Assas Recherche | Impacts d'hétérogénéités granulaires sur l'érosion interne par suffusion de sols constitutifs d'ouvrages hydrauliques

Impacts d'hétérogénéités granulaires sur l'érosion interne par suffusion de sols constitutifs d'ouvrages hydrauliques (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse consultable sur internet, en texte intégral.

Informations sur les contributeurs

Auteur : Gboga Ouaga Jean Bruce Nataniel

Gboga, Ouaga Jean Bruce Nataniel

Nom

Gboga

Prénom

Ouaga Jean Bruce Nataniel

Nationalité

Français

Date de soutenance : 17-04-2023

Directeur(s) de thèse : Dupla Jean-Claude

Dupla, Jean-Claude

Nom

Dupla

Prénom

Jean-Claude

- Konin Athanas

Konin, Athanas

Nom

Konin

Prénom

Athanas

Etablissement de soutenance : Université Gustave Eiffel

Université Gustave Eiffel

Nom

Université Gustave Eiffel

- Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (Yamoussoukro, Côte d'Ivoire)

Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (Yamoussoukro, Côte d'Ivoire)

Nom

Institut National Polytechnique Félix Houphouët-Boigny (Yamoussoukro, Côte d'Ivoire)

Laboratoire : Institut de Recherche en Constructibilité (Cachan, Val de Marne)

Institut de Recherche en Constructibilité (Cachan, Val de Marne)

Nom

Institut de Recherche en Constructibilité (Cachan, Val de Marne)

- Institut de Recherche en Constructibilité (Cachan, Val de Marne)

Institut de Recherche en Constructibilité (Cachan, Val de Marne)

Nom

Institut de Recherche en Constructibilité (Cachan, Val de Marne)

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 : Erosion interne, Suffusion, Sols hétérogènes
Mots-clés :

Sols -- Érosion
Sols -- Perméabilité
Milieux hétérogènes (physique)
Ouvrages hydrauliques - Construction
Constructions en terre

Résumé : Les ouvrages hydrauliques tels que les barrages, les levées et les digues en terre, sollicités pour la production d'électricité, pour les activités agricoles ou comme systèmes de protection des biens des populations sont soumis à d'intenses sollicitations internes qu'externes pouvant réduire leurs fonctionnalités et conduire à leur rupture. Aussi, l'explosion de la démographie dans le monde et ses besoins associés en eau et le réchauffement climatique continue de croître la pression sur ces ouvrages, et augmentent les risques d'inondation. Cependant, avec la modernisation accrue des techniques constructives, le secteur de la construction ne devrait normalement plus souffrir des problèmes tels que l'effondrement des ouvrages et l'érosion des remblais.Dans la continuité de recherche des solutions dans la construction, plusieurs études de la suffusion ont été réalisées avec des sols homogènes et par contre très peu ont été entreprises liées aux sols présentant des hétérogénéités. Cette étude expérimentale de l'impact de l'hétérogénéité granulaire sur la suffusion a été menée dans un écoulement d'eau vertical, descendant et l'application de gradients hydrauliques imposés et incrémentés par paliers. Le pas d'accroissement du gradient hydraulique pour chaque palier est de 1 m/m pendant soixante minutes. La sensibilité à la suffusion et ses conséquences ont été analysés avec la masse érodée cumulée, le taux d'érosion, la déformation axiale, la puissance d'érosion, la conductivité hydraulique (locale et globale) et la granulométrie après suffusion.Dans cette étude trois catégories d'hétérogénéités (T1, T2 et T3) sont élaborées avec deux granulométries du sable d'Hostun (HN34, fines et HN1/2,5, grossières). Après la caractérisation des éprouvettes T1 (bicouche, deux couches de teneurs en fines différentes et de même indice de densité), les résultats ont montré que les structures granulaires hétérogènes de faible teneur en fines érodables et de faible porosité, produisent d'importante puissance d'érosion interne et occasionnent l'érosion de la structure (détachement et la migration des fines). Aussi, le taux d'érosion reste élevé comparativement aux configurations homogènes de référence. Les éprouvettes hétérogènes T1 avec une teneur en fines importante sont plus enclins à la suffusion avec de faibles puissances d'érosion. Pour le T2 (bicouche, deux couches de même teneur en fines et d'indices de densité différents), les résultats ont permis de révéler que lorsque la fraction de fines initiale et érodable dans la structure granulaire est inférieur à un seuil (Fcth = 35 %, dans notre cas d'étude), les éprouvettes hétérogènes sont moins érodables par rapport aux éprouvettes homogènes. Toutefois, quand la teneur en fines érodables avoisine ou est au-delà du seuil, avec une conductivité qui a une chute importante, l'érodabilité de l'éprouvette hétérogène est plus importante par rapport aux éprouvettes homogènes de référence. En ce qui concerne le T3 (ségrégation contrôlée avec 4 couches de même indice de densité et de teneurs en fines différentes), les résultats ont montré que l'hétérogénéité granulaire, ségrégée, provoque au sein de la matrice granulaire des blocages de fines particules à travers les constrictions formées des différentes couches, et qui favorise le processus de rétention (filtration) et de colmatage réduisant fortement l'érodabilité de ces sols ségrégés comparativement aux sols homogènes.La confrontation des résultats des éprouvettes homogènes et hétérogènes, a montré que la masse érodée cumulée dépend de la répartition de la teneur en fines initiales érodables et de l'indice de densité. Enfin, une nouvelle approche géométrique est proposée pour évaluer la stabilité interne des sols hétérogènes basée sur les critères proposés dans la littérature

Informations techniques

Type de contenu : Text
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2023UEFL2071
Type de ressource : Thèse