Projet ANR-11-VILD-0004 – TERREDURABLE : TERRassements, economiques, Ecologiques et DURABLEs
Programme : Bâtiments et villes durables (BVD)
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Monsieur Luc BOUTONNIER (EGIS)
Partenaires : École nationale des travaux publics de l'État; ELECTRICITE DE FRANCE; Entreprise autre que TPE ou PME; Institut français des sciences et technologies des transports, de l'aménagement et des réseaux; Laboratoire public; Laboratoire de Mécanique des Sols, Structures et Matériaux; Laboratoire d'Ondes et Milieux Complexes; ENTREPRISE VALERIAN; VINCI CONSTRUCTION TERRASSEMENT
Montant : 677523.0 euros
Durée : 48 mois
Résumé : TERREDURABLETERRassements, économiques, Ecologiques et DURABLEs
Comment améliorer la conception des ouvrages en terre en sols finsLa conception des ouvrages en terre en sols fins dispose de très peu d'outils de dimensionnements prenant en compte le comportement réel des ouvrages et en particulier la non saturation. L'objet du projet Terredurable est de proposer de nouveaux outils qui permettront d'améliorer la fiabilité des ouvrages à long terme (durabilité) et d'optimiser leur conception (économie de matériaux nobles).
une méthodologie associant essais de laboratoire, expérimentation en vraie grandeur, modélisation et retour d'expérienceLe projet mène en parrallèle :- des essais de laboratoire sur des sols réels et des expérimentations en vraie grandeur;- le développement de lois de comportement prenant en compte la non saturation et la zone de l'air occlus;- la modélisation des expérimentations- une analyse des pratiques acutelles, une synthèse des retours d'expérience et la rédaction d'un guide méthodologique de dimensionnement
Résumé de la soumission : L’action de recherche concerne le comportement des ouvrages en sols fins non traités, ainsi que du couplage hydromécanique non saturés. Ce domaine de comportement n’est pas pris en compte dans la conception des ouvrages, il est peu enseigné dans les écoles et aucun guide de dimensionnement traitant de ce problème n’existe. Le GTR, document le plus utilisé dans la profession, indique les conditions permettant la mise en œuvre des matériaux (traficabilité et compactage). Néanmoins, les problèmes de stabilité des ouvrages en sols fins, de leur respiration (gel / dégel, humidification, infiltration / évaporation, remontées capillaires) et des déformations associées pendant la construction ou après la mise en service d’un ouvrage en terre ne sont pas abordés. L’analyse des pathologies sur les ouvrages en terre existants montre pourtant que la majorité des désordres sont liés à une non maitrise des conditions hydriques sur des ouvrages présentant des sols fins.Le projet TerreDurable répond au besoin d’un guide et d’une méthodologie de dimensionnement qui s’appuient à la fois sur des données scientifiques et sur l’expérience des praticiens. L’objectif de ce projet est de proposer une méthodologie d’étude pour les ouvrages neufs mais aussi pour la réparation des ouvrages existants présentant des désordres liés aux phénomènes de non saturation..Le projet est en cours de labellisation par le pôle d’excellence INDURA
Résultats : Un déblai de l'A304 a été instrumenté en 2012. Une planche de compactage a été réalisée en septembre 2014. Les résultats des essais de laboratoire et des ouvrages instrumentés sont actuellement utilisés pour caler et tester la loi de comportement version 0 qui couvre maintenant le domaine de l'air occlus et de l'air libre. Les modélisations sont effectuées sur FLAC (2D) et FLAC 3D où les lois de comportement sont implémentées. Le comportement dans le domaine de l'air occlus est maintenant opérationel sur FLAC.
Par ailleurs, une première synthèse des pratiques actuelles et une liste de retours d«expériences intéressant a été établie.
Perspectives : Les essais de laboratoire et les expérimentations en vrai grandeur vont se poursuivre
Le domaine de l'air libre (D1) est en cours d'implémentation dans le logiciel FLAC.
La loi de couplage hydromécanique mise en place dans FLAC est utilisée pour modéliser des essais de laboratoire et le comportement d'ouvrages in-situ.
Le travail de guide méthodologique et de formalisation des retours d'expérience sur ouvrages se poursuit.
Publications et brevets : Mahmutovic, D., Monnet, J., Loret, B., Ple, O., Pelizzari, B., Boutonnier , L., Lai, B., (2014), A model for weakly unsaturated soils taking into account the three phases (air, water and soil), UNSAT 2014, Unsaturated Soils: Research & Applications Sydney Australia 2-4 July 2014, to be published.
Pelizzari, B., Plé, O., Monnet, J., Loret, B., Mahmutovic, D., Boutonnier, L., Daïan, J.-F., (2014), Physical effects of liquid-vapor water transition in unsaturated soils, UNSAT 2014, Unsaturated Soils: Research & Applications Sydney Australia 2-4 July 2014, to be published.
Wong, H., Lai, B.T., Fabbri, A., Branque, D., Morvan, M. (2014). Bounding Surface Plasticity (BSP) approach to model behaviour of unsaturated soils using a non-associative flow rule, UNSAT 2014, Unsaturated Soils: Research & Applications Sydney Australia 2-4 July 2014, to be published.