Contribution méthodologique et expérimentale à l'étude de la diminution de la résistance des massifs rocheux par vieillissement

National audienceLa littérature scientifique concernant le phénomène du vieillissement des massifs rocheux est largement documentée. Il est clairement mis en évidence que certains facteurs responsables de l'affaiblissement dans le temps des propriétés géomécaniques des massifs rocheux sont intrinsèques aux matériaux rocheux (facteurs dits internes) alors que d'autres, dits externes, dépendent de l'environnement caractérisant l'ouvrage rocheux (température, hygrométrie...). Ainsi, pour que la recherche ne se limite pas à des considérations théoriques et générales, le parti a été pris de s'attacher à étudier et caractériser le comportement de quelques matériaux. Le choix a dont été fait de s'attarder sur des matériaux connus pour leur propension à évoluer dans le temps et donner naissance à de nombreuses instabilités : le gypse et la craie. Deux types de gypse issus de deux carrières souterraines et présentant des comportements sensiblement différents ont ainsi été étudiés : celui de Grozon (39) et de Livry Gargan (93). Une ambitieuse campagne de caractérisation en laboratoire a ainsi été entreprise. Des protocoles expérimentaux innovants, élaborés puis appliqués à de très nombreuses éprouvettes prélevées in situ au sein des carrières souterraines, ont eu pour principaux objectifs de caractériser des échantillons " d'âge différent " (prélèvements dans des secteurs exploités dans des temps récents ou, au contraire, très anciens) ou soumis à des conditions environnementales variables (teneurs hygrométriques principalement). Le dépouillement des données acquises lors de cette importante campagne de caractérisation a permis de dégager certaines tendances sur le comportement du gypse sous l'effet conjugué du temps et des conditions d'hygrométrie régnant en souterrain. Malgré l'apport considérable de la caractérisation des massifs rocheux en laboratoire, il n'en demeure pas moins que les essais sont réalisés sur des échantillons rocheux de petite taille dont la variabilité et la représentativité à l'échelle de la carrière reste un problème très délicat à appréhender. Il nous est donc apparu essentiel, parallèlement à une caractérisation en laboratoire, d'initier la constitution d'une base de données sur le vieillissement réel d'une cavité en grandeur nature et conditions réelles. L'objectif est d'acquérir sur une longue durée (dix à quinze ans) de données essentielles sur l'évolution couplée du comportement mécanique d'une carrière souterraine (déplacements, pressions interstitielles...) ainsi que des conditions environnementales qui y règnent (température, hygrométrie, présence d'eau...). Ainsi une carrière souterraine de craie a été instrumentée