ACTIVITES DE RECHERCHE en. Mecanique des sols. Equipe Mécanique des
sols LGC-CUST-UBP. Roland Gourvès. Daniel Boissier (dir Labo Génie Civil).
ACTIVITES DE RECHERCHE en Mecanique des sols Equipe Mécanique des sols LGC-CUST-UBP Roland Gourvès Daniel Boissier (dir Labo Génie Civil) Claude Bacconnet Pierre Breul 4 Assistants (G Villavicencio…) 7 Etudiants (Chili, Argentine, Mexique, USA, Chine, France…)
Themes de recherche
Reconnaissance des sols Comportement des ouvrages et analyse de risques Durabilité et vieillissement Géosynthétiques
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Theme 1 Reconnaissance des sols et des ouvrages
Technique: Pénétromètre Panda géoendoscope (Société Sol solution)
) ) ) ) )
et
Panda 1 et Panda 2 (L Chaigneau 2001) BD matériaux ‘Sols’ compactage (Sol solution) Pandalp Essai de chargement de pointe (H Arbaoui) Caractérisation des sols par endoscopie (Sol solution – RGCU)
Reconnaissance des sols et comportement des ouvrages : Conservatoire de sols de surface
Principe
) Etablir une banque de données sur sols représentatifs ) Conserver un échantillon de chaque sol de la banque
Résultats acquis
) Logique micro-mécanique de liaison des paramètres ) Opérationnelle sur contrôle de densité ) 12 sols identifiés Perspectives
Une base de 20 sols dans un premier temps
Partenariats:
Sol Solution
Thèse : L Chaigneau (2001)
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Calibration et validation
Réalisation des éprouvettes
Vérin Capteur de Déplacement
Capteur de force 2000 kN
Membrane plastique Piston Sol Moule
Durée : 1 jour pour une personne
Reconnaissance des sols et comportement des ouvrages : mesure des modules in situ par chargement de pointe
Principe
) Chargement par palier d’une pointe pénétrométrique ) Recherche de E en petites déformations
Résultats acquis
) Une manip in situ opérationnelle ) Mesure de E,C, ϕ par un essai simple, in situ ) Un modèle numérique pour l’analyse inverse Perspectives
Chargement alterné et cyclé
Partenariats:
LCPC, LRPC Clermont
Thèse : H Arbaoui (2003)
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Analyse inverse d’une courbe de chargement de pointe PANDA
Q( x) =
Courbe effort-déplacement
Force Q(x) (N)
400 Q(xm) 300 200
e’
100 0 0
2
4
6
Enfoncement (mm)
8
10
xm
x 1 + x a1 x + a2 a3
Expression analytique à 3 paramètres de la courbe efforteffort-déplacement [Joshi][Zhou] :
Modele Elements Finis E, ν, C, φ = f (a1 , a2 , a3 )
ν = 0.33
Theme 2 comportement des ouvrages et analyse de risque ) Diagnostic des digues et évaluation du risque de liquéfaction (EDF – CNR) - L Lepetit 2002 ) Diagnostic des barrages et (CEMAGREF Aix) - L Peyras 2002
analyse
du
risque
) Reconnaissance du manteau neigeux et prévision du risque d’avalanche (Société de développement des Alpes - La plagne)-L Burlet 2002 ) Scarification des sols de surface (PEA - DGA – ETAS)
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comportement des ouvrages et analyse des risques: mécanique de la neige et risque d’avalanche
Principe
) // sols – neige et aspects variabilité et aléatoire
Résultats acquis
) Connaissance de la neige : paramètres mécaniques ) Chaîne de traitement
Acquisition de la Géométrie, des paramètres mécaniques Calcul de stabilité et Evaluation de risque
Perspectives
Prise en compte de l’effet du vent Prise en compte du remaniement (avalanches, skieurs, purges,..)
Partenariats:
CDA, La Plagne
Thèse : JL Burlet (19-12-02) , X (2003)
Evaluation de la variabilité spatiale des paramètres
Mise en place d’une croix de sondage au Tougne Implantation des sondages sur cette croix (100 sondages 20 profils)
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Cartographie de la résistance de pointe
Données d’entrée GELINIV, Pentes (SIG, topographie), Base de données
Corrélations pentes / sites Stratigraphie de la pente Composition du manteau neigeux Paramètres e, c, φ ,γ, en tout point de la pente
LOGICIEL 0 0 0,2 0,4 0,6
Calculs multiples de stabilité
0,8 1 1,2 1,4 1,6
Des facteurs de stabilité
Lieu et date
1)
4 N° qd σqd Pos type Dm e 1 56,4 1,5 1 2 0,30 3 Stratigraphie courante spatiale 2 160,2 0,4 de 1 la pente, 6 1,5Répartition 0,11 neigeux, de rupture 3manteau 64,3 0,6 2 Probabilité 6 2 2 0,41 4 120,2 0,3 2 6 2,2 0,41 5 56,7 0,2 3 2 6couches 11,9 0,18 16 110,6 0,3 3 6c=102kPa 0,59 7 54,5 0,9 3 2-5c=5 2 0,59 0 kPa
100
200
du
INDICE DE RISQUE pour chaque pente
6
Comportement des ouvrages et analyse des risques: Diagnostic des digues et risque de liquéfaction
Principe ) Aspect multiéchelle ) Analyse des modes de défaillance – risque de liquéfaction ) Pénétromètre + perméabilité ~ modèle de Seed Robertson
Résultats acquis ) Méthodologie de reconnaissance ) Couplage perméabilité - qd ) Calcul du risque de liquéfaction
Perspectives
) Fibre optique Partenariats:
EDF , CNR
Thèse : L Lepetit 2002
Risque de liquéfaction PANDA
qd
Perméamètre in situ couplé au PANDA
k
Essais triaxiaux
Cu, Cul, CRR...
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Comportement des ouvrages et analyse des risques: Diagnostic des barrages et analyse du risque
Principe ) Analyse méthodologique (AMDEC) ) Recueil Expertise CEMAGREF,…..
Résultats
) ) ) ) )
acquis
Base de Scénarios de défaillance Base de données d’historique de dégradation Méthode de diagnostic Modèle d’évolution des dégradations Modèle d’Analyse de criticité
Perspectives
) Autres barrages ) Aide à la décision (Inspection, réparation , …) ) Automatisation Partenariat:
(CEMAGREF Aix) – Thèse: L Peyras 2002
Comportement des ouvrages et analyse des risques: Scarification des sols de surface
Principe ) Résistance des sols de surface à la scarification (Sollicitation horizontale)
Résultats acquis ) ) ) )
Manip de scarification échelle réduite Influence des paramètres de scarification : V, H , dent,… Influence des paramètres de sols: Compactage, teneur en eau Analogie Pénétration verticale / Scarification
Perspectives ) Aide à la décision de scarification ) Reconnaissance rapide des sols de surface
Partenariats: PEA - DGA – ETAS -LIRIGM (trafficabilité) Thèse : A Legendre (2003)
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Limon w = 14 % - 90 % de l’OPN, propagation de fissures
Courbe (Rs-p / Rω) Limon A1 0,7 0,6
Rs-p
0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
Rω [%]
R
S − P
=
1 q d
F S / cos(
Rω = 100 *
α )
ω ωopn
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Theme 3 durabilité et vieillissement ) Lois de vieillissement des chaussées ( E Courilleau 1997 – M Reche LCPC Nantes) ) Evaluation du complexe ‘réseau – sol – environnant’(GIS Sols urbains 1997-2002) ) Evolution du Profil environnemental des réseaux (RGCU – marne la vallée – Béthune (2003 – 2004)) ) Durabilité des produits et composants de bâtiment ( Lair 2000- A Talon CSTB – Grenoble)
Theme 4 géosynthétiques
) Techniques de confinement géotextile: armater,… ) (N Racana 2002)
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LERMES - SOL SOLUTION
The first Wall
Reduced-scale walls
Pull out tests
Life-scale wall
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