La plateforme Géomécanique de Nantes Université est principalement constituée de prototypes expérimentaux, dont certains sont sans équivalent dans le monde. A l’aide de ces dispositifs, il est possible de caractériser le comportement hydromécanique des sols fins et des sols grossiers, sous sollicitations hydromécaniques complexes. Ces prototypes sont également utilisés dans le cadre de l’étude de l’effet de l’écrêtage sur le comportement mécanique des sols grossiers.

Liste des équipements

Réalisations et projets marquants

Thèse de Nadine Ali-Hassan   Etude numérique et expérimentale de l’effet de l’écrêtage sur le comportement des sols grossiers. Comparaison de résultats d’essais triaxiaux sur sols non écrêté et écrêté à l’aide de deux méthodes de substitution et suivant trois valeurs du rapport diamètre maximal/diamètre de grain substitué.

Thèse de Bikram Oli Etude de l’érosion interne d’ouvrages hydrauliques en terre et le comportement des sols érodés sous états de contraintes hydromécaniques complexes. Evolution de l’indice de résistance à la suffusion en fonction du pourcentage de fines et pour différents états mécaniques

Thèse de Mohamed El Shamieh et post-doctorat de Bikram Oli (ANR PERSEE) Etude expérimentale et numérique de l’évolution de la perméabilité des sols granulaires dans un contexte d’érosion interne par suffusion. Comparaison des performances de trois modèles de perméabilité issus de la littérature et du modèle proposé

Moyens expérimentaux différenciant

Plusieurs équipements ont été développés afin de caractériser le comportement hydromécanique de sols de différentes natures et sous différentes sollicitations hydromécaniques.

Erodimètre multidirectionnel Développé en partenariat avec IMS RN, cet érodimètre permet de solliciter des échantillons non remaniés sous écoulement horizontal, oblique ou vertical descendant. Ce dispositif a fait l’objet d’un dépôt de brevet international.		Erodimètre triaxial Développé en partenariat avec EDF, cet érodimètrepermet de caractériser sous sollicitations hydrauliques et mécaniques complexes, le comportement hydromécanique d’échantillons de sols avec un diamètre maximal des grains de 16 mm.
Erodimètre triaxial de grandes dimensions cet érodimètre a été développé en partenariat avec EDf  pour l’étude de la suffusion et l’étude du comportement mécanique des sols grossiers.		Oedoperméamètre Perméamètre de grandes dimensions permettant de caractériser la sensibilité à la suffusion de sols grossiers en conditions œdométriques.

Domaines d’applications

Mécanique des sols Ecoulements en milieux poreux Erosion interne

Ouvrages hydrauliques en terre Protection contre les inondations Digues, barrages

Secteurs industriels concernés

Les ouvrages hydrauliques en terre (tels que les barrages et les digues) contribuent à la protection contre les inondations. Ils sont également essentiels pour la navigation fluviale, la production hydroélectrique et le refroidissement du cœur des centrales nucléaires. La majeure partie des instabilités que peuvent subir ces ouvrages est due aux phénomènes d’érosion. Parmi ces phénomènes, la suffusion est l’un des plus complexes, car elle regroupe trois processus couplés : le détachement, le transport et la filtration éventuelle d’une fraction des grains détachés. Ce phénomène entraîne donc des modifications de la porosité du sol qui peuvent provoquer une variation de ses propriétés hydrauliques (et donc du chargement hydraulique lui-même) ainsi que de ses propriétés mécaniques. En conséquence, pour garantir l’évaluation de la sécurité des ouvrages hydrauliques en terre, il est nécessaire de caractériser la suffusion et ses conséquences sur le comportement mécanique du sol. Par ailleurs, les ouvrages hydrauliques en terre et les remblais peuvent être constitués de sols grossiers. L’évaluation des caractéristiques de résistance au cisaillement des sols grossiers nécessite souvent des procédures d’écrêtage en raison de la présence des particules surdimensionnées par rapport à la taille du dispositif d’essai. L’influence de l’écrêtage sur la résistance au cisaillement des sols grossiers demeure non élucidée.
Les moyens d’investigation de la plateforme permettent d’étudier l’influence de l’écrêtage et de caractériser la sensibilité à la suffusion ainsi que ses conséquences sur le comportement mécanique des sols. La plateforme s’adresse donc principalement aux secteurs des bureaux d’études en géotechnique, aux maîtres d’ouvrages et aux entreprises de travaux publics.

 

Localisation
Site de Heinlex, Bâtiment 17, Saint‑Nazaire

Responsable scientifique
Didier Marot

Responsable technique
Philippe Leroy

Contact
didier.marot@univ-nantes.fr