Application de la méthode inverse à l'interprétation de mesures de contraintes in situ avec la technique du doorstopper modifié

Ce mémoire traite de la détermination des contraintes in situ dans les massifs rocheux à partir de mesures faites avec le doorstopper modifié interprétées avec la méthode inverse. Il fait suite aux travaux de Ouellet (2012) et de Vézina (2014) qui ont respectivement généralisé les méthodes d'interprétation des mesures au doorstopper modifié pour les roches transversalement isotropes et étudié le potentiel de la méthode inverse comme nouvelle approche d'interprétation pour cette technique de mesure qui n'avait jusqu'ici été validée qu'en laboratoire sur des matériaux isotropes. L'objectif du présent travail consiste à appliquer la méthode inverse avec des résultats de mesures réalisées sur deux sites miniers. En premier lieu, à l'aide de données de terrain, la comparaison entre les tenseurs trouvés avec les méthodes d'interprétation éprouvées et la méthode inverse est faite avec plusieurs mesures provenant de cellule du doorstopper modifié. L'interprétation de ces mesures a mis en lumière la grande influence que peut avoir la mesure de la progression de la saignée sur les contraintes estimées avec la méthode inverse. En deuxième lieu, l'influence que peuvent avoir plusieurs éléments qui ne sont pas considérés dans la modélisation requise par la méthode inverse est analysée. Parmi ces éléments, notons entre autres la température, l'influence de la pression d'eau et du taillant ainsi que la présence d'un second coefficient de Poisson dans la roche. Enfin, l'effet d'une variation de déformabilité le long de l'axe de la carotte est étudié. Une méthodologie permettant de corriger l'effet de cette hétérogénéité est proposée

Abstract

The subject of this thesis is the determination of rock mass in situ stresses from measurement performed with the modified doorstopper cell when interpreted using the inverse method. It follows the work of Ouellet (2012) and Vézina (2014) who have improved the stress calculation methods for transversely isotropic rock and proposed using the inverse method as a new way of interpreting field data obtained from the modified doorstopper technique. Up until now, these new approaches had only been validated with numerical and physical models. This work aims to apply these new interpretation methods with actual field data. First, the comparison between the stress tensors found with one of the more commonly used methods and the inverse method is made using field measurements from the modified doorstopper technique. The data obtained show the importance of correctly measuring the drill bit advance while stress relief is in progress when interpreting the data using the inverse method. Secondly, the influence various elements can have on the estimated stresses which are not considered in the numerical models used with the inverse method such as temperature, water pressure, drill bit pressure is analyzed. Subsequently, the influence of deformability heterogeneity along the borehole axis is studied and a methodology allowing to account for its effect on the estimated stresses is proposed.