The general constitutive equations of a thermoporoelastic medium with compressive fluid and matrix constituents are given. It is shown that only standard drained and undrained experiments are needed to determine the seven independent thermoporoelastic characteristics in the isotropic case. Under the assumption of a homogeneous and isotropic matrix we give the five relations connecting these thermoporoelastic characteristics to the characteristics of the fluid and matrix constituents. The two remaining independent characteristics can be bounded by homogeneization procedure results. The formulation of a general thermoporoelastic quasistatic boundary problem is given. In particular we show how to take into account the thermal convective effects. Furthermore we give the constitutive equations of poroanelastic models. Finally the effective stress concept is discussed and it is shown that the effective stress concept is essentially a rheological concept.
Après quelques generalites sur les milieux poreux satures, nous rappelons tout d'abord les relations de comportement definissant le comportement thermoporoelastique lineaire, qui correspond au comportement reversible le plus simple. La definition de ce comportement necessite la connaissance d'un certain nombre de caracteristiques, au nombre de 7 dans le cas isotrope. La signification physique de ces caracteristiques est donnee, ainsi que quelques indications sommaires conduisant à leur determination experimentale. Ces caracteristiques sont relatives à l'echelle macroscopique du milieu poreux, c'est à dire à l'echelle où la notion de squelctte se revèle pertinente quant à la description continue des phenomènes. Toutefois, sous certaines hypothèses qui seront precisees ulterieurement, ces caracteristiques macroscopiques et les caracteristiques des constituants microscopiques sont reliees par certaines relations. Si ces hypothèses sont verifiees, la connaissance des caracteristiques microscopiques permet de reduire notablement le nombre de caracteristiques macroscopiques à determiner experimentalement. On donne ensuite la formulation mathematique de tout problème linearise d'evolution quasistatique en thermoporoelasticite. Cette formulation permet de mettre en evidence les effets de couplages thermohydrauliques qui pourront s'averer importants dans de nombreux problèmes pratiques de Mecanique des Roches (fracturation thermique, fracturation hydraulique, stabilite des forages...). Dans une approche linearisee des problèmes d'evolution, les effets convectifs thermiques de transport de la chaleur via la masse fluide ne sont pas pris en compte. Ces effets peuvent se reveler non negligeables en presence de forts gradients de pression interstitielle. Ceci est le cas lorsque l'on injecte à grande vitesse un fluide dans une roche. Nous donnons les equations prenant en compte ces effets dans un problème d'evolution. Par ailleurs, le comportement des roches s'avère anelastique et des deformations irreversibles apparaissent. On donne ainsi une formulation generale des lois de comportements anelastiques, comme les lois de comportement poroelastoplastique et poroviscoplastique. Enfin on discute la notion de contraintes effectives qui apparaît comme une notion essentiellement rheologique.
Dans une description continue à l'echelle macroscopique de l'ingenieur et d'un point de vue mecanique, un milieu poreux sature pout être considere comme la superposition de deux milieux continus en interaction: l'un des deux milieux est constitue par le fluide interstitiel, saturant l'espace poreux connecte.
