Applications of multiphysical geomechanics

ABSTRACT: Deep geological disposal in suitable host rocks is the favoured strategy for the storage and disposal of heat-emitting high level nuclear waste. A rational design of repositories requires a good understanding of the interacting thermo-hydro-mechanical phenomena that occur in the engineered barrier and adjacent rock. To this end, a multiphysical formulation is described that allows the performance of coupled THM analyses capable of reproducing observed phenomena. The formulation and computer code is applied to the simulation of two large scale tests: a mine-by test involving the excavation of a shaft in an argillaceous rock and a large-scale high- temperature heating test in fractured rock. RÉSUMÉ: La stratégie préconisée actuellement pour le stockage et le dépôt de déchets de haute radioactivité émettant de la chaleur est de les disposer dans des couches géologiques profondes appropriées. Un design rationnel des sites de stockage exige une bonne compréhension des phénomènes thermo-hydro-mécaniques interagissant au niveau de la barrière ouvragée et de la roche hôte proche. Pour y parvenir une formulation multiphysique, permettant de réaliser des analyses couplées THM et capable de reproduire les phénomènes observés, est décrite. La formulation est appliquée à la simulation de deux tests à échelle réelle: un essai dit « mine-by-test » concernant l’excavation d’un puits dans une roche argileuse et un test de chauffage à haute température dans une roche fracturée. KEY WORDS: coupled analysis, THM formulation, nuclear waste disposal, argillaceous rock, fractured rock MOTS-CLÉS: analyse couplée, formulation THM, site de stockage de déchets radioactif, roche argileuse, roche fracturée EJECE – 13/2009. Failure in multiphase geomaterials 1