Francia – Servizi di consulenza in ingegneria strutturale – Installation par méthodes innovantes des matériaux compressibles dans les carrefours du Laboratoire souterrain

La legge n° 91-1381 del 30 dicembre 1991 (detta legge « Bataille ») ha stabilito le principali direzioni di ricerca da intraprendere sulla gestione dei rifiuti HA e MA-VL. Ha individuato tre assi di ricerca: la separazione e la transmutazione, l'interim di lunga durata (entrambi affidati al CEA) e lo stoccaggio profondo (affidato all’Andra). Nel 2005, l’Andra e il CEA hanno presentato allo Stato i risultati delle quindici anni di ricerca condotte su questi tre assi. La legge n° 2006-739 del 28 giugno 2006 relativa alla gestione sostenibile delle materie e dei rifiuti radioattivi si basa sul dibattito pubblico del 2005 e sulle valutazioni delle ricerche. Questa legge del 2006 ha scelto l'attuazione di uno stoccaggio profondo come unica soluzione capace di garantire la sicurezza a lungo termine dei rifiuti radioattivi e ha imposto un requisito di reversibilità di almeno cento anni. La legge del 2006 ha anche affidato all’Andra la missione di progettare e realizzare un centro di stoccaggio reversibile in formazione geologica profonda. La legge n° 2016-1015 del 25 luglio 2016 precisa le modalità di creazione di un'impianto di stoccaggio reversibile in formazione geologica profonda dei rifiuti radioattivi di alta e media attività a vita lunga (Installazione Nucleare di Base (INB). Il progetto corrispondente a questa INB è chiamato Cigéo per « Centro industriale di stoccaggio geologico ». Il 3 agosto 2020, l’Andra ha depositato, presso il ministero competente per l’ambiente e l’energia, un dossier di richiesta di indagine pubblica preliminare alla dichiarazione di pubblica utilità (DUP) del centro di stoccaggio Cigéo. Il decreto di DUP nonché il decreto che qualifica questa « Operazione di Interesse Nazionale » (OIN) sono stati ottenuti l’8 luglio 2022. Questi dossier costituiscono i primi passi preliminari a una serie di autorizzazioni che saranno rilasciate man mano che il progetto avanza. Una Domanda di Autorizzazione e di Creazione dell’INB Cigéo (DAC) è stata depositata il 16 gennaio 2023. L'istruttoria di questa domanda è prevista durare 5 anni. In parallelo all'istruttoria, l’Andra prosegue i lavori di ricerca necessari alla progettazione dettagliata degli impianti sotterranei e alla dimostrazione delle prestazioni attese per il progetto Cigéo. Questi lavori si basano, in particolare, su più di venti anni di ricerche condotte nel Laboratorio Souterrain de Meuse/Haute-Marne, situato all'interno della formazione argillosa del Callovo-Oxfordien, a circa 490 metri di profondità. Questo laboratorio sperimentale è stato specificamente progettato per studiare, in condizioni rappresentative, il comportamento della roccia ospite, i metodi di scavo degli impianti sotterranei, i sistemi di sostegno e di rivestimento, i fenomeni idromeccanici associati, nonché i requisiti di sicurezza a lungo termine propri dello stoccaggio geologico profondo. Le sperimentazioni condotte nel Laboratorio hanno permesso di: • acquisire una comprensione fine delle proprietà meccaniche e idrauliche della roccia; • caratterizzare l'evoluzione della zona danneggiata (EDZ) intorno agli impianti scavati; • sviluppare e valutare diversi metodi di scavo, in particolare il metodo convenzionale e il tunnelier; • testare diversi tipi di sostegni e rivestimenti; • e mettere a punto i modelli numerici utilizzati negli studi di progettazione e di sicurezza di Cigéo. Questi lavori hanno contribuito a evidenziare l'importanza del controllo delle convergenze e delle pressioni esercitate sui rivestimenti in calcestruzzo delle gallerie. Le campagne sperimentali realizzate dal 2005 hanno mostrato che l'uso di materiali compressibili, inseriti tra la roccia e il rivestimento, costituisce una soluzione pertinente per ridurre gli sforzi trasmessi alle strutture e migliorare la loro durabilità. Agendo come elementi di assorbimento, questi materiali permettono di accompagnare le deformazioni lente di un massiccio argilloso il cui comportamento meccanico è viscoplastico. I risultati ottenuti nei programmi CTM, TBM, OMA, VMC o ancora GRD4 hanno confermato l'interesse di questo approccio, rivelando al contempo la complessità della sua messa in opera, in particolare nelle zone di geometria complessa. In particolare, gli incroci delle gallerie sotterranee presentano dimensioni importanti (≈ 8,60 m di intradosso), interfacce multiple e concentrazioni localizzate di tensioni, che ne fanno un punto di progettazione particolarmente sensibile nell'architettura dello stoccaggio. L'ingegneria di Cigéo prevede: • gallerie di diversi diametri; • incroci di grandi dimensioni; • rivestimenti il cui spessore deve essere controllato; • prestazioni meccaniche rigorose tenendo conto dei requisiti di sicurezza; • e metodi costruttivi compatibili con un ambiente confinato, profondo e ad alta criticità HSE. A questo stadio di sviluppo, l’Andra deve dimostrare la fattibilità operativa, la riproducibilità e la prestazione meccanica della soluzione compressibile prevista per gli incroci, in vista della sua integrazione nei futuri incroci sotterranei. Tuttavia, nonostante i risultati incoraggianti ottenuti su alcune sezioni rettilinee di galleria, nessuna soluzione esistente permette oggi: • di raggiungere le prestazioni meccaniche richieste; • di garantire un'applicazione omogenea di 20 cm di materiale in un incrocio; • di garantire la realizzazione in condizioni reali nel Laboratorio (accesso tramite pozzo, coattività, vincoli logistici e di sicurezza); • né di raggiungere il livello di maturità tecnologica richiesto per un'esploitazione industriale. È in questo contesto, che associa quadro legislativo, avanzamento del progetto Cigéo, esigenze geotecniche, risposte sperimentali ed esigenze di ingegneria, che l’Andra ha deciso di ricorrere a un partenariato di innovazione specificamente dedicato allo sviluppo,