Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

II est reconnu que l'excavation d'ouvertures souterraines dans les massifs rocheux provoque des phénomènes de perturbation du champ des contraintes naturelles en périphérie des ouvrages. Ces phénomènes de perturbation sont principalement caractérisés par la formation de zones de compression et de zones de relâchement, accompagnées d'une variété de déplacements radiaux, tangentiels ou en cisaillements.

Dans le but d'évaluer l'effet potentiel des perturbations du champ des contraintes sur la conductivité hydraulique des massifs rocheux fracturés, on a effectué des simulations tridimensionnelles par éléments fiais du champ de contraintes en périphérie de certaines galeries situées au niveau 300 (mètres) de la mine Niobec (St-Honoré, Québec). Le modèle utilisé prend en considération un milieu rocheux homogène, parfaitement élastique et isotrope, dans lequel différentes géometries de galeries ont été soumises au champ des contraintes naturelles (anisotrope) de la mine.

Les résultats de simulation ont été intégrés dans un modèle reliant l'ouverture, la fermeture ou le glissement sur les plans de fracture avec la conductivité hydraulique des joints. Une première approche dans l'évaluation des résultats de simulation consiste à évaluer l'effet de la contrainte moyenne ou de confinement (0m=(0j+02+C%)/3) sur l'ouverture ou la fermeture des fractures. La seconde approche consiste à évaluer la possibilité d'ouverture ou de fermeture sur des fractures en fonction de leur orientation par rapport aux tenseurs des contraintes principales. Cette seconde approche comprend aussi une méthode d'analyse adaptée de Jaeger & Rosengren (1969), qui consiste à évaluer la possibilité de glissement sur des plans de fractures.

Les résultats concernant les variations possibles de conductivité hydraulique obtenus des modèles ont été comparés à des profils de pression et de conductivité hydrauliques mesurés le long de trois forages, réalisés en bout de galerie (niveau 300 m). Ces résultats suggèrent que les variations de contraintes observées en périphérie des galeries ne peuvent expliquer à elles seules les profils anomaliques de conductivité et de pression hydraulique mesurés dans ces forages.