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N° 3132 - Modélisation multi-échelle du comportement mécanique des sols non saturés cohésifs - Application à la rupture des ouvrages hydrauliques

Centre : Aix -  Unité de recherche : RECOVER  -  Thème de recherche : RIVAGE
Responsable Irstea : Veylon Guillaume
Domaine d'activité : Sûreté des ouvrages hydrauliques et de protection
Disciplines : Mathématiques appliquées, modélisation, Génie civil, Mécanique des sols et des solides
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Résumé :
La modélisation numérique des ouvrages hydrauliques joue un rôle central dans leur conception, leur dimensionnement ou la justification de leur stabilité vis-à-vis des divers aléas externes. La pertinence des résultats issus de ces modélisations repose très largement sur la qualité des lois de comportement utilisées. Par ailleurs, l'ingénierie des ouvrages hydrauliques doit aujourd'hui faire face à un double challenge : celui de concevoir des projets optimisés du point de vue économique mais aussi environnemental. D'une part, le principal besoin identifié par la profession réside dans la prise en compte de la saturation partielle des sols pendant les phases transitoires de crues. D'autre part, les exigences en termes de développement durable conduiront l'ingénierie à concevoir des projets utilisant moins de matériaux, à choisir des solutions minimisant l'impact environnemental et des méthodes de mise en oeuvre plus sobres en énergie. La réutilisation des sols du site deviendra certainement une des clés des projets à venir. Il existe donc un fort besoin de disposer d'un outil numérique capable de modéliser, en condition saturée ou partiellement saturée, toute la palette de sols utilisés dans la construction des ouvrages hydrauliques ou rencontrés dans leur fondation, y compris les sols présentant de la cohésion. Ce travail de thèse s'inscrit dans le prolongement des travaux engagés par Guillaume Veylon au cours de sa thèse et au cours de laquelle un modèle microdirectionnel permettant de modéliser les sols granulaires saturés non cohésifs a été implémentés au sein d'un code de calcul numérique aux différences finies dans le cas bi-dimensionnel. L'objectif de la thèse sera d'améliorer les capacités opérationnelles du modèle microdirectionnel en étendant son domaine d'application aux sols non saturés, aux sols cohésifs et au cas tri-dimensionnel.