Prix Jean Kerisel
Le Comité Français de Mécanique des Sols et de Géotechnique (CFMS) décerne tous les deux ans le Prix Jean Kerisel.
Ce prix récompense de jeunes professionnels ou chercheurs ayant contribué, de manière significative, à l’amélioration des analyses, des méthodes et des techniques utilisées en Mécanique des Sols et en Géotechnique.
L’âge limite pour être candidat est fixé à 35 ans au premier janvier de l’année en cours.
Le prix d’un montant de 2 000 € est décerné par le jury du CFMS après audition des candidats sélectionnés sur dossier.
La prochaine édition du prix Kerisel aura lieu en 2026.
HISTORIQUE DES LAURÉATS DU PRIX JEAN KERISEL
2024
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Le Prix Kerisel 2024 été attribué à Jean DE SAUVAGE, pour ses travaux sur la modélisation en centrifugeuse de géostructures thermiques au sein d’un écoulement.
Il recevra son prix et présentera ses travaux lors des JNGG 2024.Jean DE SAUVAGE, Université Gustave Eiffel
Le principe des géostructures thermiques est en apparence simple : conférer un rôle énergétique aux éléments de fondation ou de soutènement nécessaires d’un point de vue structurel. Ce double rôle permet un excellent bilan carbone et les développements scientifiques récents ont permis de lever la plupart des questions relatives au comportement thermomécanique d’une géostructure thermique isolée. Pourtant, le développement à grand échelle de cette source d’énergie non-intermittente, renouvelable, à faible risque, locale et décarbonnée est encore bien inférieur à son potentiel. L’un des verrous réside dans la faible connaissance des interactions entre géostructures voisines au sein d’un écoulement souterrain. J’ai donc cherché, avec mes collègues, à caractériser ces interactions afin de faciliter le développement de cette technologie à l’échelle d’éco-quartiers. Pour ce faire, nous avons mis en oeuvre une approche multi-échelle impliquant modélisation numérique, modélisation physique en macrogravité et expérimentations de laboratoire.
Un modèle aux éléments finis, développé sous CESAR-LCPC et intégrant une simulation de pompe à chaleur, a permis de caractériser la performance énergétique d’un groupe de pieux géothermiques en fonction de la vitesse d’écoulement souterrain et de la distance entre pieux. Sur le plan des expérimentations en laboratoire, nous avons développé une boite de cisaillement thermique adaptée à l’étude de l’interface sol béton sous chargement cyclique thermique et mécanique continu. Ces essais reproduisant de manière réaliste le chargement d’une géostructure thermique au contact du sol, ils permettent de mesurer des grandeurs physiques cruciales dans le dimensionnement. Sur le plan de la modélisation physique en centrifugeuse, j’ai mis au point un protocole expérimental pour l’étude des interactions mécaniques entre pieux géothermiques reliés par un chevêtre au sein d’un écoulement. Cette première mondiale a permis de caractériser la réduction par l’écoulement souterrain des contraintes thermo-induites dans les géostructures thermiques.
2022
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Le Prix Kerisel 2022 a été décerné à Marc Peruzzetto, pour ces travaux sur la Modélisation des écoulements gravitaires secs et hydro-gravitaires pour l’évaluation des aléas associés.
Il a reçu son Prix et présenté ses travaux lors des JNGG 2022.Marc PERUZZETTO, BRGM
Ce travail explore la possibilité d’utiliser des modèles d'écoulement en couche mince de manière empirique pour améliorer la quantification de la propagation des écoulements gravitaires. Le modèle numérique d’écoulement en couche mince SHALTOP a été utilisé avec une rhéologie empirique n’impliquant qu’un ou deux paramètres pour faciliter son utilisation opérationnelle.
Trois axes de recherche sont présentés. On montre d’abord l’importance, même pour des rhéologies simples, d'une description fine de la courbure de la topographie dans les modèles d’écoulement en couche mince. Cette courbure peut en effet avoir une influence significative sur la dynamique d’écoulements rapides, en particulier pour la modélisation de débordements. Nous expliquons l’origine et la signification physique des différents termes de courbures qui apparaissent dans les équations, et illustrons leur influence sur des topographies synthétiques pour des écoulements chenalisés, et sur des topographies réelles pour la simulation de coulées et d’avalanches de débris.
Dans un deuxième temps, nous évaluons les capacités de SHALTOP à quantifier la propagation d’écoulements gravitaires sur des cas d’étude spécifiques. Nous montrons que, même avec une rhéologie simple et semi-empirique, nous pouvons reproduire les caractéristiques principales des écoulements déduites de données de terrain. Nous considérons d’abord des avalanches de débris à la Soufrière de Guadeloupe, puis l’enchaînement plus complexe d’avalanches de blocs et de coulées de débris dans la Rivière du Prêcheur, en Martinique. Dans les deux cas, c’est l’utilisation de données variées (topographiques, géophysiques, géologiques, géomorphologiques, sismiques, …) qui permet de définir des scénarios de simulations réalistes, calibrer le modèle, et étudier de potentiels futurs événements.
Enfin, nous proposons une méthodologie pour estimer, à l’aide de simulations numériques, la distance de parcours d’écoulements gravitaires en fonction des volumes déstabilisés. La loi puissance obtenue est spécifique au site d’étude considéré. À travers trois cas d’étude, nous montrons que la loi obtenue permet de réduire l’incertitude par rapport à des estimations purement empiriques, et de mieux modéliser la dépendance entre le volume et la distance de parcours.
À court terme, cette thèse contribue à adapter et tester SHALTOP pour permettre son utilisation opérationnelle sur des sites où des déstabilisations sont possibles. À plus long terme, en remplaçant des approches purement empiriques par des méthodes à base physique, nos travaux s'inscrivent dans la volonté d'améliorer les cartes d'aléas pour la propagation des glissements de terrain, ainsi que les outils numériques utilisés pour la gestion de crise.
2020
- Le jury a décerné le Prix Kerisel 2020 à Alice Di Donna, pour ses travaux sur les aspects géotechniques et énergétiques des géostructures thermoactives (application à un cas d’étude de paroi énergétique). Alice Di Donna présentera ses travaux lors des JNGG 2020 (2 et 3 novembre 2020 à Lyon ) et le Prix lui sera remis officiellement à cette occasion. Son sujet fera également l’objet d’un article dans un des prochains numéros de la Revue Française de Géotechnique. Toutes nos félicitations à la lauréate !
Aspects géotechniques et énergétiques des geostructures thermoactives : application à un cas d’étude de paroi énergétique
Alice Di Donna
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, Grenoble INP*, 3SR, 38000 Grenoble, France
*Institute of Engineering Univ. Grenoble AlpesLa technologie des géostructures énergétiques consiste à adapter les structures géotechniques, comme les pieux de fondation, les parois moulées ou les tunnels, afin de les transformer en échangeurs de chaleur avec le sol. De fait, ce sont des systèmes géothermiques à basse enthalpie, avec le gros avantage de réduire les coûts initiaux d’installation grâce à l’utilisation des structures géotechniques qui seraient réalisées dans tous les cas.
Les échanges de chaleur entre la géostructure et le sol induisent des variations de température cycliques sur les deux, et l’efficacité du système doit répondre à la fois à des critères énergétiques (bonne production de chaleur ou de froid) et géotechniques-structurels (analyse des contraintes et déformations thermiques du sol et de la structure en béton), qui dépendent fortement des conditions locales du site accueillant la construction. Il s’agit donc d’un système complexe avec un comportement dépendant de différents phénomènes thermiques, hydrauliques et mécaniques, éventuellement couplés, à la fois dans le sol et dans la structure.
Dans un premier temps, une vue globale des différents aspects qui jouent un rôle important dans le comportement géotechnique et énergétique des geostructures thermoactives est présentée, depuis l’échelle de l’élément de sol jusqu’à celle de l’ouvrage. Ensuite, un cas récent d’application de la technologie aux parois moulées de la gare Jules Ferry de Rennes, en France, est décrit et analysé. D’abord, les premières mesures des Tests de Réponse Thermique Opérationnels (T.R.T.O.) réalisés sur le site d’étude sont discutées. Ensuite, l’analyse porte sur les résultats de la modélisation thermo-hydraulique (TH) par éléments finis du cas d’étude (Figure 1), la comparaison avec les mesures in-situ et l’analyse des champs de température au voisinage de l’ouvrage. Le modèle numérique permet de reproduire correctement les données expérimentales et d’envisager des scenarios d’exploitations optimisés. Les résultats montrent une bonne efficacité énergétique de la technologie qui se confirme très prometteuse.
2018
- Matthieu Blanc : Apports de la modélisation physique en centrifugeuse dans l’étude des pieux sous chargement latéral
2016 : 2 lauréats (les prix seront remis lors des JNGG 2016 à Nancy)
- Guillaume Champagne de Labriolle : Amélioration des méthodes analytiques basées sur des concepts simples pour le dimensionnement des tunnels en sol meuble
- Jean-Pierre Janin : Apports de la simulation numérique tridimensionnelle dans les études de tunnels
2014 :
- Emmanuel Javelaud : Contribution à l'amélioration pratique de la prise en compte du risque sismique pour les ouvrages géotechniques
2012 : 2 lauréats :
- Aurélie Papon : Modélisation numérique du comportement des sols sous très grands nombres de cycles - Modélisation numérique des instabilités dans les matériaux granulaires
- Fabrice Rojat : Calcul de tunnels en sols indurés et roches tendres : détermination des courbes caractéristiques du terrain en situation non drainée avec critère de Hoek-Brown généralisé
2010 :
- Hassan Ali : L'essai de chargement de pointe, un nouvel essai de reconnaissance des sols in situ: simple, fiable et économique
2008 :
- Nawel Chenaf (IFSTTAR) : Modélisation physique et numérique des interactions sismiques sol-pieu : simulateur de séisme de l'IFSTTAR