L'importance majeure des effets differes explique de nombreuses erreurs faites dans l'utilisation des essais de laboratoire au calcul des ouvrages souterrains dans le sel. En utilisant de nombreuses donnees in-situ, on montre qu'un modèle viscoplastique simple rend compte de l'essentiel des observations. L'interêt et les limites de ce modèle sont discutes.
On account of the extremely important delayed effects in the rheological behaviour of rock salt, the interpretation of laboratory experiments has led to many errors in the calculation of underground caverns: On the basis of a large number of available in situ data it can be shown that a viscoplastic model makes it possible to predict most in situ observations.
Aufgrund der aueßerst bedeutsamen Verzögerungswirkungen im Steinsalz hat das Interpretieren von Laborversuchen bei der Berechnung unterirdischer Bauwerke zu vielfachen Irrungen gefuehrt. Anhand zahlreicher Meßwerte wird gezeigt, wie ein einfaches, viskoplastisches Modell es erlaubt, die meisten in situ Beobachtungen vorherzusagen. Die Brauchbarkeit und Zuverlassigkeit dieses Modells werden untersucht.
Le calcul d'un ouvrage souterrain suit en general une demarche simple qui est d'ailleurs commune au calcul de n'importe quel ouvrage: le comportement des materiaux constitutifs est analyse en laboratoire sur echantillons; un modèle rheologique est retenu; en prenant en compte ce modèle, la geometrie du problème et les chargements imposes, on peut alors calculer, par exemple au moyen d'un programme implante sur ordinateur, l'ensemble des grandeurs mecaniques interessantes (deplacements et contraintes) et eventuellement les comparer à un ensemble de "critères" qui indiquent si l'ouvrage sera stable ou non. Un exemple des difficultes que soulève cette demarche est fourni par le calcul des ouvrages souterrains dans le sel gemme, mines ou stockages souterrains. L'experience prouve que ces ouvrages continuent souvent à se deformer de manière importante plusieurs dizaines d'annees après leur ouverture; ces faits temoignent qu'une partie du comportement du materiau, très importante dans la pratique, est affectee par des temps de reponse très longs. Ainsi, les experiences de laboratoire sur echantillons, dont la duree n'excède souvent pas quelques heures, negligent par nature une partie substantielle de la rheologie reelle; leur interpretation imprudente peut conduire à des resultats desastreux; des exemples sont decrits" dans Baar (1977). Un progrès sensible est apparu depuis plusieurs annees avec un allongement substantiel de la duree des experiences et une plus grande precaution dans la mise en oeuvre et l'interpretation des resultats. Des difficultes demeurent neanmoins, de sorte qu'il est interessant de prendre le problème "à l'envers", c'est-à-dire de tenter de definir la rheologie du materiau uniquement à partir des donnees disponibles relatives au comportement des ouvrages reels. Il est clair qu'il ne s'agit pas de negliger l'apport des experiences de laboratoire, qui demeure essentiel à une, interpretation complète des phenomènes; mais cet apport est provisoirement mis de côte en l'attente d'une synthèse qui paraît encore très difficile.
L'utilisation des donnees qui proviennent de la mesure du comportement des ouvrages reels soulève peut être encore plus de difficultes de principe que l'utilisation des resultats d'experiences en laboratoire: -pour comparer le comportement d'ouvrages realises dans des sites differents, on est conduit à postuler de façon arbitraire une relative uniformite du comportement rheologique du sel d'un site à l'autre; - les donnees "in-situ" sont le plus souvent de qualite mediocre, en particulier pour les cavites de stockage d' hydrocarbures, dans lesquelles les mesures sont peu precises et difficiles; - enfin, au contraire des essais en laboratoire dans lesquels on peut se placer dans des conditions operatoires simples, dans des massifs composes de couches de terrain aux proprietes tres diverses. Ainsi, doit-on traiter un "problème inverse" en essayant de retrouver le comporte ment elementaire du materiau à travers sa reponse à des sollicitations complexes. Il est clair que ce problème n'admet pas une solution unique et que l'on sera conduit à faire largement appel à l'intuition pour simplifier les donnees, negliger certains facteurs du comportement, ou se laisser guider dans le choix des modèles rheologiques par le principe de simplicite qui consiste à retenir, s'ils sont suffisants, les modèles les plus rudimentaires même s'ils paraissent contradictoires avec la complexite que revèlent par ailleurs les experiences de laboratoire; l'absence de prejuge en cette matière constituant precisement la regle du jeu.
Precisons d'abord que nous nous interessons aux seules cavites profondes, dont le rapport entre la profondeur et la plus grande dimension est superieur à cinq. a- On ne dispose que de peu de mesures de contraintes in-situ dans le sel, en general deduites d'operations de fracturation hydraulique.
La mesure de la forme de la cavite, et a fortiori de son evolution, est moins commode que dans d'autres ouvrages souterrains.
