Francja – Usługi doradcze w zakresie inżynierii konstrukcyjnej – Installation par méthodes innovantes des matériaux compressibles dans les carrefours du Laboratoire souterrain

Ustawa nr 91-1381 z 30 grudnia 1991 (tzw. ustawa « Bataille ») ustaliła główne kierunki badań dotyczących zarządzania odpadami HA i MA-VL. Wybrała trzy kierunki badań: separację i transmutację, przechowywanie na długi czas (oba powierzone CEA) i głębokie przechowywanie (powierzone Andra). W 2005 roku Andra i CEA przedstawiły państwu wyniki piętnastu lat badań prowadzonych na tych trzech kierunkach. Ustawa nr 2006-739 z 28 czerwca 2006 r. dotycząca trwałego zarządzania materiałami i odpadami radioaktywnymi opiera się na publicznym debacie z 2005 roku i na ocenach badań. Ta ustawa z 2006 roku przyjęła realizację głębokiego przechowywania jako jedyne rozwiązanie, które może zapewnić długoterminową bezpieczeństwo odpadów radioaktywnych i postawiła wymóg odwracalności co najmniej na sto lat. Ustawa z 2006 roku powierzyła również Andra zadanie projektowania i budowania centrum przechowywania odwracalnego w głębokiej warstwie geologicznej. Ustawa nr 2016-1015 z 25 lipca 2016 r. precyzuje tryby utworzenia instalacji przechowywania odwracalnego w głębokiej warstwie geologicznej odpadów radioaktywnych o wysokiej i średniej aktywności o długim czasie życia (Instalacja Jądrowa Baza (INB). Projekt odpowiadający tej INB nosi nazwę Cigéo, co oznacza « Centre industriel de stockage géologique ». 3 sierpnia 2020 roku Andra złożyła do ministerstwa odpowiedzialnego za środowisko i energię wniosek o przeprowadzenie publicznej konsultacji poprzedzającej deklarację o użyteczności publicznej (DUP) centrum przechowywania Cigéo. Dekret DUP oraz dekret kwalifikujący tę « Operację Narodowego Zainteresowania » (OIN) zostały uzyskane 8 lipca 2022 roku. Te dokumenty stanowią pierwsze kamienie milowe poprzedzające serię zezwoleń, które będą wydawane stopniowo wraz z postępami projektu. Wniosek o Zezwolenie i Utworzenie INB Cigéo (DAC) został złożony 16 stycznia 2023 r. Postępowanie w sprawie tego wniosku ma trwać pięć lat. Równolegle do postępowania Andra kontynuuje prace badawcze niezbędne do szczegółowego projektowania podziemnych obiektów i udowadniania oczekiwanych wyników dla projektu Cigéo. Te prace opierają się m.in. na ponad dwudziestu latach badań prowadzonych w Laboratorium Podziemnym Meuse/Haute-Marne, zlokalizowanym w formacji glinistej Callovo-Oxfordien, na głębokości około 490 metrów. To laboratorium eksperymentalne zostało specjalnie zaprojektowane, aby w warunkach reprezentatywnych badacze mogli badać zachowanie skały-gospodarki, metody wykopów podziemnych, systemy wsporników i wykończenia, związane z nimi zjawiska hydro-mechaniczne oraz wymogi bezpieczeństwa na długi okres charakterystyczne dla głębokiego geologicznego przechowywania. Eksperymenty przeprowadzone w Laboratorium pozwoliły: • na zdobycie szczegółowej wiedzy o właściwościach mechanicznych i hydrologicznych skały; • na charakteryzację ewolucji strefy uszkodzeń (EDZ) wokół wykopanych obiektów; • na rozwój i ocenę różnych metod kopania, w tym konwencjonalnej metody i tunelatora; • na testowanie różnych typów wsporników i wykończeń; • oraz na opracowanie modeli numerycznych używanych w badaniach projektowych i bezpieczeństwa Cigéo. Te prace przyczyniły się do wykazania znaczenia kontroli konwergencji i ciśnień wywieranych na betonowe wykończenia galerii. Kampanie eksperymentalne przeprowadzone od 2005 roku pokazały, że użycie kompresyjnych materiałów, wstawionych między skałą i wykończeniem, stanowi odpowiednie rozwiązanie do zmniejszenia sił przekazywanych na struktury i poprawy ich trwałości. Działając jako elementy absorpcji, te materiały pozwalają na towarzyszenie powolnym deformacjom masywu gliniastego, którego mechaniczne zachowanie jest wizkoplastyczne. Wyniki uzyskane w programach CTM, TBM, OMA, VMC oraz GRD4 potwierdziły zaletę tego podejścia, jednocześnie ujawniły jego złożoność w realizacji, szczególnie w strefach o złożonej geometrii. W szczególności, skrzyżowania podziemnych galerii mają duże wymiary (≈ 8,60 m intrados), wiele interfejsów i lokalizowane koncentracje naprężeń, co czyni je punktem szczególnie wrażliwym w architekturze przechowywania. Inżynieria Cigéo przewiduje: • galerie różnych średnic; • skrzyżowania dużych rozmiarów; • wykończenia, których grubość musi być kontrolowana; • wymagane mechaniczne właściwości uwzględniające wymogi bezpieczeństwa; • oraz metody konstrukcyjne kompatybilne z środowiskiem głębokim, zamkniętym i o wysokiej krytyczności HSE. Na tym etapie rozwoju Andra musi udowodnić operacyjną realizowalność, powtarzalność i mechaniczne osiągi przewidzianego rozwiązania kompresyjnego dla skrzyżowań, w celu jego integracji z przyszłymi podziemnymi skrzyżowaniami. Jednak, mimo zachęcających wyników uzyskanych na niektórych prostych odcinkach galerii, żadne istniejące rozwiązanie nie pozwala obecnie: • na osiągnięcie wymaganych właściwości mechanicznych