ABSTRACT: A reduced scale experiment has been carried out in the uranium mine of Fanay- Augères in France, to simulate the thermo-hydro-mechanical effects generated in a granite mass by the storage of nuclear wastes giving off thermal energy. This experiment has produced a whole set of accurate and consistent measurements regarding the evolution of temperature and deformations. To interpret these measurements, numerical simulations have been carried out using a two-dimensional model. Globally, the results of the computations enable a detailed analysis of the behavior of the medium. However, in order to refine the comparison between experiment and theory, a three-dimensional modelling of the underground laboratory has been developed starting with a thermal calculation. The great number of experimental in situ data allowed to validate the suggested models.
RESUME: Une experience à echelle reduite a ete realisee dans la mine d"uranium de Fanay-Augères en France, pour simuler les effets thermo-hydro-mecaniques engendres dans un milieu granitique par un stockage de dechets radioactifs degageant de l"energie calorifique. Cette experience a permis d"obtenir un ensemble de mesures precises et coherentes pour ce qui est de l"evolution de la temperature et des deformations. En vue d"interpreter l"ensemble des resultats obtenus, des simulations numeriques utilisant un modèle bidimensionnel ont ete effectuees. Globalement, les resultats de ces simulations ont permis de faire une analyse detaillee du comportement du milieu. Cependant, pour affiner la comparaison entre l"experience et la theorie, une modelisation tridimensionnelle du laboratoire souterrain a ete developpee en effectuant dans un premier temps un calcul thermique. Les nombreuses valeurs obtenues in situ ont permis de valider les modeles proposes.
ZUSAMMENFASSUNG: Im französischen Uranbergwerk Fanay-Augères wurde in verkleinertem Meßstabe in Versuch durchgefuehrt, mit deasen Hilfe die thermo-und hydromechanischen Effekte der Einlagerung von warmeabgebenden radioaktiven Abfallen in einem granitischen Gebirge simuliert werden sollten. Durch diesen Versuch gelang es, im Hinblick auf das Temperatur- und das Verformungsverhalten des Gebirges eine Reihe von genauen und köharenten Meßergebnissen zu erzielen. Zur Interpretation der Meßergebnisse wurden numerische Simulationen unter Verwendung eines zweidimensionalen Modells durchgefuehrt. Die Ergebnisse dieser Simulationen haben eine detaillierte Analyse des Verhaltens des Gebirges ermöglicht. Um jedoch den Vergleich zwischen Versuch und Theorie zu verfeinern, wurde ein dreidimensionales Modell des unterirrdischen Laboratoriums entwickelt, wobei zunachst eine thermische Berechnung erfolgte. Die große Anzahl an in situ ermittelten experimentellen Werten erlaubten eine Beurteilung der vorgestellten Modelle.
1 INTRODUCTION Le atockage des dechets de très haute activite, constitues par des combustibles nucleaires irra-dies, est envisage dans des formations geologiques profondes capables de retarder, limiter ou eviter la dispersion des produits radioactifs dans la biosphère. Au cours de leurs desintegrations radioactives, ces dechete degagent une puissance thermique qui decroît continuellement dans le temps. Bien qu"il soit prevu de les entreposer en surface pendant plusieurs dizaines d"annees avant atockage, l"enfouissement de ces dechets en milieu geologique profond produira une elevation de la temperature dans le massif rocheux susceptible d"entrainer un certain nombre d"effets. Les milieux hôtes les plus frequemment etudies sont le granite, le schiste, l"argile et le sel (Côme, 1988). Compte tenu de l"importance de la duree des phenomènes et des dimensions du milieu envisage, il n"est possible de quantifier experimentalement ces effets qu"à echelle reduite. En ce qui concerne le stockage dans le granite, le Commissariat à l"Energie Atomique a realise un laboratoire souterrain dans la mine de Tennelles à Fanay-Augères en France. Cet article presente l"ensemble des resultats thermo-mecaniques obtenus dans Ie cadre de cette experience· dite THM(Thermo-Hydro-Mecanique).
2 DESCRIPTIONDUSITE EXPERIMENTAL L"ensemble est constitue d"une chambre experimentale, d"une galerie d"acces et d"une galerie annexe (figure 1).