Assas Recherche | Vulnérabilité des digues au changement climatique : approche multi-échelle pour l'étude du comportement à long terme des mélanges sol-ciment et effet des inclusions de sol non traité lors du processus de malaxage

Vulnérabilité des digues au changement climatique : approche multi-échelle pour l'étude du comportement à long terme des mélanges sol-ciment et effet des inclusions de sol non traité lors du processus de malaxage (Document en Français)

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Informations sur les contributeurs

Auteur : Amrioui Juba

Amrioui, Juba

Nom

Amrioui

Prénom

Juba

Nationalité

Français

Date de soutenance : 06-12-2023

Directeur(s) de thèse : Duc Myriam

Duc, Myriam

Nom

Duc

Prénom

Myriam

- Guédon Jeanne-Sylvine

Guédon, Jeanne-Sylvine

Nom

Guédon

Prénom

Jeanne-Sylvine

Etablissement de soutenance : Université Gustave Eiffel

Université Gustave Eiffel

Nom

Université Gustave Eiffel

Laboratoire : Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des réseaux. Département géotechnique environnement, risques naturels et sciences de la terre

Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des réseaux. Département géotechnique environnement, risques naturels et sciences de la terre

Nom

Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des réseaux. Département géotechnique environnement, risques naturels et sciences de la terre

- Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des réseaux. Département géotechnique environnement, risques naturels et sciences de la terre

Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des réseaux. Département géotechnique environnement, risques naturels et sciences de la terre

Nom

Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des réseaux. Département géotechnique environnement, risques naturels et sciences de la terre

Ecole doctorale : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)

École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)

Nom

École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)

Informations générales

Discipline : Géotechnique
Classification : Physique

Mots-clés libres : Mélange de sol en profondeur, Mélanges sol-Ciment, Perméabilité à l'eau, Durabilité, Analyse d'images, Simulation numérique
Mots-clés :

Digues - Construction
Ciment - Perméabilité
Malaxage
Simulation par ordinateur
Barrages en terre

Résumé : Afin de remédier au risque de rupture par érosion interne des digues en terre de la Loire, des écrans étanches ont été construits depuis 2013 en utilisant la méthode du Deep Soil Mixing (DSM), en particulier avec la technique de Trenchmix®. Cette technique permet de mélanger mécaniquement le sol en place avec du ciment et de l'eau. Cependant, en raison de l'hétérogénéité des propriétés du sol à traiter et du processus de malaxage, des inclusions de sol non malaxé avec le ciment apparaissent dans le mélange sol-ciment. Etant donné que cette méthode est relativement récente, les retours d'expérience sur les performances hydromécaniques et la durabilité de ces matériaux DSM restent très limités. Les travaux menés durant cette thèse visent donc à explorer leur comportement hydromécanique, en présence d'inclusions de sol, face à diverses sollicitations hydrauliques, mécaniques et hydriques. Tout d'abord, la description de la microstructure des matériaux DSM, une caractéristique clé gouvernant les performances et la durabilité du matériau, a permis de développer une approche pour prédire avec succès la perméabilité à l'eau des matrices sol-ciment, cruciale dans le contexte des travaux d'étanchéité des digues en terre. De plus, cette thèse a développé des méthodes novatrices en 2D et en 3D basées sur l'analyse d'images pour caractériser de manière réaliste les hétérogénéités des matériaux DSM présentes inévitablement sur site, révélant ainsi leur impact sur les propriétés d'ingénierie des matériaux DSM provenant de différents sites en France, en particulier l'impact sur la perméabilité à l'eau qui n'avait pas été exploré dans la littérature. Les simulations numériques, utilisant des mésostructures d'inclusions réelles (générées à l'aide des méthodes développées durant cette thèse) ou artificielles, ont permis de mettre en place des modèles 2D et 3D pour évaluer avec précision les propriétés hydromécaniques des matériaux DSM, tout en prenant en compte leurs spécificités, comme la présence d'inclusions de sol non malaxé et la zone de transition interfaciale (ITZ) qui les entoure. En effet, les investigations microstructurales effectuées sur des échantillons de DSM provenant de site ont révélé partiellement l'existence d'une ITZ de plusieurs centaines de micromètres d'épaisseur entournant les inclusions de sol, une zone moins cimentée avec des propriétés mécaniques et microstructurales moins performantes que le mélange sol-ciment. Enfin, cette thèse a permis d'explorer la dégradation des propriétés des matériaux DSM face aux sollicitations environnementales auxquelles ils sont exposés dans le sol encaissant l'ouvrage en DSM, en introduisant un nouveau test de durabilité basé sur les cellules de percolation

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2023UEFL2065
Type de ressource : Thèse

Fiche descriptive