Propagation et atténuation des ondes ultrasoniques dans des roches fissurées et anisotropes

Les recherches presentees dans ce memoire concernent l'application de la propagation d'ondes ultrasoniques a l'etude de roches fissurees et/ou anisotropes. Ce travail peut etre decompose en quatre grandes parties : la premiere etape est basee sur l'etude des celerites des ondes compressionnelles et cisaillantes. Celles-ci permettent la determination des anisotropies des roches aboutissant a une classification selon le degre de symetrie. Cette symetrie impose les directions de propagation et de polarisation necessaires a la determination des modules elastiques dynamiques. Un montage dans une cellule triaxiale nous a permis d'etudier l'influence de la contrainte. Celle-ci se traduit par une augmentation des vitesses du fait de la fermeture de fissures. Cependant l'etude complete de l'evolution des parametres elastiques avec la pression reste impossible dans le cas de roches anisotropes. La deuxieme partie aborde la determination de l'attenuation d'une onde compressionnelle a partir de la methode du rapport de spectres. Ces mesures realisees sur roches fortement anisotropes montrent la necessite de travailler en milieu confine afin d'avoir un signal de bonne qualite. Le calcul d'attenuation est ensuite applique a la caracterisation d'un milieu isotrope fissure. Un calcul de densite de fissuration relative est tout d'abord propose a partir des celerites des ondes. Ensuite, a partir de nos essais, nous discutons des diverses theories existantes. Il apparait que nos resultats font intervenir un grand nombre de mecanismes qui ne peuvent etre pris en consideration par les differents modeles. En milieu anisotrope, ces mesures sont rendues tres difficiles par l'apparition de fissures dans le plan d'anisotropie rendant la roche beaucoup trop attenuante. Enfin, l'etude de la propagation d'ultrasons durant un essai de traction directe permet de constater un endommagement precoce du gres etudie. Le calcul des modules elastiques statiques a partir d'essais de compression constitue la troisieme partie. L'influence de la pression de confinement et de l'orientation de l'anisotropie est mise en evidence. Dans la derniere partie, nous comparons les modules elastiques obtenus par les deux methodes. On constate une bonne correlation des parametres sauf lorsque la presence de fissures influe sur la mesure ; les modules dynamiques apparaissent alors superieures aux modules statiques