A numerical model for pressuremeter testing in soft rock

Abstract

A finite element model which describes the performance of the pressuremeter in soft rocks is presented. Unlike existing models which incorporate only a shear failure, this model also allows for failure in tension. The tensile failure can occur as a result of high tensile circumferential stresses which may be induced around the pressuremeter probe as it is expanded. The tensile failure takes the form of cracks which initiate at the cavity wall and propagate into the surrounding material. The accuracy of the model is tested by applying it to a number of pressuremeter simulation tests which were carried out on a soft rock in the laboratory. The implications of the results obtained from the model are discussed and it is suggested that new methods of interpretation may be necessary if realistic properties are to be obtained from pressuremeter testing in soft rock. L'article présente un modèle à éléments finis qui décrit le comportement du pressiomètre dans des rochers tendres. Les modèles conventionnels n'incorporent que la rupture au cisaillement, tandis que ce modele permit de prendre en compte la rupture sous traction le type le rupture peut reśulter des contraintes élevées circonferéntielles de traction éventuellement induites autour de la sonde du pressiomètre pendant son expansion. La rupture en traction prend la forme de fissures qui commencent a la paroi de la cavité et se propagent dans la matière environnante. La précision du modèle fut testée au cours de quelques essais de simulation effectués par le pressiomètre dans du rocher tendre en laboratoire. L'article discute les implications des résultats obtenus à partir du modèle et indique la possibilité que de nouvelles méthodes d'interprétation puissent être nécessaires pour obtenir des propriétés réalistes à partir d'essais au pressiomètre dans du rocher tendre.