Laboratory measurements of hydraulic exchanges and associated hydromechanical couplings between fracture and rock mass in the case of a sandstone
Mesure en laboratoire des échanges hydrauliques entre fracture et matrice et des couplages hydromécaniques associés dans le cas d'une roche gréseuse
Résumé
The experimental device of "3 S" laboratory, previously used to study thé hydromechanical behaviour of individual fractures on thé laboratory scale, was modified to also measure thé flow through thé porous matrix of thé rock mass sample as well. The results of thé 3 tests were analyzed by numerical modelling. The VIPLEF/HYDREF codes used take into account of thé double porosity of thé sample (fracture + rock matrix) and make it possible to precisely reproduce thé hydromechanical loading. The analyses show that thé relation between thé hydraulic aperture of thé fracture and mechanical closure strongly impacts thé fracture flow rate prédictions. The rock matrix flow rate can also be slightly affected by thé fracture hydraulic aperture. The realization of simultaneous measurements of fiows in both fracture and rock matrix should enable us to globally evaluate thé conceptual approach used.
Le dispositif expérimental du laboratoire "3 S", précédemment utilisé pour étudier le comportement hydromécanique des fractures à l'échelle du laboratoire, a été modifié pour mesurer également le débit à travers la matrice poreuse de l'échantillon de roche. Les résultats des 3 essais ont été analysés par modélisation numérique. Les codes VIPLEF/HYDREF utilisés tiennent compte de la double porosité de l'échantillon (fracture + matrice) et permettent de reproduire avec précision le chargement hydromécanique imposé. Les analyses montrent que la relation entre l'ouverture hydraulique de la fracture et la fermeture mécanique affecte fortement le débit simulé dans la fracture. Les écoulements dans la matrice peuvent également être légèrement affectés par l'ouverture hydraulique de la fracture. La réalisation de mesures simultanées des débits dans la fracture et la matrice devrait, à terme, permettre une évaluation globale de l'approche conceptuelle utilisée.