle de Nemat-Nasser et Obata, on propose un modèle microstructural. La philosophie de ce modèle est de modéliser non pas la réponse du matériau, mais l'évolution de la géométrie de la fissuration. Le but de la construction de ce modèle est de proposer une approche générale pour la modélisation des massifs rocheux. L’idée est simple : si on connait la géométrie de la fissuration et son évolution, on peut prédire toutes les propriétés influencées par la fissuration. On choisi comme méthode numérique, les méthodes dites sans maillage, et on a construit un code de calcul mixte éléments finis - éléments libres de Galerkin. Le modèle micromécanique est implanté dans ce code et des calculs de structures ont été réalisés. Les résultats de ces calculs mécaniques sont comparables à ceux de l'approche phénoménologique.

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Rochet, Bouzid Isabelle. "Contribution à l'étude des écoulements granulaires appliqués aux éboulements rocheux en grande masse." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10336.

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Abstract:

Les eboulements rocheux en grande masse, sont des phenomenes naturels catastrophiques, contre lesquels toute solution technique de protection est inefficace. La prevision de leur extension est ainsi une question essentielle pour la prevention du risque. Cette recherche constitue une contribution a l'etude de la modelisation des eboulements rocheux en grande masse. Dans cet objectif on s'est interesse aux ecoulements granulaires secs fortement dilatants. Afin de comprendre les mecanismes de propagation, une etude experimentale d'ecoulement en canal incline a ete menee sur des particules de formes irregulieres favorisant la dilatance. Les resultats experimentaux obtenus soulignent l'importance de l'agitation (temperature granulaire) responsable de la dilatance dans l'ecoulement. Ces observations ont permis de proposer une forme generale d'une loi d'etat caracteristique tenant compte la dilatance. Parallelement nous avons examine la faisabilite d'une approche de modelisation numerique en milieu continu traitant l'ecoulement bidimensionnel d'un pseudo-fluide monophasique dote d'une loi d'etat de la forme suggeree par l'experience. La temperature thermodynamique est interpretee comme la temperature granulaire. La confrontation des resultats numeriques et experimentaux confirme la faisabilite de la demarche d'homogeneisation, mais egalement l'interet d'une modelisation par un monofluide pour l'analyse des phenomenes induits tels que le degagement de poussieres ou l'effet de souffle. Des essais d'etalement sur le plan horizontal ont permis d'observer la formation et la geometrie des depots, pour differentes inclinaisons du canal d'ecoulement. Le reperage de la chronologie de l'ecoulement revele un processus incremental d'edification des depots. Une cartographie detaillee de la zone d'etalement et des profils transversaux et longitudinaux ont ete etablis. La morphologie des depots experimentaux presente un bon accord avec une loi d'etalement de type puissance.

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Géraud, Yves. "Déformation thermomécanique et porosité des roches granitiques : évolution des espaces poreux." Aix-Marseille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX11389.

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Abstract:

Un batholithe granitique peut etre divise, en fonction des differents facies petrographiques et structuraux, en volume de taille variable. Sept granites ont ete selectionnes pour representer ces facies. Ils ont ete deformes thermiquement sans pression de confinement a des temperatures comprises entre 20 et 700c. Pour chaque echantillon la deformation residuelle est caracterisee par la mesure des porosites totale et ouverte qui vont conditionner la permeabilite et les caracteristiques mecaniques du materiau. Ces modifications de structure peuvent intervenir dans le cas d'intrusion, d'hydrothermalisme, de geothermie ou de stockage de dechets. Avec la temperature, la porosite ouverte evolue en deux temps. D'abord, entre la temperature ambiante et celle du seuil de microfissuration (entre 50 et 200c), elle diminue. La diminution est directement liee a la valeur de la porosite initiale et a la nature des vides qui la composent. Ensuite, elle augmente: la taille des ouvertures crees depend de la taille des grains de la roche. La porosite totale augmente pour certains echantillons des les basses temperatures, alors que pour d'autres la porosite diminue apres chauffage a 50c, puis augmente pour des temperatures superieures. L'application de modeles mecaniques a la deformation thermique permet d'expliquer les evolutions des deux types de porosite. L'etude de deux types de repartition d'inclusions fluides et de leur evolution sous contraintes thermiques souligne l'importance de l'histoire structurale du massif. La conception et la realisation d'une cellule de deformation, transparente aux rayons

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Cogné, Jean-Pascal. "Contribution à l'étude paléomagnétique des roches déformées." Rennes : Centre armoricain d'étude structurale des socles, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb34929685x.

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Moisy, Michel. "Evolution de la perméabilité et de la circulation des fluides hydrothermaux dans une zone de cisaillement fragile /." Orléans : Ed. du BRGM, 1993. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb356065587.

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Gbaguidi, Haore Sevi. "Etude des effets d'une microfissuration contrôlée sur les propriétés physiques des roches." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. http://www.theses.fr/2005STR1GEO1.

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Abstract:

L'étude des milieux fissurés est devenue un thème majeur de recherche pour de nombreuses applications géophysiques et plus particulièrement dans des domaines tels que l'industrie pétrolière ou le stockage de déchets nucléaires. Dans cette étude principalement de modélisation, nous avons analysé l'effet d'une modification de la microstructure d'une roche sur les vitesses des ondes acoustiques VP et la perméabilité k. En amont de ce travail, une étude expérimentale a été effectuée sur des échantillons de granite à grains fins. La microstructure initiale de la roche a été modifié par traitement thermique à 450°C, 510°C, 555°C et 600°C. Des mesures de vitesses acoustiques ont été obtenues à différentes pressions de confinement et en fonction de la pression de pore sur tous les échantillons. Tandis que la perméabilité a été mesurée simultanément sur un échantillon préchauffé à 510°C. L'analyse des données de vitesses est effectuée en utilisant l'approche des milieux effectifs. L'hétérogénéité de la microstructure est prise en compte par l'introduction d'une distribution en pic de facteurs de forme de fissures. Une meilleure corrélation entre vitesses théoriques et expérimentales est obtenue. Pour cela, on ajoute une seconde population de fissures de facteurs de forme moyen plus élevé et un mécanisme de fermeture irréversible de fissures à chaque cycle de pression effective. La porosité résiduelle Ø1res prend en compte cette irréversibilité. Les résultats de ce modèle nous permettent d'estimer les effets de la fissuration thermique sur la microstructure. La perméabilité est modélisée en utilisant un réseau de conductances bidimensionnelles de valeur aléatoire avec la même distribution en pic de facteurs de forme de fissures. La comparaison des données expérimentales et des résultats numériques montre que cette simulation permet de prédire le comportement de la perméabilité à différents cycles de pression effective. Ceci est dû l'introduction d'un modèle d'aspérité de fissures, et également une porosité résiduelle Ø'1res. Par ailleurs, nous obtenons une bonne corrélation entre la porosité résiduelle Ø1res et la porosité résiduelle Ø'1res, dès lors que des paramètres microstructuraux cohérents avec les observations sont introduits.

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Benkó, Zsolt Lespinasse Marc Molnár Ferenc. "Reconstruction des différentes phases d'écoulements fluides et évolution tectonique d'une intrusion granitique Varisque (Monts Velence, Hongrie)." S. l. : S. l. : Nancy 1 ; Université de Budapest (Hongrie), 2008. http://www.scd.uhp-nancy.fr/docnum/SCD_T_2008_0116_BENKO.pdf.

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Gasc-Barbier, Muriel. "Comportement mécanique des roches : du laboratoire à l'ouvrage." Habilitation à diriger des recherches, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00584240.

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Abstract:

Le travail porte sur une meilleure connaissance du comportement " global " du massif fracturé, à travers la prise en compte raisonnée des données de fracturation permettant une modélisation réaliste du massif étudié. En s'appuyant sur les dispositifs expérimentaux du laboratoire de Toulouse, une réflexion sur les paramètres à prendre en compte dans la modélisation géométrique et mécanique est menée. Trois axes majeurs sont développés en parallèle : 1. la description du massif par la prise en compte raisonnée des données de terrain : Une bonne description du massif s'appuie à la fois sur l'analyse des moyens d'investigation dont nous disposons (informations obtenues en regard du coût). Différents travaux ont été menés pour comparer des discontinuités visibles par diagraphie et mesurées directement sur carottes de forage, ou bien les familles de discontinuités retrouvées par levé systématique sur paroi, diagraphie et levé global par " expert ". Un travail d'analyse statistique sur la répartition dans l'espace a été réalisé conjointement avec l'université de Bordeaux (GHYMAC). Il a conduit à des études de cas précises. Enfin, sur l'extrapolation des mesures en vu de la modélisation du massif, un travail a été ébauché mais mérite d'être approfondi dans le futur. 2. la caractérisation en laboratoire : essais sur la matrice et les discontinuités La caractérisation de l'endommagement de la matrice rocheuse est étudié par méthode ultrasonique (travail exploratoire au cours des cycles de gel/dégel, d'essais uniaxiaux et triaxiaux ; décrit dans des rapports d'opération de recherche mais non publiés) et par émission acoustique (en collaboration. L'analyse du comportement des discontinuités rocheuses s'est fortement développée. Différents axes sont proposés, autour des liens entre la morphologie de la discontinuité et le comportement mécanique d'une part, et sur des chemins de chargement expérimentaux particuliers, d'autre part. 3. le comportement des ouvrages. Pour pouvoir anticiper les modifications du massif dues à la création d'un ouvrage, des modélisations sont nécessaires ainsi qu'une rétro-analyse après réalisation de l'ouvrage. J'ai choisi de développer mon travail sous l'angle de la prise en compte raisonnée des données de fracturation afin de conduire à une modélisation géométrique à privilégier. Cette approche a été menée en se basant sur des cas concrets, tel le creusement du tunnel de St Béat, les fondations du viaduc sur le Viaur ou la création des grands déblais autour d'Ax-les-Thermes. La rétro-analyse par mesure sur site est essentielle pour comparer les prévisions à la réalité. L'existence de sites d'études instrumentés, dont le LRPC de Toulouse s'occupe est donc particulièrement intéressante.

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El, Merabi Bassel. "Comportement mécanique des joints cohésifs de béton-granite au niveau de l'interface barrage-fondation : influence géométrique et mécanique des aspérités." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI008/document.

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Abstract:

La résistance au cisaillement de l'interface béton-roche est un facteur clé dans l'évaluation de la stabilité contre le glissement des barrages en béton construits sur une fondation rocheuse. Alors que plusieurs études ont montré que la rugosité de la surface rocheuse ainsi que la cohésion initiale contribuent à la résistance au cisaillement de l’interface béton-roche, la plupart des recommandations pour l'évaluation de stabilité des barrages proposent des valeurs conventionnelles pour les paramètres mécaniques de cette interface. De plus, la plupart des critères proposés dans la littérature pour déterminer la résistance au cisaillement des joints rugueux sont basés sur des essais de cisaillement direct réalisés sur des joints sans cohésion initiale. Une autre difficulté majeure réside dans la quantification de la rugosité de surface par un paramètre objectif permettant de décrire l'aspect tridimensionnel ainsi que l'anisotropie observée expérimentalement. Dans ce contexte, l'un des principaux objectifs de cette thèse est de mieux comprendre le comportement en cisaillement des joints cohésifs rugueux de béton-granite et de relier la résistance au cisaillement aux paramètres morphologiques de l'interface.En raison de la complexité du comportement en cisaillement des joints cohésifs et du fait que peu d'études ont été réalisées sur des échantillons cohésifs, il a été décidé de réaliser plusieurs campagnes expérimentales sur différents types de rugosité de surface (joints lisses, bouchardés, joints avec aspérités triangulaires et surfaces naturelles). À cette fin, plus de trente essais de cisaillement direct ont été effectués sur des échantillons cohésifs et à trois niveaux de contrainte normale. L'influence de la vitesse de cisaillement sur le comportement mécanique a également été étudiée. Avant la réalisation des essais, un outil morphologique a été développé afin de fournir une quantification objective de la rugosité de surface basée sur des mesures de surface obtenues avec un profilomètre laser.Sur la base des résultats des essais de cisaillement, deux comportements différents ont été observés pour les joints naturelles en fonction de la rugosité de surface et du niveau de la contrainte normale. Ainsi, une expression analytique a été proposée afin de quantifier la contribution des différents modes de rupture à la résistance au cisaillement. Il est montré que cette expression est capable de bien prédire la résistance au cisaillement des joints naturels. De plus, un nouveau paramètre de rugosité a été proposé afin de quantifier la morphologie des joints naturels et de prendre en compte les différents niveaux de rugosité de surface impliqués dans le mécanisme de cisaillement. Ce paramètre s'est avéré être bien corrélé avec la résistance au cisaillement dans le cas des joints cisaillés à une contrainte normale inférieure à 0.6MPa.D'autre part, une modélisation en 3D des essais de cisaillement direct a été proposée par la méthode des éléments finis en incorporant la surface reconstruite des joints obtenue à partir du profilomètre laser. Deux modèles de comportement différents ont été utilisés: un modèle cohésif-frottant pour la phase de pré-pic et une loi de contact pour modéliser la phase résiduelle de cisaillement. Les paramètres mécaniques de l'interface béton-granite ont été obtenus à partir des résultats des campagnes expérimentales sur des échantillons bouchardés. La comparaison entre les résultats numériques et les données expérimentales a montré un bon accord dans la phase résiduelle et une reproduction de la forme globale de la courbe de contrainte de cisaillement
The shear strength of the concrete-rock interface is a key factor in assessing the stability against sliding of concrete dams founded on rock. While several studies have shown that both surface roughness and the initial cohesion contribute to the shear strength, most of the recommendations for the stability assessment of dams propose conventional values for the mechanical parameters of the dam-foundation interface (i.e. friction angle and cohesion). Moreover, most of the criteria proposed in the literature in order to determine the shear strength of rough joints are based on direct shear tests conducted on joints without initial bonding. Another major difficulty lies in the quantification of surface roughness by means of an objective parameter able to describe the three dimensional aspect of surface roughness as well as the anisotropy observed experimentally. In this context, one of the primary objectives of this thesis is to better understand the shear behavior of bonded rough joints and to relate the shear strength to the morphological parameters of the concrete-rock interface.Due to the complexity of the shear behavior of bonded joints and because few studies have been carried out on cohesive samples, it was decided to perform several experimental campaigns on different types of geometries with an increasingly complex roughness (smooth, bush-hammered, tooth-shaped asperities and natural surfaces). For this purpose, more than thirty direct shear tests were performed on bonded samples at three levels of normal stress. The influence of the shear displacement rate on the shear behavior of joints was also investigated. Prior to the shear tests, a morphological tool was developed in order to provide an objective quantification of surface roughness based on surface measurements obtained with a laser profilometer.Based on the shear test results, two different shear behaviors were observed for the natural joints according to surface roughness and the level of normal stress. Thus, an analytical expression was proposed in order to quantify the contribution from the different modes of failure to the shear strength. It is shown that this expression is able to well predict the shear strength of natural joints. Furthermore, a new roughness parameter was proposed in order to quantify the morphology of natural joints and to account for the different levels of surface roughness involved in the shearing mechanism. This parameter was found to be well correlated with the shear strength of joints sheared at a normal stress less than 0.6MPa.On the other hand, numerical simulations of the direct shear tests were conducted by using a 3D finite element code and by incorporating the reconstructed joint surface obtained from the laser profilometer. Two different models were used: a cohesive-frictional model for the pre-peak phase and a contact law for modeling the residual shear behavior. The mechanical parameters of the concrete-granite interface were obtained from the results of the experimental campaigns on bush-hammered samples. The comparison between the numerical results and the experimental data showed a good agreement in the residual phase. The use of a cohesive-friction model, on the other hand, allowed to mimic the overall shape of the shear stress curve

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Rétif, Pascal. "De la cartographie dans l'histoire de la géologie des granites." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT2010/document.

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Abstract:

Les cartes géologiques sont un reflet des connaissances et des théories sur l’origine des granites du début du XIXe siècle jusqu’aux années 1970 et des relations anciennes entre granite et métamorphisme. Des années 1830 aux années 1870, les cartes du Royaume- Uni, de l’Allemagne, de la Norvège (à l’exception des cartes françaises), abandonnent progressivement le caractère primitif des granites, lié à la géognosie wernérienne. Elles consacrent le caractère intrusif des granites et en font des roches plutoniques à l’origine d’un métamorphisme de contact. L’émergence du microscope polarisant dans les années 1870, est à l’origine d’un renouveau de la pétrographie et coïncide avec la deuxième phase de cartographie détaillée en Europe (Allemagne, France, Royaume-Uni, Finlande). Les cartes distinguent l’âge et la diversité pétrographique des granites, et des zones d’intensité métamorphique différente. Roches éruptives ou ignées issues d’un magma liquide, les granites proviennent de la fusion pour les magmatistes, ou de l’assimilation par des agents minéralisateurs pour les transformistes. Les rééditions et révisions tout au long du XXe siècle témoignent d’une progression des idées transformistes au Royaume-Uni, et de leur hégémonie en France. Le métasomatisme et la granitisation sont responsables de la formation des migmatites et des granites, lesquels restent des roches métamorphiques jusque dans les années 1970, bien après les succès de la pétrologie expérimentale. Les complexes annulaires d’Écosse sont vus comme le résultat d’une subsidence en chaudron et l’analyse structurale des massifs développée en Allemagne apporte des arguments tectoniques quant à la mise en place des plutons
Geological maps reflect the advanced stage of knowledge of granite and theories about its origin from the early 19th to the 1970s and show that granite and metamorphism have been tied for a long time. From the 1830s to the 1870s, granites could no longer be regarded as primitive rocks, a word of Wernerian legacy, in the United Kingdom, Germany, and Norway, with the exception of France, but were considered as plutonic and intrusive rocks which generate metamorphic aureoles in country rock. The emergence of a new method using polarising microscope in the 1870s led to the revival in petrology and coincided with the second phase of detailed geological mapping in Europe (Germany, the United Kingdom, and Finland). The Age and diversity of granites and the successive areas in metamorphism are mapped. Geologists accept the igneous origin of granite, they regard granites as eruptive or igneous rocks that are derived from liquid magma. Magmatists consider granitic magma to be the result of melting, while transformists regard this magma as the source of mineralising fluids (mineralizers) responsible for the assimilation. New editions and revised maps show that throughout the 20th century transformist ideas were on the rise in the United Kingdom and already dominant in France. Until the 1970s Granites and migmatites have to be considered in France as metamorphic rocks which have resulted from metasomatism and granitization process, despite many achievements of experimental petrology. Surveyors in Scotland recognize cauldron subsidence as the process that produces ring dykes. Structural German studies provide supporting evidence that the emplacement of plutons is affected by the tectonic conditions

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Marache, Antoine. "Comportement mécanique d'une fracture rocheuse sous contraintes normale et tangentielle." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2002. http://www.theses.fr/2002ECAP1101.

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Lu, Yingfa. "Modélisation de l'endommagement anisotrope des roches saturées." Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2002/50376-2002-163.pdf.

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Abstract:

L'objectif consistait à décrire de manière précise les comportements mécaniques et poromécaniques des grès des Vosges secs et saturés. En ce qui concerne la modélisation du comportement mécanique du grès des Vosges secs, on propose un modèle d'endommagement anisotrope induit par des microfissures. Ce modèle, basé sur les travaux précédents, décrit un comportement mécanique endommagé, en tenant compte du mécanisme du glissement et de l'ouverture des microfissures. Le potentiel complémentaire thermodynamique est caractérisé par sa dépendance linéaire par rapport à variable endommagé et par la présence d'un terme linéaire par rapport au tenseur de contrainte. L'évolution d'endommagement est liée directement à la propagation des microfissures. En particulier, un moyen pour déterminer tous les paramètres a été proposé. La vérification du modèle proposé sur divers chemins de sollicitations a montré une bonne performance. En ce qui concerne la modélisation du comportement poromécanique du grès des Vosges saturé, on développe le modèle d'endommagement anisotrope induit par des microfissures, afin de décrire les comportements poromécaniques. On adopte les paramètres d'essai de compression triaxial drainé, pour simuler les comportements d'endommagements anisotrope des roches drainées et non drainée saturée. En se basant des observations expérimentales, les contraintes effectives de Terzaghi sont utilisées avec le critère de la propagation des microfissures, afin de décrire la caractéristique de la rupture des microfissures. La formulation du potentiel thermodynamique est aussi développée, l'équation d'état peut être obtenue, en utilisant le potentiel dual. La simulation numérique montre que le modèle développé est capable de décrire les principales caractéristiques liées à l'endommagement induit par les microfissurations.

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Su, Kun Shao Jian Fu. "Contribution à l'étude du comportement mécanique et thermo-hydro-mécanique des argilites du Callovo-Oxfordien application au stockage des déchets radioactifs /." Villeneuve d'Ascq : Université des sciences et technologies de Lille, 2007. https://iris.univ-lille1.fr/dspace/handle/1908/368.

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Abstract:

Reproduction de : Habilitation à diriger des recherches : Sciences physiques. Géomécanique : Lille 1 : 2005.
N° d'ordre (Lille 1) : 500. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 83-86. Liste des publications.

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Freissmuth, Harald. "L'influence de l'eau sur le comportement mécanique des roches argileuses." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2002. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00579409.

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Abstract:

Cette thèse a été réalisée en coopération avec ANDRA, l'agence nationale française des déchets radioactives. Son objectif est de donner une meilleure compréhension des propriétés mécaniques des roches argileuses sous l'influence de solutions aqueuses, en admettant qu'elles sont considérées comme des roches susceptibles d'héberger des déchets nucléaires.
L'ardoise peut, selon sa composition, modifier dans un large domaine ses propriétés mécaniques et pétro-physiques à cause des interactions minérales de la glaise liquide. L'ardoise peut être molle ou dure, extensible ou rigide, perméable ou imperméable et ce selon les conditions environnementales auxquelles elle est exposée. Elle peut être très sensible aux changements des conditions environnantes, comme par exemple l'humidité, la contrainte, la température et les gradients du potentiel chimique.
Une des réactions les plus apparentes de l'ardoise est le gonflement et le dégonflement comme résultat de sa saturation et des gradients du potentiel chimique dans le système liquide. Ces variations de volume modifient parfois d'autres propriétés. Selon la consistance et la concentration d'un liquide, l'ardoise peut soit gonfler soit se dégonfler en entrant en contact avec un liquide. Le matériau peut aussi se dissoudre dans le liquide et se désintégrer complètement.
Une description compréhensible des minéraux argileux du site de l'Est a été élaborée. Les micromécanismes physico-chimiques de l'interaction liquide-solide, comme l'adsorption, l'absorption, la capillarité et l'osmose y sont également présentés. Les conséquences possibles de ces mécanismes sur le comportement macro-mécanique, comme le gonflement et le dégonflement, fissuration et autres ont également été analysées.
La technologie des rayons X en microfocus a été introduite et utilisée pour analyser l'ardoise dans des conditions environnementales différentes. L'avantage de cette méthode est son caractère nondéstructif. Dû à la friabilité du matériau, la préparation des lames minces classiques est une méthode inappropriée pour analyser les micro-fissures et la désintégration de l'ardoise.
Les solutions ont été examinées pour observer la réaction en temps réel de l'ardoise dans le site de l'Est quand elle entre en contact avec différentes solutions aqueuses et sous charge uniaxial. La désintégration et la déformation ainsi que les propriétés générales de ce matériau ont été analysées en utilisant la technologie des rayons X μRG en immergeant le matériau dans une solution. On a pu constater que la désintégration, le développement des cracks et la déformation dépendent en partie de la concentration des ions ainsi que des types des ions de la solution.
Lors d'un test cinétique l'ardoise a été exposée à des degrés différents d'humidité relative et à des conditions de pressions uniaxiales. Une enceinte climatique électronique, contrôlée par une ordinateur a été utilisée pour créer des degrés d'humidité différents et on a transféré directement les résultats de la déformation axiale et des paramètres environnementaux. La relation entre l'humidité environnementale, la déformation axiale, la charge axiale et les micro fissures a été analysée. La technologie des rayons X en microfocus a été utilisée pour radiographier des spécimens avant et après les essais. Le matériau a été testé sous une humidité relative de 5% à 99%, pour évaluer l'influence de l'humidité sur le comportement des micro fissures et de la déformation.
Un test cyclique a été développé afin de définir le degré de friabilité dans un secteur entre 35% et 75% d'humidité relative.
Finalement, un test combiné a été réalisé afin de comparer la réaction dans l'eau pure d'un matériau saturé dans un environnement humide avec sa réaction dans l'eau en étant dans son état initial de saturation. Le matériau a été d'abord exposé à une humidité relative de 5% et 99% et ensuite immergé dans l'eau pure. Grâce à ce test on a découvert un phénomène d'hydratation qui pourrait être important pour les procédures des essais normalement appliquées.

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Schubnel, Alexandre. "Mécanique de la dilatance et de la compaction des roches." Paris, Institut de physique du globe, 2002. http://www.theses.fr/2002GLOB0006.

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Abstract:

La déformation des roches de la croûte est étudiée par une approche théorique et expérimentale. L'étude expérimentale porte sur trois roches: le marbre de Carrare, le granite d'Oshima et le calcaire de Solnhoffen. Les mécanismes de déformation de ces roches sont étudiés en régime fragile et ductile. En régime fragile, la rupture est atteinte pour des densités de fissure supérieures ou égales à 1. La transition fragile-ductile est caractérisée par une compétition entre les mécanismes de la dilatance (fissuration) et ceux de la compaction (effondrements de pores, etc. ). L'étude théorique est fondée sur le modèle de milieux fissurés non-interactif de Kachanov [1993]. Ce modèle permet de quantifier la fissuration et la saturation d'une roche en combinant des mesures de vitesses P et S à haute fréquence (en laboratoire) en régime sec et saturé. En couplant ce modèle à la poroélasticité, il est possible de prédire la dispersion des vitesses de propagation élastique en régime saturé
Deformation of rocks in the Earth's crust is studied from an experimental and theoretical point of view. Experimental study is based on laboratory experiments performed on three different rocks : Carrara marble, Oshima granite and Solnhoffen limestone. Brittle and ductile regime were both investigated. In the brittle regime, failure is reached for crack densities higher than one. Brittle-ductile transition is caracterised by the competition between dilatant mecanisms (microcracking) and compaction ones (pore collapse, pressure-solution, phase transitions). Theoretical study is based on Kachanov's [1993] model of elastic solids with many non interacting cracks. This model allowed us to quantify the crack density and the saturation of a rock, combining laboratory P and S wave velocity measurements at high frequency in the dry and the wet regime. Coupling this model to poroelasticity also enabled us to predict elastic wave velocities dispersion in the wet regime

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Amir, Sana. "Comportement mécanique des roches faiblement consolidées : influence de la cimentation." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2007. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2007/AMIR_Sana_2007.pdf.

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Abstract:

Nous étudions le comportement mécanique des roches granulaires, poreuses, faiblement consolidées. Impliquées dans de nombreux problèmes géotechniques, nous cherchons à savoir si, dans les conditions de terrain, la déformation de celles-ci se localise sur des accidents morphologiques ou tend à se distribuer uniformément. Nous avons travaillé sur des roches synthétiques préparées au laboratoire. Ces échantillons ont été testés mécaniquement dans une presse triaxiale. Aux faibles pressions de confinement, la déformation se localise sur des bandes de cisaillement ou des bandes de compaction suivant que le taux de cimentation est respectivement fort ou faible. Par contre, aux fortes pressions de confinement, elle apparaît macroscopiquement distribuée. Nous avons principalement trouvé que la localisation de la déformation des matériaux les plus faiblement cimentés a lieu sur une bande de compaction et que la transition vers le régime distribué se fait par épaississement de cette bande
We study the mechanical behavior of granular, porous, poorly consolidated rocks. Linked to many geotechincal issues, we try to know if, in the field conditions, the deformation is localised on morphological features such as fractures or, to the contrary tends to be uniformly distributed. We have worked on synthetic rocks prepared in the laboratory. These samples were mechanicaly tested in a triaxial rig. We have observed that, at low confining pressures, the deformation is localised on shear bands or on compaction bands when the cementation is high or low, respectively. But, at high confining pressures, the deformation appears macroscopically distributed. The most important result of this work is that the localisation of the deformation of the lowest cemented materials were on the compaction band and that the transition to the distributed regime is on the thickening of this band

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Saidi, Fethi. "Micromécanique des roches granulaires faiblement consolidées." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. http://www.theses.fr/2002STR13060.

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Abstract:

De nombreux réservoirs pétroliers ainsi que la plupart des nappes phréatiques sont caractérisés par des roches granulaires très poreuses et faiblement consolidées, dont les propriétés sont mal connues. Le but de ce travail est d'étudier l'influence de la cimentation de la taille des grains sur le comportement mécanique des roches synthétiques faiblement consolidées. Une étude expérimentale de l'influence de ces paramètres structuraux a été réalisée. Elle a montrée que les propriétés mécaniques de ces roches sont fortement affectées par ces paramètres. En effet, la résistance à la rupture et les modules élastiques augmentent avec la cimentation. Cependant, on constate que cette évolution n'est pas monotone. Concernant l'effet de la distribution de taille des grains, nous avons constaté qu'elle ne se manifeste que pour des teneurs en ciment inférieures à 20%, et qu'au delà de cette teneur il y a invariance d'échelle. Une étude de microstructure a été menée sur des échantillons intacts et déformés. Elle nous a permis de caractériser la morphologie des grains de sable et l'assemblage granulaire de nos roches synthétiques. Nous avons aussi constaté qu'avec l'augmentation de la cimentation la distribution spatiale du ciment passe d'un dépôt exclusif au niveau des contacts à un recouvrement total des grains. Deux approches différentes ont été utilisées pour modéliser les propriétés élastiques de nos roches synthétiques suivant la valeur du taux de ciment. Pour des teneurs en ciment Ccim < 20%, le comportement des matériaux est contrôlé par les contacts cimentés, et peut être prédit par le modèle de Dvorkin. Pour Ccim > 80%, le matériau peut être décrit comme un milieu composite formé d'une matrice de ciment contenant des inclusions rigides. Dans ce cas, l'approche la plus adaptée est l'approche du milieu effectif basée sur la méthode de Luo et Weng. Nous avons constaté que cette méthode arrive a prédire des résultats cohérents avec les données expérimentales pour tous les matériaux ayant un taux de cimentation supérieure à 30 %, un domaine de validité beaucoup plus large que ce qui était attendu
Many oil reservoirs as well as the majority of aquifers are characterized by poorly consolidated granular rocks, the mechanical properties of which is not well known. The goal of this work was to study the influence of cementation and grain-size distribution on the behaviour of these rocks. An experimental study of the effect of these structural parameters was conducted. The results show that the mechanical properties were strongly affected by theses parameters. In fact, the strength and elastic moduli were significantly increased by the cementation. However, we noticed that the evolution of strength and elastic moduli as a function of cementation was not monotonic. Concerning the effect of grain-size distribution we showed that it appeared solely for a cement content lower than 20%, and above this value scale invariance occurs. A microstructural analysis was conducted on selected intact and deformed materials. It allowed us to characterize the morphology of the grains and the granular packings of our synthetic rocks. We also noticed that with increasing cementation, the spatial distribution of cement changes from an exclusive deposition at the grains contacts to a full coating of the grains. Two different approachs were used to model the elastic properties of our synthetic rocks as a function of cement content. For lower cement content Ccim < 20%, the behaviour is controlled by the cemented contacts, and can be predicted by using the model of Dvorkin. For Ccim > 80%, the material could be described as a composite media formed by a cement matrix containing rigid inclusions. In this case, the best approach is the effective media method, based on the Luo and Weng's analysis. We have shown that this method was able to predict results which were consistent with the experimental data for all the materials having a cement content higher to 30%, a validity domain much larger than initially thought

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El, Mouraouah Az El Arab. "Palingenèse du granite du Velay autour de la diorite du Peyron (Burzet, Ardèche, M. C. F. ) : approche pétrographique et géochimique de la genèse des granites tardimigmatitiques." Clermont-Ferrand 2, 1986. http://www.theses.fr/1986CLF21030.

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Abstract:

Le massif dioritique du Peyron s'est mis en place à l'état magmatique dans le granite du Velay. L'intrusion basique a induit une fusion partielle du granite du Velay. Interactions chimiques a l'interface granite-diorite par thermodiffusion. Les enclaves microgrenues sombres de taille importante résultent d'un vrai mélange avec proportion variable de granite et de diorite. Les granites tardimigmatitiques liés au granite du Velay présentent des analogies pétrographiques et géochimiques avec le granite refondu du Peyron.

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COSTE, FRANCOIS. "Comportement thermo-hydro-mécanique des massifs rocheux fracturés." Marne-la-vallée, ENPC, 1997. http://www.theses.fr/1997ENPC9719.

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Abstract:

L’objet de cette recherche est de modéliser le comportement thermo-hydro-mécanique des massifs rocheux fractures en vue du stockage de déchets radioactifs. A cette fin, nous avons été amené à proposer une méthodologie de modélisation des massifs rocheux fracturés qui a été appliquée a un site souterrain réel (site EDF de Nouvelle-Romanche). Cette méthodologie consiste, dans un premier temps, à rechercher les VER hydraulique et mécanique. Au-dessus du plus grand de ces VER, les développements effectués dans un programme d'éléments finis permettent de modéliser toutes les fractures de manière explicite. On détermine les propriétés mécaniques homogénéisées en condition drainée et non drainée en simulant des essais triaxiaux représentatifs du massif soumis à un chargement. Ces simulations permettent d'analyser l'évolution des propriétés hydrauliques homogénéisées avec l'état de contraintes. La réalisation des expériences de type drainé et non drainé permet de discuter de la pertinence de l'assimilation d'un milieu fracture à un milieu poreux. Ces simulations ont mis en évidence, en particulier, le rôle du comportement en cisaillement des fractures sur les propriétés homogénéisées mécaniques et hydrauliques. Du point de vue de la thermique, tant que le mode principal de propagation de la chaleur est la conduction, les propriétés thermiques homogénéisées sont peu différentes des propriétés thermiques de la matrice rocheuse.

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Haji, Sotoudeh Mohammad. "Étude expérimentale et modélisation du couplage hydromécanique de joints rocheux." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10198.

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Abstract:

Les recherches présentées dans ce mémoire concernent l'étude expérimentale et la modélisation du couplage hydromécanique de joints rocheux. Ce travail peut être décomposé en trois parties. La première partie consiste en la présentation du dispositif expérimental conçu et réalisé au sein du laboratoire de mécanique de Lille. Ce montage nous a permis de travailler sur le comportement hydromécanique d'un joint isolé, très ferme et sous sollicitations normales. L'avantage de notre dispositif par rapport aux montages existants est de connaître l'évolution et la distribution de la pression interstitielle dans le joint. La deuxième étape aborde la présentation des résultats expérimentaux sur trois types de joints rocheux : granite, marbre et schiste. Les résultats obtenus ont permis de déterminer : l'évolution de l'épaisseur de joints, les forces appliquées sur les surfaces des joints durant l'écoulement, l'influence de l'écoulement sur l'ouverture du joint et enfin, de présenter un concept de la pression effective plus adapté aux joints rocheux. Dans la troisième étape, nous avons proposé d'une part une modélisation du couplage hydromécanique sous contrainte et pression interstitielle constante, et d'autre part une modélisation du couplage hydromécanique sous contrainte normale et gradient hydraulique. D'après ces modèles nous avons pu mettre en évidence la non-linéarité des courbes de perte de charge hydraulique due à la variation de l'ouverture et la surface en contact.

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Johnson, Paul. "Elasticite dynamique non lineaire des materiaux geologiques." Paris 6, 1997. http://www.theses.fr/1997PA066391.

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Abstract:

La reponse elastique non lineaire est une propriete tres importante des materiaux geologiques. Dans ce travail nous nous proposons de presenter les preuves de cette conclusion en fournissant un apercu general des aspects theoriques et experimentaux du probleme. Nous illustrons le comportement non lineaire des roches par plusieurs experiences mettant en jeux divers types d'ondes elastiques. Ces resultats conduisent a la presentation d'un modele de comportement unifie. La non-linearite elastique des roches est grande comparee a celle de la plupart des autres materiaux ; les phenomenes d'hysteresis et de memoire discrete y jouent un role important. La reponse non lineaire est bien observable sur une tres large bande de frequence (du domaine statique a plusieurs megahertz, au moins), non seulement pour de fortes valeurs de deformations, comme cela est classiquement admis, mais encore pour de faibles valeurs de deformation. Ce comportement non lineaire a de faibles niveau de deformation est un point souvent discute. Nous decrivons une methode recemment proposee pour calculer les coefficients de non-linearite a partir des resultats experimentaux.

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Sardini, Paul. "Microperméabilité du granite de Soultz-sous-Forêts : traitement d'images et expérimentation." Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2340.

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Abstract:

Ce travail presente une contribution a la reconnaissance des chemins d'ecoulements des fluides du granite sain du futur echangeur geothermique de type roches chaudes seches de soultz-sous-forets. L'etude macroscopique et microscopique du granite a ete rendue possible par le developpement de plusieurs logiciels de traitement et d'analyse d'images 2d. A l'echelle de la carotte, une nouvelle methode de saisie des images est proposee ; elle permet d'obtenir une representation bidimensionnelle de la distribution spatiale des 4 mineraux primaires du granite. L'analyse de ces images macroscopiques determine le taux de regroupement des cristaux d'une meme espece minerale, et quantifie la distribution spatiale des joints de grains. Les chemins d'ecoulement intragranulaires des deux especes minerales les plus connectees (quartz et plagioclase) sont etudies en microscopie optique et electronique par analyse d'image. Les resultats de ces quantifications contraignent les modeles de chemins d'ecoulement dans le plagioclase a une geometrie tubulaire. La correlation de ces resultats avec des mesures physiques de surface d'echange geochimique et de permeabilite montre que le plagioclase developpe une surface d'echange geochimique elevee vis-a-vis du quartz, et precise la geometrie 3d des reseaux d'ecoulement associes aux joints de grains et aux micropores des plagioclases. Par rapport au contexte de geothermie roches chaudes seches, ce travail permet une meilleure definition des chemins d'ecoulement dans le granite non altere, et ouvre d'interessantes perspectives dans d'autres domaines, tels le stockage des dechets nucleaires en milieu granitique

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Genter, Albert. "Géothermie roches chaudes sèches, le granite de Soultz-sous-Forêts, Bas-Rhin, France : fracturation naturelle, altérations hydrothermales et interaction eau-roche /." Orléans : Éd. du BRGM Bureau de recherches géologiques et minières, 1990. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb35150392k.

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Daniel, Thierry. "Traitement numérique d'images appliqué à l'analyse texturale des roches déformées." Phd thesis, Université Rennes 1, 1989. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00626768.

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Abstract:

Le développement récent des techniques informatiques d'imagerie numérique permet désormais une utilisation de ces méthodes en géologie. Un ensemble d'outils de traitement d'image est proposé dans le cadre d'une ap~lication à la quantification des modifications structurelles intervenues au cours de la "déformation progressive de roches granitiques. Deux types d'approches sont développées: * Une approche structurelle : les objets significatifs de l'image (ex: clastes, traces de bandes de déformation) sont automatiquement segmentés puis caractérisés par des attributs (granulométrie, dispersion, rose de fréquence, etc ... ). * Une approche statistique: l'analyse utilise toute l'information de l'image sans chercher à segmenter une catégorie particulière d'objets. Les attributs permettent de caractériser les propriétés liées aux orientations préférentielles, densités locales, etc ... Les données issues des traitements sont ensuite analysées à l'aide des techniques d'analyse factorielle et de classification. Deux applications sont présentées: * Une segmentation automatique d'images par critère de texture. * Une caractérisation de l'évolution de la texture de roches granitiques en fonction de la déformation progressive. Les résultats montrent en particulier que certaines transitions physico-chimiques mesurées par des outils géologiques (ex : transformations minéralogiques, transitions fragile-ductile, changements de mécanismes de déformation) se marquent sur les textures des roches et peuvent être quantifiées par les outils développés.

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Daniel, Thierry. "Traitement numérique d'image appliqué à l'analyse texturale de roches déformées." Phd thesis, Université Rennes 1, 1989. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00648572.

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Abstract:

Le développement récent des techniques informatiques d'imagerie numérique permet désormais une utilisation de ces méthodes en géologie. Un ensemble d'outils de traitement d'image est proposé dans le cadre d'une application à la quantification des modifications structurelles intervenues au cours de la "déformation progressive de roches granitiques. Deux types d'approches sont développées: * Une approche structurelle : les objets significatifs de l'image (ex: clastes, traces de bandes de déformation) sont automatiquement segmentés puis caractérisés par des attributs (granulométrie, dispersion, rose de fréquence, etc ... ). * Une approche statistique: l'analyse utilise toute l'information de l'image sans chercher à segmenter une catégorie particulière d'objets. Les attributs permettent de caractériser les propriétés liées aux orientations préférentielles, densités locales, etc ... Les données issues des traitements sont ensuite analysées à l'aide des techniques d'analyse factorielle et de classification. Deux applications sont présentées: * Une segmentation automatique d'images par critère de texture. * Une caractérisation de l'évolution de la texture de roches granitiques en fonction de la déformation progressive. Les résultats montrent en particulier que certaines transitions physico-chimiques mesurées par des outils géologiques (ex : transformations minéralogiques, transitions fragile-ductile, changements de mécanismes de déformation) se marquent sur les textures des roches et peuvent être quantifiées par les outils développés.

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Rosener, Michel. "Etude pétrophysique et modélisation des effets des transferts thermiques entre roche et fluide dans le contexte géothermique de Soultz-sous-Forêts." Phd thesis, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00202959.

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Abstract:

Après une dernière phase de forage et de stimulation hydraulique, le site expérimental de Soultz-sous-Forêts comporte désormais trois puits connectés à un réservoir géothermique profond (5 km). A l'avenir, du fait de la mise en place d'une unité de production électrique, seule la modélisation numérique renseignera sur l'état du réservoir. Une compréhension poussée des propriétés géométriques de ce dernier est donc incontournable. C'est ce que propose ce travail, notamment en étudiant la prise en compte de la zone endommagée dans les modèles de faille.
Au cours de cette étude, les propriétés physiques de la zone endommagée (porosité, perméabilité, surface spécifique, conductivité thermique) ont été mesurées à différentes échelles et sur des échantillons présentant des structures et des faciès d'altération variés. La combinaison de ces mesures, et leur intégration dans différents modèles numériques, a notamment permis de mettre en évidence l'impact de la zone endommagée sur les transferts de chaleur et de matière, ainsi qu'une évolution particulière de la géométrie du réseau poreux avec l'altération.

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Wakim, Jad. "Influence des solutions aqueuses sur le comportement mécanique des roches argileuses." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011993.

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Abstract:

La mise en contact d'une roche argileuse avec une solution aqueuse entraîne l'apparition d'un gonflement qui joue un rôle important dans le comportement des ouvrages creus ́es dans ce type de terrain. Cette déformation est marquée par un caractère tridimensionnel et anisotrope et fait intervenir plusieurs mécanismes comme l'adsorption, l'osmose ou la capillarité. Plusieurs travaux de recherche se sont intéressés au gonflement et ont souvent ́été controversés en raison de la complexité des phénomènes impliqués. Cette thèse s'inscrit dans le cadre de ces recherches et vise à contribuer à la compréhension du gonflement des roches argileuses lorsqu'elles sont confinées et soumises à une solution hydratante. L'essentiel des travaux réalisés dans cette thèse a concerné l'argilite de Lorraine et l'argilite de Tournemire. Pour caractériser le gonflement et identifier les principaux paramètres qui le gouvernent, il était nécessaire d'aborder le problème en premier lieu avec une approche expérimentale. De nombreux dispositifs ont alors été mis au point afin de réaliser des essais dans différentes conditions de gonflement. Afin de faciliter l'interprétation des essais et par la suite la modélisation des comportements observés, la démarche expérimentale adoptée a consisté à étudier le gonflement à partir d'une analyse mécanique suivie d'une analyse chimique. Dans la partie mécanique, le gonflement a été étudié en imposant à l'échantillon des sollicitations mécaniques et en maintenant invariante la solution d'hydratation durant les essais. Les principaux points examinés étaient, d'une part, l'effet des conditions aux limites latérales sur le gonflement axial (déplacement nul ou contrainte constante), et d'autre part, l'influence de la contrainte axiale et son historique de déchargement sur le gonflement radial. L'anisotropie du gonflement a été étudiée en effectuant, pour différentes orientations de l'échantillon, des essais de gonflement libre, de gonflement empêché et de gonflement uniaxial. Cet ́éventail d'essais mécaniques a permis d'étudier le gonflement tridimensionnel anisotrope en passant du gonflement maximal au gonflement nul et de choisir le type d'essai le plus approprié à utiliser dans la suite de la recherche. L'analyse précise effectuée pour expliquer les mécanismes qui sont à l'origine du gonflement a montré que le comportement est surtout régi par des phénomènes électrochimiques qui s'opèrent entre les ions de la solution et les feuillets argileux. Ce résultat important nous a conduit à développer plus en détail dans la partie chimique le rôle de la solution aqueuse. Dans cette partie, le gonflement a été dans ce cas étudié en imposant à un échantillon des sollicitations chimiques tout en maintenant constante la contrainte axiale appliquée durant les essais. Les sels monovalents et le sel divalent utilisés à différentes concentrations sont le chlorure de sodium (NaCl), le chlorure de potassium (KCl) et le chlorure de calcium (CaCl2). L'objectif recherché était d'analyser les effets de l'historique du chemin chimique avec des concentrations décroissantes ou des concentrations cycliques et de mettre en évidence, sur le gonflement axial, le rôle de la normalité de la solution, de chaque type de sel, de l'anisotropie et de la contrainte appliquée.
Les résultats expérimentaux obtenus ont permis le développement d'un modèle rhéologique qui prend en considération le temps, l'anisotropie, le chargement appliqué et le chimisme de la solution d'hydratation. Ce modèle a été intégré dans un code numérique et des applications sur des cas simples ont été réalisées pour montrer sa validité.

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Freissmuth, Harald. "L' influence de l'eau sur le comportement mécanique des roches argileuses." Paris, ENMP, 2002. http://www.theses.fr/2002ENMP1104.

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Biret, Frédéric. "Mesure de l'influence de la pression sur la propagation de fissure dans les roches." Bordeaux 1, 1987. http://www.theses.fr/1987BOR10535.

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Abstract:

Etude de l'influence de la pression sur les parametres de ruptures des roches en mode i (ouverture) ou en mode ii (cisaillement plan). On cherche a mettre en evidence une relation lineaire entre le facteur d'intensite de contrainte critique et la pression appliquee. Une explication est avancee en fonction de la structure de la roche et la nature des mineraux

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Dormieux, Luc. "Influence de la houle sur la stabilité d’un massif sous-marin." Marne-la-Vallée, ENPC, 1989. http://www.theses.fr/1989ENPC8911.

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Rêve, Jean-Michel. "Répartition de l'uranium et du thorium dans les roches alcalines des Vosges du Nord : granite du Kagenfels." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112015.

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Abstract:

Le massif du Kagenfels est un filon annulaire constitué de la base d’une coupole granitique et de son filon d’alimentation rhyolitique. Le granite est métalumineux à biotite. L’ensemble des caractéristiques structurales et chimiques vont en faveur d’une appartenance au magmatisme anorogénique alcalin. Les micas, riches en lithium, montrent une évolution depuis des biotites jusqu’à des muscovites ferrifères. Ils constituent une série complète qui n’a encore jamais été observée dans le magmatisme anorogénique. Cette évolution est due aux conditions oxydantes et à l’abondance des phases fluides résiduelles comme en témoigne également la présence de miaroles. Le massif n’est constitué que d’un seul type chimique. Les rares variations chimiques observables : diminution des teneurs en uranium, corrélation négative entre potassium et sodium sont dues à des circulations hydrothermales qui affectent une région localisée du filon d’alimentation. L’uranium et le thorium sont répartis dans 5 minéraux : - thorite et zircon précoces, - monazite et zirconosilicate tardifs, - silico-phosphate de thorium secondaire. La répartition de ces éléments est gouvernée par 6 processus principaux : - la différenciation magmatique : ensemble des phénomènes antérieurs à la formation du magma et dont résultent les teneurs en uranium (6-10 ppm) et thorium (35-45ppm). – une différenciation magmatique lors de la cristallisation qui induit des teneurs en Th moins élevées des faciès de bordure situés au nord du massif. – une différenciation minéralogique due à la cristallisation rapide des granophyres qui empêche l’apparition de la thorite et du zircon. – une concentration de U et Th dans les fluides résiduels. – en fin de cristallisation, une incorporation préférentielle dans la monazite et les zirconosilicates plutôt que dans le zircon tardif. – un lessivage hydrothermal de l’uranium par des fluides enrichis en sodium
The Kagenfels’s massif is a ring-dyke constituted by the basement of a granitic cupola and her rhyolitic mother-lode. The granite is metaluminous biotite granite. Both chemical and structural characters are symptomatic of anorogenic alkaline magmatism. The micas, which are Li-rich, show an evolution from biotites to ferriferous muscovites. They represent a complete suite which has never been observed in this kind of magmatism. This evolution takes place under oxidizing conditions with the presence of abundant residual fluids as also indicated by many marioles. The chemistry is practically unvariant. The only small variations: decrease of uranium contents and negative correlation between sodium and potassium result from hydrothermal circulations which are located in a small region of the mother lode. Uranium and thorium are included in 5 minerals: - early thorite and zircon. – latter monazite and zirconosilicate. – Secondary thorium silico-phosphate. The distribution of U and Th is controlled by 6 principal processus: - magmatic differenciation: sum of all the phenomenons preceedind the Kagenfels’s magma formation from which result uranium contents (6-10 ppm) and thorium contents (35-45 ppm). – a magmatic differenciation during the crystallization: lower Th contents of the north border-zone. – mineralogic differenciation due to the fast crystallization of granophyres which prevent the formation f thorite and zircon. – U and Th concentration in the residual fluids. – in the late stage of crystallization, incorporation of U and Th rather in monazite and zirconosilicate than in latter zircon. – uranium hydrothermal leaching bu Na-enriched fluids

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Bérest, Pierre. "Problemes de mécanique associes au stockage souterrain." Paris, ENMP, 1989. http://www.theses.fr/1989ENMP0124.

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Abstract:

Analyse du probleme de la creation de cavernes dans le sol et de leur stabilite mecanique; solution exacte du probleme d'une cavite spherique en milieu viscoplastique; technique de mesure du volume de ces cavernes; stabilite de certains processus irreversibles; calculs applicables a la methode convergence-confinement; solution du probleme de la source de chaleur en milieu plastique et viscoplastique. Deux annexes sont consacrees aux problemes generaux de la securite des stockages d'hydrocarbures et de l'enfouissement des dechets dans le sel

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Fénart, Pascal. "Caractérisation du comportement hydromécanique des massifs rocheux fissurés." Montpellier 2, 2002. http://www.theses.fr/2002MON20196.

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Wassermann, Jérôme. "Etude expérimentale de l'endommagement des roches par des méthodes acoustiques." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2006. http://www.theses.fr/2006INPL035N/document.

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Abstract:

Afin de mieux comprendre les processus d’endommagement des roches sollicitées mécaniquement, nous avons mené une étude « micro-macro » de l’endommagement au sens où nous avons réalisé des mesures microscopiques et macroscopiques de son évolution durant un essai mécanique. Cette étude a ainsi comporté : - des mesures de modules élastiques avant la rupture macroscopique ; - des mesures de vitesses de propagation des ondes élastiques et d’atténuation ; - des mesures d’activité acoustique (événements d’EA). De cette étude expérimentale, se dégagent les résultats suivants : - Il existe une remarquable cohérence entre les trois types de mesures effectuées. - L’endommagement de roches aux comportements macroscopiques différents découle de micromécanismes eux aussi différents. Pour des roches dilatantes, on observe des micromécanismes en extension (Mode I). L’endommagement de roches non-dilatantes résulte de micromécanismes en cisaillement. - Une corrélation entre le contenu fréquentiel des événements d’EA et le type de micromécanismes est observée. Les micromécanismes en extension (Mode I) ont le contenu fréquentiel le plus élevé. Les micromécanismes en compression (fermeture de microfissures, de vides inter-granulaires) ont un contenu fréquentiel basse fréquence. Les micromécanismes de cisaillement ont un contenu fréquentiel intermédiaire aux deux précédents
Our aim is here a better understanding of damage process of stressed rocks. We have therefore conducted a “micro-macro” study of the rock damage in the sense that we have realized microscopic and macroscopic measurements of its evolution during mechanical tests. This study has consisted of : - measurements of elastic modulus before the macroscopic rupture ; - measurements of the velocity of elastic waves and attenuation ; - measurements of acoustic activity (AE events). This study led to the following results : - Results from the three types of measurements are consistent. - Damage of rocks which have different macroscopic behaviours follows from micro-mechanisms which are also different. For dilative rocks, we observe tensile micro-mechanisms (Mode I). For not dilative rocks, damage results from shear microscopic process. - A correlation between micro-mechanisms type (compressive, tensile, shear) and the frequency of AE events is observed. Compressive microscopic process such as microcrack closure ar low frequency. Tensile AE sources are high frequency. Shear micromechanisms are characterized by intermédiate frequency

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Klein, Emmanuelle. "Micromécanique des Roches Granulaires Poreuses : Expérimentation et Modélisation." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. http://www.theses.fr/2002STR13098.

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Abstract:

La compréhension des mécanismes de déformation et de compaction des roches est devenue un thème majeur de recherche pour de nombreuses applications géophysiques, et plus particulièrement dans le domaine pétrolier. Dans cette étude qui s'est déroulée en deux étapes, associant expérimentation et modélisation, nous nous sommes intéressés au comportement mécanique en régime fragile de quatre grès dont la porosité est comprise entre 13 et 25,5%. La partie expérimentale a consisté en une série d'essais mécaniques réalisés sur la presse triaxiale du laboratoire, effectuée dans le but de construire l'enveloppe fragile des roches sélectionnées et d'établir les fondements d'un modèle micromécanique. Celui-ci est développé dans le but de prédire et simuler le comportement observé expérimentalement. Il repose sur la mécanique linéaire de la rupture, et se veut adapté à la microstructure des roches granulaires poreuses (les fissures émanent à la surface de pores cylindriques en 2D) et proche des réalités expérimentales (la procédure de calcul est établie à déformation axiale imposée). La confrontation essais-calculs montre effectivement que ce modèle permet, à partir d'un petit nombre de paramètres (taille de pores, densité de pores, ténacité et modules élastiques), de prédire le comportement de la roche en cours de déformation et l'état de contrainte à la rupture de manière satisfaisante dès lors que des paramètres microstructuraux cohérents avec les observations sont introduits.

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Azaroual, Mohamed. "Modélisation des interactions solutions hydrothermales-granite : application au futur échangeur géothermique de type roches chaudes sèches de Soultz-sous-Forêts, Alsace, France." Paris 7, 1993. http://www.theses.fr/1993PA077119.

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Abstract:

La comprehension des processus geochimiques induits par l'exploitation de l'energie geothermique du futur echangeur roches chaudes seches de soultz-sous-forets (france) necessite la connaissance de l'etat d'equilibre du systeme naturel (fluide-roche) et la modelisation de l'evolution geochimique du systeme liee a une perturbation anthropique. Cette modelisation a ete abordee par des experiences d'interaction eau-granite en laboratoire et par l'adoption du concept geochimique de transfert de masse en systeme ouvert mis en uvre a l'aide du logiciel eq3/6. Les donnees experimentales de marshall et collaborateurs (1982) et celles de patterson et al. (1982) ont ete utilisees pour calculer les parametres d'interaction specifique de pitzer a haute temperature respectivement pour la silice et les carbonates. La saumure hydrothermale (140-160c) de type na-ca-cl (100 g/l) du granite de soultz serait a l'equilibre avec le quartz et aurait une fugacite de co#2 de l'ordre de 3 atmospheres. D'autre part, l'approximation de l'etat quasi-stationnaire combinee a la cinetique de dissolution des mineraux primaires selon la theorie de l'etat de transition et a l'approche de l'equilibre chimique local pour les reactions de precipitation et de complexation aqueuses a ete utilisee pour tracer l'evolution geochimique du systeme eau-granite a 180c et a la pression de vapeur saturante. La confrontation des resultats experimentaux a ceux de la modelisation a permis de valider les donnees thermodynamiques du modele et/ou de discuter les donnees cinetiques disponibles dans la litterature. D'un point de vue pratique, l'injection d'un fluide peu sale ne devrait entrainer une augmentation de la porosite que sur les premiers metres d'injection. Par ailleurs des problemes de precipitation de la silice et de colmatage dans les equipements de l'exploitation de l'energie geothermique ne deviendraient effectifs que pour une temperature du fluide de reinjection inferieure a 80c. Une caracterisation globale du systeme naturel necessite l'extension de l'approche de pitzer a d'autres elements a haute temperature. Des modelisations plus realistes necessitent le developpement de modeles couples ou les equations du transport advectif et diffusif/dispersif seront combinees aux equations de conservation de masse

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Welemane, Hélène. "Une modélisation des matériaux microfissurés - Application aux roches et aux bétons." Phd thesis, Lille 1, 2002. http://oatao.univ-toulouse.fr/6638/1/Welemane_6638.pdf.

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Abstract:

Une nouvelle modélisation, écrite à l'échelle macroscopique, est proposée pour rendre compte de quelques spécificités essentielles du comportement mécanique non linéaire des matériaux microfissurés. L'attention est notamment portée ici à la description de l'anisotropie induite par le caractère orienté des microfissures et des effets unilatéraux liés à l'ouverture-fermeture de celles-ci. La microfissuration évolutive étant le seul mécanisme dissipatif considéré, l'endommagement du matériau est caractérisé au travers de la distribution en orientation des densités de microfissures. La construction du potentiel thermodynamique s'appuie quant à elle sur la physique du phénomène considéré et sur quelques considérations d'ordre micro-mécanique, notamment pour décrire la restitution des propriétés élastiques induite par la fermeture de défauts. Enfin, le formalisme complémentaire (évolution du dommage) est établi dans un cadre strictement standard à partir de l'expression de la dissipation.

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SULTAN, NABIL. "Etude du comportement thermo-dynamique de l'argile de Boom : Expériences et modélisation." Marne-la-vallée, ENPC, 1997. http://www.theses.fr/1997ENPC9731.

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Abstract:

L’étude du comportement thermomécanique de l'argile intacte de boom se place dans le contexte des préoccupations actuelles liées au stockage des déchets nucléaires dans des formations géologiques profondes. Après une étude bibliographique, il a été nécessaire d'identifier expérimentalement le comportement mécanique isotherme de cette argile, en s'orientant sur l'identification d'une part du domaine élastique et de son évolution et d'autre part de la règle d'écoulement. À partir de ces résultats, on a proposé un nouveau modèle élastoplastique qui tient compte de l'anisotropie initiale et induite. Quant aux aspects thermiques du problème, ils sont lies au dégagement de chaleur du a la radioactivité qui induit d'une part une génération de la pression interstitielle, et d'autre part une variation volumique du massif, d'où un changement du champ des contraintes in situ. On a étudié en conséquence le comportement volumique du matériau hôte sous l'effet d'un chargement thermomécanique. Grâce à une étude expérimentale détaillée, l'accent a été mis sur l'identification précise des différents paramètres influant le comportement volumique thermique. En se basant sur cette étude expérimentale et en s'appuyant sur les résultats de plusieurs auteurs sur différents matériaux, une proposition d'un modèle rhéologique a été faite. Ce modèle est une extension du modèle de Cam Clay, avec une attention particulière portée a l'effet du taux de sur consolidation sur le comportement volumique thermique. Son principal apport est l'introduction, dans l'espace contrainte-température, d'un mécanisme plastique purement thermique. Dans les zones de forte consolidation, il a été nécessaire de considérer le lieu des points ou le comportement passe de la phase dilatante à la phase contractante. Ce mécanisme thermique permet de rendre compte d'aspects plastiques thermiques assez évidents expérimentalement, qui n'étaient pas considères jusqu'à présent. L’examen du fonctionnement du modèle a montré des résultats satisfaisants.

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Belem, Tikou. "Morphologie et comportement mécanique des discontinuités rocheuses." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1997_BELEM_T.pdf.

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Abstract:

Les étapes de cette recherche sont : les essais de cisaillement direct, l'analyse morpho-mécanique et la modélisation. Trois types de joints ont été testés : les joints de granite sablé et bouchardé, et les répliques en mortier d'un joint naturel de schiste rugueux et ondulé. Les essais CNC ont porté sur l'ensemble de ces joints tandis que les essais KNC n'ont porté que sur les répliques. Des relevés topographiques sont effectués à l'aide d'un profilomètre laser avant et après chaque essai de cisaillement. Les résultats des essais ont montré que les raideurs Ks des joints lisses sont plus élevées que celles des joints rugueux. Pour un même joint la raideur Ks selon l'essai KNC est supérieure à la raideur Ks selon l'essai CNC. De nombreux paramètres morphologiques 3D ont été proposés pour caractériser l'anisotropie (degré d'anisotropie ka ; degré d'irrégularité Ir ; degré d'ondularité Sw ; fonction d'anisotropie p(ᵠ)), l'angularité surfacique (inclinaison moyenne qs ; r. M. S. De la dérivée première de la surface Z2s), la rugosité surfacique (rugosité spécifique Srs ; coefficient de tortuosité Ts ; degré de rugosité relative DRr) et quantifier la dégradation des épontes (coefficient de dégradation Wdc ; degré de dégradation Dw). L’analyse morpho-mécanique a montré que la rugosité secondaire joue un rôle dans le frottement des joints bouchardés. Cette analyse a permis de proposer un critère de rupture pour ce type de joints, et qui est exprimé en fonction des paramètres proposés. Le comportement dilatant des répliques du joint de schiste est bien modélisé par les critères de rupture de Ladanyi & Archambault, de Saeb et de Barton. Un essai de classification relative de la morphologie des joints est proposé à partir des paramètres définis. Enfin nous avons proposé des modèles d'évolution de l'état de surface et de l'angle de dilatance au pic en fonction de la contrainte normale. Ces modèles intègrent également la presque totalité des paramètres 3D proposés.

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Keshavarz, Bakhshaiesh Mohammad. "Contribution à l'étude expérimentale de l'endommagement mécanique et thermique de roches cristallines." Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00401976.

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Abstract:

Le principal objectif de ce travail est l'étude de l'endommagement et de la propagation de la fissuration dans des roches pour prédire leur rupture en utilisant les paramètres d'émission acoustique (EA). Nous avons étudié l'endommagement mécanique et thermique sur des roches de type gabbro et granite, soumises à des contraintes uniaxiales, afin d'identifier un modèle de variation de l'EA avant rupture qui pourrait être corrélé aux mesures faites avant un tremblement de terre. Afin de comparer l'effet de la température et l'effet d'un chargement mécanique sur les paramètres de l'EA, des essais de compression simple ont été réalisés sur des échantillons endommagés thermiquement et des échantillons endommagés mécaniquement sous fort confinement. Nous avons effectué lors de ces essais des mesures d'EA, des mesures de vitesse des ondes élastiques et une étude microscopique post mortem sur les éprouvettes. Par ailleurs, afin de comparer les paramètres de l'EA sous chargement de compression uniaxiale et sous chargement de traction indirecte, quelques essais brésiliens ont été effectués. L'analyse du nombre d'évènements acoustiques et de l'accumulation d'énergie en fonction du temps, montre que le paramètre d'énergie est plus efficace pour caractériser la propagation des fissures et pour prédire la rupture. Sur la base du paramètre d'énergie, au moins trois étapes de forte activité acoustique sont distinguées : la première se situe à environ 25% de la contrainte maximum admissible et la seconde apparaît à 60 %. La dernière étape apparaît vers 95% de la contrainte maximum. Les étapes observées sont analogues aux seuils de contrainte-déformation présentés par Martin (1993) à savoir: l'initiation de la fissuration (σci), la propagation d'endommagement (σcd) et la contrainte maximum dans la roche (σucs). Durant un essai Brésilien trois étapes sont aussi clairement enregistrées.
La comparaison des données sur les émissions acoustiques entre des échantillons intacts et des échantillons endommagés en température, montre une différence considérable du nombre des événements acoustiques. Les résultats d'EA des échantillons intacts et traités thermiquement en dessous de 600°C sont comparables. Par contre, il existe une différence significative entre les mesures de l'EA faites sur les échantillons chauffés à plus de 600°C et celles faites sur un échantillon non chauffé. Sur la base de tous les paramètres que nous avons étudiés, nous avons constaté que 600°C est une température critique qui engendre des dégradations physiques et mécaniques (résistance et module d'élasticité), dues au chargement thermique, sur ce type de gabbro. Enfin, nous avons observé que l'endommagement dû à un chargement triaxial sous fortes contraintes de confinement (650 MPa) avait moins d'effet que l'endommagement induit par un chargement thermique.

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Naskos, Nicolas A. "Quelques aspects du comportement mécanique de l'argile saturée, consolidée sous fortes pressions." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1985. http://www.theses.fr/1985ECAP0002.

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Abstract:

Cette étude ne fait qu'avancer certaines hypothèses ou constatations concernant le rôle de la pression de consolidation sur le comportement mécanique des argiles saturées, en les validant expérimentalement

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Bart, Marjorie. "Contribution à la modélisation du comportement hydromécanique des massifs rocheux avec fractures." Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2000/50376-2000-67.pdf.

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Abstract:

De nombreuses applications en genie civil sont mises en uvre dans des massifs rocheux, notre travail concerne l'etude de leur comportement hydromecanique. Ces massifs peuvent presenter des defauts de differentes tailles. Ils peuvent contenir d'une part des fractures naturelles de plusieurs metres ou plus et d'autre part, des microfissures induites par la perturbation du champ de contraintes due a la construction de l'ouvrage. Ainsi, la description de leur comportement passe par une description precise du comportement de la fracture rocheuse et de celui de la matrice rocheuse microfissuree. La theorie generale de poroelasticite de biot est alors generalisee et deux modeles, l'un caracterisant le comportement de la fracture et l'autre decrivant le comportement de la matrice rocheuse, sont ici presentes. En effet, si la description mecanique d'une fracture rocheuse semble maitrisee, la modelisation hydromecanique reste a completer
Un modele poromecanique est alors propose en considerant la fracture comme un ensemble de vides entre deux surfaces rugueuses, la performance du modele est discutee a travers la comparaison entre des resultats experimentaux et les simulations numeriques. Le modele est implante dans un code de calculs par elements finis : un element joint specifique est utilise pour decrire les echanges entre la matrice rocheuse et la fracture, quelques exemples numeriques sont presentes. Pour la matrice rocheuse, la plupart des modeles concernent les materiaux fragiles secs, peu de travaux sont consacres a la modelisation du comportement de la matrice rocheuse saturee microfissuree. Un modele poroelastique d'endommagement est alors propose. L'accent est mis sur la description des consequences principales de l'endommagement sur les proprietes poroelastiques du materiau poreux fragile. Ce modele est teste a travers la comparaison entre des resultats experimentaux et les simulations numeriques

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Dissertations / Theses on the topic 'Roches, Mécanique des – Granite'

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