Rinah ANDRIANATREHINA, post-doctorante au geM au sein de l’équipe MEO, donnera un séminaire le 2 mai 2017 à 10h15 à Centrale Nantes
sur le sujet suivant:

Comportement hydromécanique des matériaux fins et effet de la non-saturation – Application aux ouvrages géotechniques en terre

Les évolutions dans le domaine du génie civil créent de nombreux problèmes d’interaction entre les structures et le sol, particulièrement dans la construction des grands ouvrages. Pour cela, la compréhension du comportement des sols et des ouvrages joue un rôle important dans les études
géotechniques.

Les ouvrages géotechniques comme les remblais compactés peuvent être sujets à différents types de sollicitations et de pathologies, comme les sollicitations cycliques et dynamiques, la suffusion ou encore la non-saturation.

Concernant les sollicitations cycliques, les mouvements des sols peuvent parfois se manifester par des ondes de choc qui engendrent dans leurs zones d’influence des compressions, des extensions, et éventuellement une alternance compression-extension dite cycle qui pourraient causer des dégâts considérables pour des ouvrages de géotechnique. Une approche expérimentale par simulation a été réalisée sur des chemins triaxiaux cycliques basse et haute fréquence. L’analyse a permis d’évaluer la susceptibilité et la vulnérabilité des matériaux des digues vis-à-vis de la liquéfaction.

Dans le cas des phénomènes de suffusion, l’interaction entre l’eau et les ouvrages hydrauliques en terre peut générer des dommages très importants voire irréversibles. En effet, l’interaction peut engendrer une migration des particules (érosion interne) provoquant par la suite une modification des caractéristiques mécaniques et hydrauliques du matériau constituant l’ouvrage, et notamment la perméabilité. La perturbation de cette caractéristique intrinsèque essentielle peut créer une perte d’étanchéité ou une surpression interstitielle. Une telle modification du milieu poreux peut être le facteur déclenchant d’une rupture d’ouvrage. Une méthodologie expérimentale de caractérisation de la suffusion (phénomène d’érosion interne) de sols graveleux à l’érodimètre triaxial de grandes dimensions a été mise au point. Ces essais permettent de caractériser la résistance mécanique et la sensibilité à la suffusion sur des matériaux grossiers constituant des digues ou des canaux. L’objectif de ces études est de proposer des lois d’érosion, étape préalable à la modélisation de ce phénomène.

Par ailleurs, les ouvrages géotechniques en sols fins sont très sensibles à la non-saturation. Une étude du comportement hydromécanique des sols fins compactés suivant différentes sollicitations hydriques (séchage et humidification) et mécaniques a été réalisée. Le domaine d’application concerne la réalisation des remblais routiers avec des sols fins. Celle-ci a mis en évidence :

– les conditions favorables à l’apparition des fissurations par dessiccation dans ces types de sols.
– l’effet du mode de fabrication et du chemin suivi, pour des sols compactés à une densité et une teneur en eau données, sur les propriétés physiques (porosité) et mécaniques (module, succion, résistance).
– Des aspects intéressants du comportement mécanique non-drainé des sols fins compactés et non saturés sur des chemins triaxiaux isotropes et déviatoriques.