Une analyse des phenomènes de frottement lors du cisaillement de joints rocheux naturels dans le granite sous differents chemins de sollicitation est en cours à partir d'essais de laboratoire. Dans ce but, une machine de cisaillement direct a ete conçue et est actuellement contrôlee par un asservissement commande par micro-ordinateur. La complexite des phenomènes induits par le cisaillement nous a conduit à choisir une loi d'interface à dependance directionnelle necessitant des essais speciaux:
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essais à contrainte normale constant.
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essais à rigidite normale constante,
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essais pseudo-oedometriques.
La reponse des massifs rocheux profonds, en general tres peu permeables, aux sollicitations hydrauliques, depend essentiellement du comportement hydromecanique des fractures qui les recoupent. Les experimentations in situ realisees en profondeur sur differents sites d'etude des Roches Chaudes Sèches (Hot Dry Rocks) ont montre que les variations de permeabilite d'un massif fracture sous l'effet de differentes pressions d'eau ne pouvaient pas s'expliquer uniquement par l'ouverture ou la fermeture des fractures dues aux variations des contraintes effectives normales, mais faisaient egalement intervenir très vraisemblablement des phenomènes de cisaillement. La modelisation du comportement de ces massifs fractures profonds supposait donc la mise au point d'un modèle de comportement hydro-mecanique des fractures prenant en compte le cisaillement. La première etape de la mise au point d'un tel modèle necessite que soit etabli et valide par des experimentations, un modèle purement mecanique. La modelisation du comportement des fractures rocheuses en cisaillement a connu un grand developpement ces dernières annees. Parmi les modèles, proposes, citons ceux de Ladanyi et Archambault (1970), Ghaboussi et al (1973), Barton (1973), Leichnitz (1981), Olofsson (1985), Plesha (1987). Mais la diversite des conditions et des sollicitations des joints rocheux in situ, en grande profondeur ou en surface, nous a conduit a choisir un modele de comportement incremental, Boulon et Plytas (1986) et Boulon (1988), exprimant l'increment vecteur vitesse de deplacement (deplacement relatif en cisaillement et dilatance) en fonction de l'increment vecteur vitesse de contrainte (contrainte de cisaillement et contrainte normale) pour un chemin de sollicitation donne. La determination des paramètres d'une telle loi de comportement necessite la realisation de nouveaux essais sur une machine de cisaillement direct complètement asservie qui puisse simuler des conditions aux limites assez variees et representatives des conditions in situ. En particulier, on a mis l'accent sur des essais à rigidite normale constante, conditions certainement beaucoup plus proches de la realite que les traditionnels essais à contrainte normale constant.
La partie de 1a machine concernant 1e cisaillement est constituee (figure 1) de deux demi-boites (a) contenant l'echantillon de forme parallelepipèdique (figure 2). La demi-boite inferieure est fixee sur le chassis alors que 1a partie superieure est entraînee par un verin horizontal simple effet (b) d'une capacite de 220 kN. Cet ensemble permet d'appliquer "directement" une contrainte de cisaillement parallèle au joint rocheux. La pression normale est fournie par une pompe volumetrique asservie par un moteur à courant continu.
