La présence de carrières souterraines abandonnées dans le nord de la France, à proximité de zones urbanisées, est à l’origine de problèmes importants touchant à la sécurité des personnes et des constructions, d’une part, et à l’élaboration de plans d’urbanisme d’autre part. Dans ce cadre, cette thèse présente une étude numérique de comportement mécanique et stabilité de carrières souterraines creusées il y a longtemps dans la craie du nord de la France. Elle a pour objectif de proposer une approche complémentaire aux observations et investigations naturalistes. Ces dernières confirment la présence de familles des joints stratifiées dans la craie du nord de la France et d’autres fractures qui se développent due à la dégradation. Ainsi, le premier objectif est de rendre compte du comportement anisotrope induit par la présence de ces joints. Un critère de rupture orienté est développé et différents mécanismes de plasticité sont considérés pour générer cet effet. Une modélisation numérique tridimensionnelle d’une excavation est mise en œuvre. Une procédure de réduction des paramètres de résistance au cisaillement est proposée pour les joints afin d’étudier leur influence sur les mécanismes de déformation et de rupture et sur la stabilité. Les effets du temps et les mécanismes de dégradation induits par différents facteurs aggravants ont aussi un rôle important. Une approche de dégradation dépendante du temps a été développée pour l’analyse des mécanismes de déformation et de rupture en fonction du temps et pour l’estimation de la stabilité à long terme. Enfin, pour l’estimation préliminaire de la stabilité des carrières, des formules empiriques et des abaques sont proposés. / The presence of unexploited underground cavities in the region of North France regarding their close proximity to urbanized areas, poses serious problems in terms of security of both people and constructions on one hand, and induces a strong constraint against the planning and urban development on the other hand. In this framework, this thesis presents a numerical study of the mechanical behaviour and the long term stability of underground cavities excavated in the chalk substratum of North France. It aims to provide a complementary understanding to geological investigations and observations carried out. This latter shows that stratified joints are present in the chalk layers as well as fractures developing due to the degradation of chalk with time. Hence, the first target is to account for the anisotropic behaviour induced due to the presence of these joints. An oriented yield criterion is developed where several mechanisms of plasticity are considered to generate this effect. A three dimensional numerical model of the excavation is executed. An approach for reducing shear strength properties of the joints is proposed to study the joints influence on the strain and failure mechanisms and on the stability state of the cavity. Degradation mechanisms induced upon time in the presence of different aggravating factors create also a critical effect. A non-homogeneous time-dependent-degradation model is developed to analyse the time-dependent deformation and failure mechanisms and to assess the long term stability of these cavities. At the end, empirical formulae and abacuses are developed for a preliminary estimation of the stability of underground cavities of North France.

L'étude de la faisabilité du stockage des déchets radioactifs à long terme pour les argilites du Callovo Oxfordien (COx) a été réalisée en tenant compte des différents scénarios d'endommagement et de rupture. Cette thèse porte sur l'étude numérique des propriétés de transfert de gaz (principalement produit par la corrosion des parties métalliques) à travers cette formation peu perméable. Les méthodes traditionnelles, basées sur les approches macroscopiques où les propriétés de transpert sont considérées comme homogènes, ne sont plus adaptées à l'étude des chemins préférentiels de transfert. Dans cette étude, des modèles morphologiques de l'espace poreux à l'échelle microscopique sont construits par l'union des excursions de champ aléatoire en utilisant les distributions des tailles de pore mesurées expérimentalement. Ensuite, des opérations morpho-mathématiques sont utilisées pour le filtrage et l'analyse d'image afin d'extraire les chemins préférentielles de transpert et de prédire la pression d'entrée de gaz, la pression de percée de gaz et le processus d'imbibition. / The feasibility study of long-term radioactive waste storage in COx argillite has been performed by considering various damage and failure scenarios. This study aims at the numerical investigation of gas (mainly produced by corrosion of metallic parts) migration properties through the low-permeable formation. Traditional methods, based on macroscopic approaches or homogeneous transport properties, are inappropriate to analyze this issue at the meso/microscopic scale. In this study, accurate porous space morphologies are constructed through union of excursions of Random Fields considering different experimental pore size distribution curves. Afterwards, morpho-mathematical operations are implemented for image filtering and analysis for the purpose of extraction of preferential gas transport pathways and prediction of gas entry pressure, gas breakthrough pressure and the following imbibition process.

Στην παρούσα διατριβή, η οποία πραγματεύεται τις θεμελιώσεις κατασκευών, πρωτίστως αναφέρονται οι προδιαγραφές που οφείλονται να τηρούνται ως προς την ασφάλεια και τη λειτουργικότητα της ανωδομής. Γίνεται αναφορά στη σπουδαιότητα της γεωτεχνικής έρευνας και στους τρόπους και τις μεθόδους με τις οποίες αυτή διεξάγεται. Στη συνέχεια ορίζονται τα κριτήρια σχεδιασμού μιας θεμελίωσης, δηλαδή το πρόβλημα αστοχίας και το πρόβλημα λειτουργικότητας. Παρατίθενται τρόποι υπολογισμού της φέρουσας ικανότητας για διάφορες εδαφικές συνθήκες για αβαθείς θεμελιώσεις, καθώς και ο υπολογισμός συντελεστών ασφαλείας με κλασικές μεθόδους καθώς και κατά τον Ευροκώδικα EC-7. Σχετικά με τις καθιζήσεις, αναφέρονται οι κατηγορίες τους και γίνεται υπολογισμός ανά περίπτωση και τύπο εδάφους, ενώ σημειώνονται και τα αποτελέσματα τους στις κατασκευές. Επίσης, συνοψίζονται τα επιτρεπόμενα όρια των καθιζήσεων. Ακολουθούν μεθοδολογίες για το σχεδιασμό των τριών τύπων αβαθών θεμελιώσεων, δηλαδή για μεμονωμένα θεμέλια, πεδιλοδοκούς και γενική κοιτόστρωση με γνώμονα να πληρούνται τα κριτήρια σχεδιασμού. Έπειτα περιγράφονται οι βαθιές θεμελιώσεις, καθώς και οι τρόποι υπολογισμού της φέρουσας ικανότητας τους και των καθιζήσεων που προκαλούν. Γίνονται εφαρμογές διάφορων μορφών θεμελιώσεων, για μια διώροφη οικοδομή, σε δύο διαφορετικές και χαρακτηριστικές περιοχές της πόλης των Πατρών με δεδομένα από δειγματοληπτικές γεωτρήσεις. Η πρώτη περιοχή αφορά το ανατολικό τμήμα της πόλης (περιοχή στρατοπέδου ΚΕΤΧ) όπου επιφανειακά συναντάται στρώμα σκληρής πολύ αμμώδους αργίλου και σχεδιάζεται επιφανειακή θεμελίωση με εναλλακτικούς τρόπους. Η δεύτερη περιοχή αφορά την παράκτια ζώνη της πόλης, όπου συναντάται επιφανειακό στρώμα μαλακών εδαφών σημαντικού πάχους και γίνεται διαστασιολόγηση για βαθειά θεμελίωση έγχυτων πασάλων τριβής. / At first, in this thesis, which deals with foundations in constructions, there is a mention for specifications required to ensure both safety and functionality of the structure. Also, there is a reference in geotechnical investigation and methods importance. Additionally, designing criteria for foundations are defined as both “failure matter” and “ functionality (settlements) matter”. Formulas and methods of calculating bearing capacity of shallow foundations for different territory types are listed. There are also methods for calculating factors of safety (classical methods, Eurocode EC-7). There is a reference in settlement categories and the way of calculating settlement value regarding their type and the soil environment. Allowable limits of settlements are summarized, as well. Thereafter, there are analyzed the ways of designing all shallow foundation types, which are individual footings, spread footings and raft foundation, so as designing criteria are met. Deep foundations are described, as well as methods of calculating their bearing capacity and settlement value. Finally, different foundation applications are presented as possible solutions, for a two storey building structure, in two different and characteristic areas in Patras. Data have been exported from sample drillings. The first area, is located in Eastern Patras, (camp of KETEX), where there is a surface soil layer of hard, very sandy clay. There, it is designed shallow foundation in variable and alternative ways. The second area, is located in the coastal zone of Patras, where there is a surface quit thick layer of soft deposits. There, the building construction is being based by designing concrete injector piles.

Μεγάλος αριθμός έργων πολιτικού μηχανικού αναπτύσσουν μηχανισμούς ολίσθησης. Η ευστάθεια πρανούς που καταπονείται από σεισμικές διεγέρσεις είναι ένα πρόβλημα που απασχόλησε πληθώρα μελετητών κατά την διάρκεια των χρόνων και οδήγησε στην ανάπτυξη διαφόρων μεθόδων για την εκτίμηση των μόνιμων παραμορφώσεων με το πέρας της κίνησης. Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να μελετήσει το φαινόμενο της ασύμμετρης ολίσθησης πρανούς προσομοιώνοντάς το, με ένα μοντέλο που αναπτύχθηκε το 1965 από τον Newmark και να καταδείξει το μέγεθος των μετατοπίσεων που αναπτύσσονται , το πώς η πολικότητα του σεισμού επηρεάζει την συμπεριφορά του πρανούς καθώς και την περεταίρω μελέτη που επιβάλλεται να διεξαχθεί. Αναπτύσσεται αναλυτικά η λογική της κίνησης καθώς και οι τρόποι προσέγγισης του προβλήματος, μία λύση κλειστής μορφής και μία με το μοντέλο Bouc- Wen, διερευνούνται οι παράμετροι που επηρεάζουν το πρόβλημα και τέλος παρατίθενται αφενός τα αποτελέσματα συγκριτικά με αυτά της βιβλιογραφίας και αφετέρου των αναλύσεων πλήθους σεισμικών διεγέρσεων εγγύς πεδίου. / Numerous civil engineer’s applications develop sliding mechanisms. Slope’s stability under seismic excitations is a problem that was investigated by several researchers in recent years and led to the development of various methods for the estimation of permanent displacement by the end of the motion. The current study examines the slope’s asymmetric sliding by Newmark’s analogue, calculates the residual slippage, shows how polarity affects slope’s behavior and suggests further analysis. The concept of behavior is analysed thoroughly, the two approaches of the problem are presented (a closed form solution and a Bouc-Wen Model analysis), the parameters of the problem are investigated and eventually, a literature comparison and analysis results are listed.

Αντικείμενο της παρούσας Μεταπτυχιακής Διπλωματικής Εργασίας είναι η διερεύνηση της τιμής του συντελεστή διαπερατότητας άμμων διαφορετικής κοκκομετρικής σύνθεσης, η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων και η σύγκριση τους με τιμές που προκύπτουν εφαρμόζοντας γνωστές εξισώσεις πρόβλεψης της τιμής του συντελεστή διαπερατότητας και, τέλος, η ειδική εφαρμογή των αποτελεσμάτων σε μια προσπάθεια διαμόρφωσης μοντέλου πρόβλεψης της ενεσιμότητας αιωρημάτων τσιμέντου σε άμμους. / Purpose of the Thesis is to investigate the value of the coefficient of sands permeability, the evaluation of results and their comparison with values obtained by applying known predictive formulas of coefficient of permeability and finally, the implementation of the results in creating a predicting model of the groutability of cement suspensions in sands.

En plasticité associée c’est-à-dire avec la loi de normalité, la solution analytique de Prandtl-Hill donne la charge limite exacte d’un poinçon sur un massif semi-infini de fondation avec le critère de Mohr-Coulomb. Or, il est reconnu expérimentalement que les sols ont un comportement plastique non associé, ce qui signifie qu’en réalité la valeur de la charge limite n’est qu’une estimation.On se propose dans ce travail de combler ce manque en abordant le problème de la capacité portante d’une fondation superficielle lorsque la loi de plasticité est non associée. Sur la base des simulations numériques et d’une extension de l’analyse limite aux matériaux à lois non associées par l’approche du bipotentiel, de Saxcé (1992), on propose une solution analytique approchée par une méthode variationnelle et on la compare à la formule de Drescher et Detournay (1993) et aux résultats numériques. / In associated plasticity, i.e. with the normality law, Prandtl-Hill analytical solution gives the exact limit load of a punch on a semi-infinite massive of foundation with Mohr-Coulomb model. However, it is experimentally recognized that geomaterial shave a non-associated behavior, what means that in reality the value of the limit load is only an estimation.In this work, it is proposed to fill this lack in addressing the problem of the bearing capacity of a shallow foundation, when the low of plasticity is no-associated. On the basis of numerical simulations and an extension of the limit analysis method to materials with non-associated laws by the bipotential approach, de Saxcé (1992), we proposed an approximated analytical solution by a variational method and we compared to Drescher-Detournay formula (1993) and numerical results.

L'état de contrainte initial est l'état de contrainte dans le sous-sol avant toute intervention humaine. Sa connaissance est essentielle pour atteindre des objectifs aussi bien scientifiques (compréhension de la tectonique des plaques) que préventifs (étude et prédiction des séismes) ou industriels (compréhension de la mécanique des réservoirs pétroliers pour leur exploitation). Dans cette thèse, nous présentons une méthode permettant d'estimer l'état de contrainte initial en trois dimensions, à partir de données éparses. Cette méthode repose sur une approche inverse dans laquelle la méthode des éléments finis est utilisée pour résoudre le problème mécanique élastique. Les paramètres de modèles sont les conditions de Neumann décrites par des fonctions linéaires par morceaux. Les données sont des mesures partielles de l'état de contrainte en quelques points du domaine d'étude. Une optimisation d'ensemble est utilisée pour résoudre le problème inverse. La méthode est testée sur un cas synthétique où la solution de référence dans tout le domaine est supposée connue. Sur cet exemple, la méthode présentée est capable de retrouver un état de contrainte en accord avec les mesures, et cohérent avec l'état de contrainte de référence dans tout le domaine. La méthode est ensuite enrichie par des critères mécaniques qui contraignent l'état de contrainte dans les zones où les données sont absentes. La méthode est ensuite appliquée sur un cas réel: le bassin de Neuquèn en Argentine, sur lequel des données de puits sont disponibles. La confrontation de la méthode avec un cas d'étude permet de déterminer quelles en sont les limites. L'impact des failles sur l'état de contrainte et les différentes façons de les modéliser sont discutés. En effet, la prise en compte de ces structures complexes est problématique dans les calculs induits par les méthodes inverses puisqu'elles introduisent des non linéarités rendant le temps de calcul trop important. Nous investiguons alors la possibilité de les modéliser uniquement par des propriétés élastiques. Enfin, nous consacrons un chapitre sur l'environnement logiciel intégratif que nous avons développé pour la réalisation des calculs mécaniques. Cet environnement est composé de RINGMesh, une bibliothèque proposant une structure de données pour les modèles géologiques et de RINGMecha, permettant la réalisation de calculs mécaniques sur ces modèles. RINGMecha interface plusieurs simulateurs, chacun ayant ses spécificités, de manière totalement transparente pour l'utilisateur. RINGMecha a été utilisé pour la réalisation de tous les calculs présentés dans cette thèse et a été pensé pour pouvoir être étendu à d'autres problèmes, avec d'autres simulateurs / Initial stress state is the stress state before any human activity. Its knowledge is essential when dealing with scientific (understanding of plate tectonics), preventive (earthquake prediction) and industrial (understanding reservoirs before their exploitation) purposes. We present a method to estimate the initial stress state in a 3D domain from sparse data. This method relies on an inverse approach which uses the finite elements method to solve the elastic mechanical problem. The model parameters are Neumann conditions, which are defined as piecewise linear functions. The data parameters are stress state observations, such as intensity and orientation at a few points. An ensemble optimization method is used to solve the inverse problem. The method is tested on a synthetic case where the reference solution is known. On this example, the method succeeds in retrieving the stress state at data points as well as in the whole domain. The method is enriched with a mechanical criterion which imposes mechanical constraints in the domain under study. The method is then applied to a real case: the Neuquèn basin in Argentina where borehole stress data is available. This application reveals some of the limits of the presented method. Then, the effect of faults on the stress state is investigated. Different modeling strategies are presented: the objective is to reduce the computing cost, which can be very high when dealing with such complex structures. We propose to model them using only elastic properties. Finally, we present the integrative software which were developed to run mechanical simulations. RINGMesh handles the structural model data structure and RINGMecha runs the mechanical simulations on the model. RINGMecha is interfaced with several simulators. Each of them can be called separately, depending on the problem to be solved. The interface of RINGMecha with third party simulators is done in a user friendly manner. RINGMecha was used for all the computations presented in this thesis. It was built in order to be extended to other problems, with other simulators

La consolidation des sols argileux est un enjeu majeur dans le domaine de la géotechnique pour la conception des ouvrages. Ceci est notamment le cas lorsque les sols argileux peuvent être exposés à des cycles thermiques, comme dans le cas des géostructures géothermiques, dépôts de stockage des déchets nucléaires, stockage de chaleur dans les remblais, etc. Ces changements de température pourraient avoir une incidence sur le comportement de consolidation des sols, tant du point de vue de la consolidation primaire que du fluage. Dans ce contexte, cette étude a examiné l'impact de la température sur le comportement de consolidation et du fluage d’argiles compactées saturées. L’impact de la nature du sol et de son histoire mécanique a été considéré. Une cellule œdométrique à température contrôlée a été utilisée pour effectuer des essais à vitesse de déformation constante (CRS) pour différentes vitesses de déformation (0,002% / min à 0,02% / min) dans une gamme de température comprise entre 5 ° C et 70 ° C. Deux argiles compactées, avec différentes histoires de chargement mécanique, ont été utilisés. Les résultats indiquent que les indices de compression et de gonflement pour les deux matériaux ne sont que légèrement modifiés par une augmentation de la température allant de 5 à 70°C. En revanche, la pression de préconsolidation des deux argiles diminue à mesure que la température augmente, cet effet étant cependant fonction de la nature du sol considéré. Le coefficient de consolidation augmente lorsque la température augmente pour les deux matériaux, ainsi que la conductivité hydraulique. La perméabilité intrinsèque reste stable en fonction de la température. L'indice de fluage augmente lorsque la température augmente pour les deux argiles. En outre, l'histoire des chargementsmodifie l’impact de la température sur le comportement mécanique. Ainsi, les résultats montrent une dilatation thermique pour les sols fortement surconsolidées et une contraction thermique des échantillons faibles et normalement consolidés. Cette étude a ainsi permis de mettre en évidence l’impact relatif d’un certain nombre de paramètres sur l’évolution du comportement des argiles compactées avec la température / Consolidation of clay soils is one of the main challenges in engineering design and construction. Clayey soils could be exposed to thermal cycles in some engineering applications such as geothermal piles, nuclear waste storages, heat storage in embankments, etc. These temperature changes could affect the primary consolidation as well as the creep behaviour of the soils. In this context, this study investigated the impact of temperature on consolidation behaviour and creep behaviour of saturated compacted clays. In addition, the impact of stress history and clay nature on the temperature dependent mechanical and hydraulic behaviours was also considered. Temperature controlled oedometric cells were employed to perform constant rate of strain (CRS) consolidation tests for different strain rates (0.002%/min to 0.02%/min) within a temperature range of 5° C to 70o C. Two different compacted saturated clays with different stress histories were used in these CRS tests (clay A: PI=31%, clay B: PI=23.8%). The results showed that the compression and swelling indices for both materials changed slightly with temperature and strain rate alteration. The preconsolidation pressure of both clays decreased as the temperature increased, but less in the case of clay B, while it decreased as the strain rate decreased for both materials. The hydraulic conductivity increased with temperature while the intrinsic permeability remained unchanged in the investigated range of temperature. The creep index increased as the temperature increased for both clays. In addition, the stress history has an impact on the temperature dependent mechanical and hydraulic behaviour of clay soils. Results showed a thermal dilation for highly overconsolidated soils and a thermal contraction for low and normally consolidated samples. The relative impact of several parameters on the modification of the behaviour of compacted clays with temperature was also assessed.

L'objectif dans cette recherche expérimentale est de contribuer à la compréhension des phénomènes de l'endommagement et de la fissuration dans les sols argileux saturés sous chargement hydrique (dessiccation) et mécanique (chemins de contrainte). L'étude mécanique est axée sur l'identification des propriétés élastiques du matériau endommagé sous chargement triaxial à différents niveaux et chemins de contrainte. Les principaux points traités étaient, l'influence de la contrainte de consolidation (p'ic), du degré de surconsolidation (OCR) et du chemin de contrainte sur la vitesse d'onde de compression. Les résultats montrent que les propriétés élastiques sont affectées et évoluent avec la déformation. La contractance semble augmenter la vitesse d'onde de compression à mesure que p'ic croît et densifie le matériau. En revanche, la dilatance semble plutôt diminuer la vitesse d'onde de compression. Par ailleurs, différents chemins triaxiaux conduits à un niveau de contrainte donné ont montré que les vitesses d'onde sont très proches si les chemins sont normalement consolidés. Les vitesses sont proches également si les chemins sont surconsolidés. En revanche, à un même état de contrainte, la vitesse d'onde est différente si on compare un chemin normalement consolidé avec un chemin surconsolidé. La deuxième partie de l'étude porte sur une analyse approfondie des mécanismes d'amorçage et de propagation des fissures sous dessiccation libre et contrôlée d'une argile initialement saturée. L'analyse via la corrélation d'images numériques (CIN) a permis, en premier lieu, une caractérisation multiéchelle du phénomène de retrait opéré au cours du séchage. Différents phénomènes ont été identifiés : le phénomène de relaxation, caractérisé par un changement de signe de la déformation locale extension / compression, le mécanisme de fissuration par extension (mode I), identifié par la cartographie des directions des déformations principales. L'étude a été complétée par des essais de traction indirecte par flexion 3 points réalisés sur des poutrelles de kaolin K13 initialement soumises à différentes succions. L'effet de la succion initiale sur la résistance à la traction a donc été observé. Les résultats montrent que plus la succion initiale est élevée, plus la pente de la courbe de variations de la résistance à la traction est élevée. D'autre part, la déformation de la zone tendue de la poutrelle atteint sa valeur critique lorsque la contrainte atteint la résistance maximale à la traction de l'argile / The objective of this experimental research is to contribute to understanding phenomena of damage and cracking in saturated clay soils under hydric loading (desiccation) and mechanical loading (stress paths). Mechanical study focuses on identifying the elastic properties of the damaged material under triaxial loading at different levels and stress paths. The main issues were the influence of; the consolidation stress (p'ic), the overconsolidation ratio (OCR) and the stress path on the compression wave velocity. The results show that the elastic properties are affected and evolve with strain. Contractancy appears to increase the compression wave velocity as p'ic increase and densifies the material. However, dilatancy seems rather decrease the compression wave velocity. Moreover, various triaxial paths performed at a given stress level showed that the wave velocities are very close if the paths are normally consolidated. Velocities are also close if the paths are overconsolidated. However, at the same stress state, the wave velocity is different when comparing a normally consolidated path with an overconsolidated path. The second part of the study focuses on a thorough analysis of the cracks' initiation and propagation mechanisms under free and controlled desiccation on initial saturated clay. Analysis via the digital image correlation (DIC) allowed, first, a multi-scales characterization of the shrinkage phenomenon operated during drying. Different phenomena were identified; the relaxation phenomenon characterized by a change of the local strain's sign extension / compression, the cracking mechanism by extension (mode I) identified by the map of the directions of the principal strains. The study was completed with indirect tensile tests by bending performed on kaolin k13 beams initially submitted to different suctions. The effect of the initial suction on the tensile strength has been observed. The results show that more the initial suction is high, the greater the slope of the curve of changes in the tensile strength is high. On the other hand, strain of the tension zone of the beam reaches its critical value when the stress reaches the maximum tensile strength of the clay

Répondre aux défis du développement durable exige la prise en considération des aspects économiques, sociétaux et environnementaux des projets. Dans le domaine des terrassements, les actions portent notamment sur l'optimisation de la valorisation des matériaux extraits grâce aux techniques de traitement des sols. Le projet s'est principalement porté sur les produits de traitement dérivant de la transformation de matières premières renouvelables : solutions « enzymatiques », lignosulfonates et solutions acides. Des données factuelles concernant les effets des traitements sur les caractéristiques hydromécaniques de quatre sols (un limon, un sol argileux et deux sables) ont été acquises mettant en évidence une augmentation de l'efficacité du compactage après traitement du limon au produit enzymatique et au lignosulfonate. La recherche des mécanismes d'action s'est fondée sur une étude de la microstructure par microscopie électronique à balayage et porosimétrie au mercure complétée par l'évaluation des effets d'un ajout de produits tensioactifs sur les propriétés des sols. L'objectif de l'étude dépasse cependant l'évaluation des modalités d'action des produits et vise également à prendre en compte les préoccupations environnementales. Ainsi, une étude d'analyse du cycle de vie a été menée pour chaque application ce qui a permis d'identifier les conditions optimales pour lesquelles les traitements combinent intérêts techniques et environnementaux. Ces conditions sont réunies lors du compactage des sols secs sous réserve que l'étape de production et de transport des produits ne soit pas excessivement pénalisante comme mis en évidence lors de l'étude de sensibilité / Sustainable development principles lead earthworks companies to use all natural materials and to reduce the environmental impact of their activities. In this context, the use of industrial organic products derived from the processing of renewable matter has been proposed. In this study, three non traditional products have been selected: an enzymatic solution, a lignosulfonate and an acid solution. In a first approach, hydromechanical properties of four treated soils (a silt, a clayey soil and two sands) were investigated. The experimental results showed interesting applications for the silt when its natural water content is low. Indeed, the compaction ability of the soil was increased after enzymatic and lignosulfonate treatments. Thus, savings of water and energy could be expected during the construction stage. To gain a better understanding of the mechanisms of the treatment products, the microstructure of treated soil were investigated with scanning electron microscopy, mercury injection porosity and was completed by the study of a surfactant addition in soils. The global aim of the study was beyond the characterization of mechanical behavior of treated soils, therefore, environmental balance was also estimated for the different applications defined in accordance to the experimental results. For enzymatic and lignosulfonate treatments, a comparison of the global environmental impact was done thanks to a life cycle assessment methodology. This approach showed that technical and environmental interest are associated for the compaction of dry soils when the production and transport steps have limited environmental impact as demonstrated in the sensitivity analysis