Actes du colloque - Volume 4 - page 660

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Proceedings of the 18th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
Dans l’expérience considérée FOS est égal à 1,5 mm et dI est le
diamètre des particules érodées dépendant de Cu :
FOS/dI < 1, 1<FOS/dI < 5, 5<FOS/d I (2)
Par la suite, la corrélation avec les mesures de résistivité
électrique a montré que les variations de résistivités permettent
de définir les interfaces entre couches, et que la valeur de la
résistivité n’est pas en relation directe avec la nature des
couches.
L’analyse granulométrique du sol des digues de l’Isère, en
utilisant les critères géométriques de la bibliographie a montré
la susceptibilité de ces sols à l’érosion interne.
Figure 6 : Evolution de la concentration du sol érodé
Un nouvel essai permettant de mesurer le risque de
suffusion a été présenté. Cet appareil injecte de l’eau claire dans
un forage et recueille l’eau chargée de particules dans un forage
de prélèvement. Par une analyse d’images, il permet de détecter
l’érosion (critère géométrique), mais il permet également
d’imposer un gradient hydraulique au sol (critère hydraulique).
Il combine en cela les deux paramètres principaux qui
conduisent à une érosion interne du sol. Cet essai prédictif pour
la suffusion, nous renseigne sur la valeur du gradient
hydraulique à l’origine du phénomène. Il est donc
particulièrement bien adapté aux reconnaissances sur les
ouvrages hydrauliques. Il sera d’ailleurs prochainement utilisé
in-situ pour caractériser le risque de suffusion des digues de
l’Isère et du Drac.
Figure 7 : Evolution de la masse de sol extraite
Tableau 4 : Critère d’érosion selon Lafleur (1999)
FOS
(mm) C u
dI
(mm) FOS/dI Résultats
S1 1,5 15 0,517 2,9 Auto-filtration
S2 1,5 4 9,58 0,15 Colmatage
Pour le sol S1 la condition Cu > 6 est vérifiée et la valeur de
d I est égale à 0,517 mm, soit d30. Le critère indique alors que le
sol est en auto-filtration selon la terminologie de Lafleur
(Tableau 4). Ce phénomène correspond à une suffusion puis à
une stabilisation. Ce phénomène est effectivement observé
expérimentalement pour un gradient hydraulique de 0,9. Par la
suite, une stabilisation s’opère.
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Pour le sol S2, la condition C u ≤ 6 est vérifiée et la valeur de
d I est égale à 9,58 mm, soit d85. Le critère indique alors un
colmatage (Tableau 4) la particule entrainée étant plus grande
que l’ouverture du filtre. Cependant, l’expérience n’est pas en
accord avec la théorie et l’érosion est effective pour un gradient
hydraulique de 2,6 bien supérieur à celui de Terzaghi (1,19). Ce
phénomène érosif a été observé par de nombreux auteurs
(Arulanandan et Perry, 1983; Den Adel et al., 1988; Khilar et
al., 1985; Terzaghi et al., 1996; Vardoulakis et Papamichos,
2001; Faure et al., 2006) qui montrent qu’un sol peut être stable
du point de vue granulométrique mais qu’il devient instable
pour des gradients hydrauliques trop importants.
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5. CONCLUSIONS
Cet article traite des méthodes utilisées pour identifier les sols
des digues de l’Isère, de façon à préciser le risque d’érosion. La
méthode des clusters appliquée aux résultats pressiométriques, a
été choisie pour définir les différentes couches de sols présentes
dans les digues.