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LACANAU – 13 au 15 octobre 2015
LES PLÉNIÈRES 2015Sciences et techniquesdu Génie Civil
JOURNÉESGÉOTECHNIQUE L’Ingénierie Géotechnique à l’Ifsttar
Jean-Pierre RAJOT - Ifsttar
L’ingénierie géotechnique à l’IfsttarOrientations et travaux en cours
Jean-Pierre RAJOTAdjoint au Chef de Département Géotechnique, Environnement,
Risques Naturels et Sciences de la Terre (GERS), en charge de la géotechnique
Sommaire• Éléments d’organisation et chiffres clés• Thématiques prioritaires du domaine
• Travaux en cours et illustration
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Le département GERS se présente selon quatre axes:
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Ville et environnementVille et environnement
•Gestion des eaux pluviales•Assainissement urbain•Pollutions en ville•Sols et milieux poreux•Vibrations
Risques naturelsRisques naturels
• Risques sismiques • Crues soudaines• Risque rocheux• Sécheresse• Glissements de terrain• Monitoring digues, cavités
Géophysique et évaluation non destructive
Géophysique et évaluation non destructive
• Géophysique de sub-surface• Évaluation et contrôle
des structure de génie civil
•Fondations, soutènements…•Ouvrages en terre•Terrassements•Comportement des sols•Comportement des roches
Ingénierie géotechniqueIngénierie géotechnique
Parts du CA 2015du département
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Auxquels contribuent six Laboratoires :
• 2B: Sol, roche et ouvrages géotechniques (SRO)
• 2C: Séisme et vibrations (SV)
• 2D: Eau et Environnement (EE)
• 2E: Géomatériaux et modèles géotechniques (GMG)
• 2F: Géophysique et évaluation non destructive (GéoEND)
• 2G: Risque rocheux et ouvrages géotechniques (RRO)
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UMR NAVIERÉquipe Géotechnique
K. Sab
UMR NAVIERÉquipe Géotechnique
K. Sab
Seismes et vibrations(SV)
J.F. Semblat
Seismes et vibrations(SV)
J.F. Semblat
Sols roches et ouv. Géotechniques (SRO)
C. Chevalier
Sols roches et ouv. Géotechniques (SRO)
C. Chevalier
Risque rocheux et ouv. Géotechniques (RRO)
J.P. Rajot
Risque rocheux et ouv. Géotechniques (RRO)
J.P. Rajot
UMR ISTerre Équipe Risques
P. Cardin
UMR ISTerre Équipe Risques
P. Cardin
Géophysique et évaluation non destructive (GéoEND)
O. Abraham
Géophysique et évaluation non destructive (GéoEND)
O. Abraham
Géomatériaux et modèles géotechniques (GMG)
L. Thorel
Géomatériaux et modèles géotechniques (GMG)
L. Thorel
NantesNantes
Champs-sur-MarneChamps-sur-Marne
Lyon BronLyon Bron
GrenobleGrenoble
NiceNice
Plusieurs implantations géographiques:
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Trois implantations, avec des compétences complémentaires,relativement complètes pour le dimensionnement des ouvrages
Compétences BronMarne-la-
ValléeNantes
Géologie x Reconnaissances x xSismique xObservation sites et ouvrages x x Modèles physiques xIdentification sols et roches x xComportement sols et roches x xTerrassement xDimensionnement sol ou roches x x
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Effectif (Laboratoires SRO, GMG, RRO, hors SV, GéoEND et UMR)
Nature de personnel Sept. 2015
Cadres de recherche(statut ingénieur ou chercheur)
21(dont 5 HDR)
Autre(techniciens, administratifs)
18
Doctorants (CDD) 13(plus ~10 co-encadrements)
Total: 52 personnes(39 permanents)
Un équipement d’exception
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Thématiques prioritaires Domaine de l’Institut depuis 1949, travaux de recherche finalisée en
soutien aux besoins en expertise de l’État. Construction de connaissances scientifiques par confrontation
permanente aux besoins de l’ingénierie Tradition d’observation des phénomènes sur sites et sur ouvrages
(limites des théories issues de la mécaniques: VER, rhéologie,…)
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Orientations thématiques (2014-…)Conception des fondations, soutènements et ancrages
Ouvrages en terre, terrassements et sols traités La conception, la durabilité et la rénovation des ouvrages en terre, en
particulier les ouvrages de protection maritimes et fluviaux,
L’évolution des techniques de terrassement pour une gestion durable des ressources,
La valorisation pour des applications géotechniques de matériaux considérés comme impropres au terrassement et de terres faiblement polluées.
Conception et résilience des ouvrages sous sollicitation d’impact (en développement)
Caractérisation des sites, des ouvrages et des matériaux (compétence à préserver)
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Conception des fondations, soutènements, ancrages
Opérations conjointes Cerema-Ifsttar: ImEOG, CaDORoc,…
Capacité portante des pieux échangeurs thermiques (ANR GECKO, clôture 2015), structures thermoactives (action COST…)
Résistance au cisaillement et comportement des interfaces entre béton et fondation des structures hydrauliques (partenariat EDF)
Comportement des ancrages passifs au rocher sollicités en tête en traction-cisaillement (partenariat SNCF Réseau)
Fondations des éoliennes off-shore (projet CHARGEOL)
Fondation glissante de pipe-line off-shore (Subsea7)
Rôle du parement dans le fonctionnement des murs cloués (partenariat GTS)
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Structures thermoactives basse température
Sondes géothermiquesPompage/injection sur nappe
Poursuivre/Valoriser les travaux sur le dimensionnement thermo-mécanique Préciser l’influence de la circulation des nappes Rendre compte de la géométrie réelle des ouvrages (groupes de pieux, parois
moulées, enceintes, tunnels Interaction entre ouvrages géothermiques Acquérir des données pour le dimensionnement
Pieux échangeurs thermiques
Travaux à venir sur structures thermoactives BT (divers projets):
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Fondation glissante de pipe-line off-shore (Subsea7)
Modèle réduite en place en centrifugeuse avant le test
Surface scan de l’empreinteaprès sollicitation latérale répétée
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Rôle du parement dans le comportement des murs cloués
Ouvrage expérimental instrumenté de Bévenais, hauteur 7.50 mCollaboration INSA de Lyon
• Continuité mécanique au parement,• Drainage inhérent au procédé et• Parement non gélif.
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Efforts dans les renforcements à proximitédu parement (instrumentation INSA – Lyon)
Efforts calculés(EC7, approche 3 et NF P 94270)
Ce procédé ouvre la porte à la mesure de la poussée des terres contre le parement des soutènements par clouage des sols en place, donc à l’amélioration de son dimensionnement. Il est adapté à la modélisation en déformations.
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Ouvrages en terre, terrassements, sols traités
Projet RFF, 2011-2014 (Fatigue des sols traités sous sollicitations dynamiques ferroviaires sur LGV)
Résistance à l’érosion des sols traités à la chaux (projet FEDER-CPER PACA Digue 2020)
Affouillement des ouvrages fluviaux (ANR SSHEAR)
Co-valorisation des sédiments et des fines de carrières (FUI COVASED, 2014-2018)
Réutilisation des terres excavées faiblement polluées (FNTP)
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D’après référentiel ferroviaire IN 3278 (2006)Partie supérieure des terrassements
Couche de forme (traitée ?)
Ballast
Sous-couche 0-31.5
255 kN, fréquence 25 Hz
Fatigue des sols traités sous sollicitations dynamiques ferroviaires sur LGV
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Flexion bi axiale développéedans le cadre de l’étude
Modélisations CESAR-LCPC et ALIZE
Module d’Young de la couche traitée (MPa)
Module et contrainte de rupture en flexiontrapézoïdale extrapolée à 100 millions de cycles
pour trois natures de sols du tracé
Éprouvette trapézoïdale (norme domaineroutier), préparation adaptée brevetée
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Conception et résilience des ouvrages sous sollicitation d’impact
Comportement des sables sous sollicitation d’impact (relation épaisseur couche de sable, diamètre et vitesse impacteur)
Résilience du bâti en montagne (Etude DGPR)
Qualification des merlons à l’impact (partenariat Terre Armée)
Texsol (Eiffage): Matelas amortissant pour résilience accrue
Designing buildings and INfrastructurEs ResilienT to ImpActing Loads from rock falls (INERTIAL, projet H2020 soumis)
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Qualification des merlons à l’impact
Construction d’un double mur en sol renforcé sur le pas de tir de la catapulte
Double mur en sol renforcé instrumenté après construction (hauteur 3.50 m)
• Capacité de résistance aux impacts élevée (10 to 30 MJ)
• Faible coût de construction, longue durée de vie et faible coût de maintenance
• Très bonne intégration paysagère
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Exemple de test: 3 tonnes, 100 km/h, à environ 1 m du sommet du massif
Très faible valeur de la vitesse de l’onde de compression dans le sol (~ 200 m/s)
Dissipation d’énergie dans le parement apparemment négligeable
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Caractérisation des sites, des ouvrages et des matériaux
Projet National sur le pressiomètre (ARSCOP)
Auscultation des ancrages passifs au rocher
Comportement d’un massif de sol renforcé au passage d’un TGV (ligne LGV SEA)
Surveillance des digues par drones (FUI DIDRO): caméras IR,…
Surveillance des digues maritimes par écoute sismique passive (projet régional VIBRIS)
Nouveau radar ULB (FUI Remote): premiers essais en 2015 ?!
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Coupes de résistivité d’une levée de Loire par analyse inverse sur modèle 3D, traité avec stratégie « 3D- », très économique en temps de calcul et bien plus fiable qu’un modèle 2D
Auscultation électrique d’une digue de Loire près de Saumur
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Merci pour votre attention !
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