Twenty-five years' geotechnical observation and testing in the Tertiary Boom Clay format

The research and development programme on geological disposal for high-level and long-lived waste (HLW) in Belgium was initiated in 1974. A deep tertiary clay formation, the Boom Clay, present under the Mol-Dessel nuclear site, was selected as a reference host formation for experimental purposes. The construction of the underground laboratory HADES (at a depth of 223 m, initiated in 1980 and extended in 2002) allowed the building of a valuable geotechnical database, and led to the development of improved excavation techniques that significantly reduce the excavation-damaged zone (EDZ). Since the operational start of HADES about 25 years ago, many geotechnical measurements have been performed around excavations. Comparison between in situ measurements and modelling results allowed a continuous improvement of our knowledge on the Boom Clay behaviour. Important issues for interpreting the measurements correctly are good control of the excavation parameters and the boundary conditions. An extensive characterisation of the hydromechanical response of Boom Clay around an excavation for short- and long-term conditions has been performed. One important finding was the occurrence of measurable hydraulic effects at a distance of about 60 m (12.5 tunnel diameters) ahead of the tunnel excavation.

Le programme de recherche et développement sur l'évacuation géologique des déchets fortement radioactifs de haute période (HLW) en Belgique a été initié en 1974. On a sélectionné une formation argileuse tertiaire profonde, l'argile de Boom, située sous le site nucléaire de Mol-Dessel, comme formation hôte de référence pour des expériences. La construction du laboratoire sous-terrain HADES (d'une profondeur de 223m – commencé en 1980 et étendu en 2002) a permis de mettre en place une base de données géotechnique précieuse et a conduit au développement de techniques d'excavation améliorées qui réduisent significativement la zone endommagée par l'excavation (EDZ, de « excavation-damaged zone »). Depuis le début des opérations à HADES il y a environ 25 ans, on a procédé à de nombreuses mesures géotechniques autour des excavations. En comparant les mesures in situ et les résultats de la modélisation, on a continuellement amélioré nos connaissances du comportement de l'argile de Boom. Pour interpréter les mesures correctement, il est important d'avoir un bon contrôle des paramètres d'excavation et des conditions aux limites. On a procédé à une caractérisation extensive de la réponse hydromécanique de l'argile de Boom autour d'une excavation dans des conditions de court-terme et de long-terme. Une découverte importante était qu'il y a des effets hydrauliques mesurables environ 60m devant l'excavation des tunnels (diamètres des tunnels de 12,5 m).