Comportement au dégel des sols silteux Thaw Behavior in Silty Soils

Abstract

Les problèmes géotechniques relatifs à l'offshore arctique concernent essentiellement le tassement et la dégradation mécanique des sols au dégel. Dans la perspective d'évaluation de l'importance de ces problèmes l'IFP, avec le concours du Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'environnement, a entrepris en 1986-87, une étude méthodologique des sols au dégel. Deux sols silteux (un silt sableux et un silt argileux), de comportement au gel très différent, ont été utilisés pour cette étude préliminaire. L'interprétation des résultats obtenus, dans les domaines de la structure des sols gelés et de l'évolution de leurs caractéristiques mécaniques (tassement et résistance au cisaillement), montre l'influence prédominante de la présence des minéraux argileux. Les résultats de cette étude préliminaire sont brièvement examinés en terme d'application aux problèmes d'exploitation pétrolière en zones arctiques. La poursuite de l'expérimentation apparaît nécessaire notamment pour évaluer correctement l'incidence du comportement au dégel des sols sur la subsidence associée aux risques d'instabilité des conduites rigides ou flexibles. Geotechnical problems related to offshore arctic activities mainly concern the settling and mechanical degradation of soils as the result of thawing. In the outlook for assessing the importance of such problems, IFP, with the assistance of the Laboratoire de Glaciologie et Géophysique de l'Environnement, began methodological research in 1986-1987 on the effect of thawing on soils. Two silty soils (one sandy silt and one clayey silt) having very different thaw behaviors were used for this preliminary study. The interpretation of the results obtained in the fields of frozen soil structure and the evolution of their mechanical properties (settling and shear strength) shows the predominant influence of the presence of clayey minerals. The results of this preliminary study are examined briefly in terms of being applied to problems of oil and gas production in arctic zones. It seems necessary to continue the experiments, in particular to make a correct assessment of the effect of the thaw behavior of soils on settling associated with instability risks of rigid and flexible flowlines.