DS06 - Mobilité et systèmes urbains durables

Caractériser et prévenir la liquéfaction des sols de fondation des ouvrages – ISOLATE

Résumé de soumission

L’objectif du projet ISOLATE est d’améliorer la caractérisation du potentiel de liquéfaction des sols naturels et leurs modélisations physiques et numériques en vue de vérifier le comportement des géo-structures réelles et de réduire le risque de liquéfaction (mitigation) en conformité avec la réévaluation de l’aléa sismique.

Les équipes académiques et industrielles du projet proposent ainsi :
1/ une caractérisation à l’échelle du matériau (essais triaxiaux cycliques, colonne résonnante, boîte de cisaillement, chambre d’étalonnage, pressiomètre in situ),
2/ une caractérisation à l’échelle du sol de fondation et l’évaluation des effets d’échelle (essais en macro-gravité, essais sur table vibrante, conteneurs laminaires innovants),
3/ d’analyser les effets de la liquéfaction sur les ouvrages (modélisations physique et numérique),
4/ de réduire le risque et d'évaluer une méthode de mitigation innovante (amélioration par biocalcification),
5/ de proposer des recommandations pratiques et de valoriser les résultats (base de données de paramètres de sol, résultats de référence sur modèles physiques, publications scientifiques, abaques et recommandations pratiques).

WP1 : Ce volet a pour objectif de définir les paramètres alimentant les méthodes numériques ainsi que les procédures aptes à caractériser le comportement des sols saturés sous sollicitations dynamiques (sols sableux avec différents pourcentages de fines).
WP2 : Des essais en laboratoire (centrifugeuse et table vibrante) sur colonne de sable de référence caractérisé en WP1 seront réalisés. Une base de données expérimentales permettra d’analyser les effets d’échelle et de valider les modèles numériques.
WP3 : Ce volet prévoit de : mettre au point des essais d’interaction sol de fondation/ouvrage en conditions contrôlées ; confronter expériences et simulations ; définir des indicateurs pertinents pour quantifier la stabilité et l’endommagement d’ouvrages via des approches en performance ; confronter des critères simplifiés d’évaluation du risque de liquéfaction aux observations expérimentales.
WP4 : L’objectif de ce volet sera de valider et de démontrer l’efficacité d’un traitement de mitigation contre les risques de liquéfaction mis en œuvre in situ dans un modèle physique (table vibrante et centrifugeuse) selon les spécifications issues des WP2 et WP3 et de réaliser des simulations numériques pertinentes pour modéliser le phénomène.
WP5 : Le projet apportera à la profession un addendum à la recommandation AFPS 2020. Il mettra à la disposition de l’ingénierie des outils d’analyse validés qui réduiront le coût des études.

Le consortium du projet trouve sa pertinence du fait qu’il concrétise un partenariat de recherche impliquant des organismes publics de recherche (CEA, IFSTTAR), des académiques (CentraleSupélec, ENPC), des maîtres d'ouvrages et acteurs privés (EDF, SolétancheBachy), avec des expertises et des compétences complémentaires et reconnues dans les domaines de l’expérimentation, de la modélisation et de l’ingénierie géotechnique. Les équipes de recherche impliquées possèdent une longue expérience et un solide savoir-faire en matière d’essais en mécanique et dynamique des sols et des ouvrages, et apportent leurs compétences en modélisations physique et numérique, pour faire progresser la connaissance sur les mécanismes complexes de l'échelle des grains à celle des ouvrages, ainsi que les pratiques d’ingénierie.
En effet, la participation au projet d’entreprises reconnues garantit que les avancées scientifiques et techniques obtenues profiteront aux acteurs économiques : en tant que gestionnaire d’ouvrages hydrauliques, EDF est en mesure d'identifier les besoins pour l’ingénierie et de cibler les valorisations appropriées ; Solétanche-Bachy propose une méthodologie de mitigation innovante et pourra s’appuyer sur son réseau d’implantations nationales et internationales pour diffuser les résultats du projet.

Coordination du projet

Jean-François Semblat (Géotechnique, environnement, risques naturels et sciences de la terre)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

ELECTRICITE DE FRANCE
SB SOLETANCHE BACHY INTERNATIONAL
IFSTTAR / GERS Géotechnique, environnement, risques naturels et sciences de la terre
EMSI - CEA Saclay CEA SACLAY
MSSMAT SUPELEC Laboratoire de mécanique des sols, structures et matériaux
Laboratoire Navier Geotech Laboratoire Navier Geotech

Aide de l'ANR 819 647 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2017 - 48 Mois

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