Cette communication présente les résultats d'une étude réalisée dans le cadre du projet CIGEO dont l'objectif est de simuler le comportement de galeries de grand diamètre dans lesquelles seront stockées des déchets exothermiques de moyenne activité à vie longue (MA-VL). La galerie sera creusée au tunnelier avec la mise en place de voussoirs en béton, calés au massif par l'intermédiaire d'un matériau compressible. La couche compressible est caractérisée par une déformabilité importante sous une faible contrainte permettant d'absorber la déformation différée de la roche hôte et de limiter la transmission des efforts aux voussoirs en béton.

La modélisation, bien qu'utilisant une approche continue, prend explicitement en compte la présence d'une zone fracturée autour de la galerie, induite par le processus d'excavation dont le comportement influence fortement l'ouvrage à court comme à long terme. Ceci est possible en introduisant une zone de caractéristiques mécaniques plus faibles que celles de la roche intacte, dont la forme et l'extension sont issues de l'analyse des nombreuses données, issues d'essais et d'auscultations réalisés dans les galeries du laboratoire LSMHM.

Après avoir brièvement rappelé les principales caractéristiques de la modélisation retenue pour le comportement de la formation d'argilite du Callovo-Oxfordien (loi de Hoek-Brown à double écrouissage, associée à une loi de Lemaitre pour le comportement différé), la communication détaille la modélisation thermomécanique utilisée pour simuler le comportement des alvéoles MA-VL. Celle-ci comporte la réalisation d'un premier calcul thermique, avec l'introduction de la puissance thermique dégagée par les déchets exothermiques, suivie d'un calcul mécanique dans lequel les températures ainsi calculées sont importées et utilisées pour étudier le comportement de l'alvéole lors de la phase d'exploitation du stockage. Il est proposé de présenter plus spécifiquement l'étude de sensibilité réalisée, permettant de mettre en évidence l'influence du taux de déconfinement à la pose des voussoirs (variable entre 85 et 95%).

Les résultats sont analysés et comparés entre eux en termes de convergences des parois de la galerie, des déformations et des contraintes au cours du temps dans les voussoirs et dans le matériau compressible. On observe notamment que la prise en compte du couplage thermomécanique tout comme l'utilisation d'un taux de déconfinement plus important favorisent l'évolution des convergences de l'argilite et donc le développement de contraintes plus importantes dans le béton. Cependant, la fin du plateau plastique du matériau compressible n'étant jamais atteinte, ce matériau continue de jouer son rôle de matériau « fusible » lors de la phase d'exploitation du stockage, ce qui permet de garder les efforts dans les voussoirs en-deçà de leurs valeurs admissibles.