Dans le but de comprendre les effets de l’infiltration et de l’évaporation sur la stabilité des pentes en conditions non saturées, des outils expérimentaux et de modélisation ont été développés puis appliqués au site de glissement de Gasekebuye au Burundi. La méthodologie adoptée pour arriver à cet objectif se base sur l’approche du problème de la stabilité des pentes comme une question de la résistance au cisaillement des sols. La résistance au cisaillement des sols dépendant de la distribution des pressions de pores dans le massif, il est alors important de comprendre comment l’infiltration et l’évaporation de l’eau dans les sols affectent ces pressions de pores.D’abord, un modèle de résistance au cisaillement en conditions non-saturées est formulé. Ainsi, une technique d’essais triaxiaux à succion contrôlée par translation d’axes est développée. Cette technique est très précise, mais elle ne permet pas d’imposer de grandes valeurs de succion. Ainsi, deux autres techniques sont utilisées pour atteindre de grandes valeurs de succion :les essais triaxiaux après compactage et les essais triaxiaux après séchage des échantillons de sol via des solutions salines. Les résultats obtenus ont permis de formuler un modèle de résistance au cisaillement valable pour une grande gamme de succion et basé sur la définition d’une contrainte effective appropriée.Ensuite, un modèle d’évaporation est formulé. Un tel modèle nécessite de réaliser des essais de séchage dans des conditions atmosphériques bien contrôlées. Ainsi, un dispositif de séchage des échantillons de sol où l’humidité relative est contrôlée via les solutions salines saturées a été développé et testé. La question des dimensions de l’échantillon à tester pour que les mécanismes d’évaporation observés au laboratoire soient similaires à ceux observés sur le terrain a été investiguée. Ainsi, l’analyse des mécanismes d’évaporation a permis de proposer des dimensions optimales des échantillons à tester qui permettraient de s’affranchir des effets de bord observés sur des échantillons de très petites tailles. Ces échantillons sont alors séchés via le dispositif développé pour étudier l’influence de l’humidité relative sur l’évaporation. D’autres essais sont réalisés dans un autre dispositif de séchage avec convection de l’air où cette fois ci la vitesse de l’air est contrôlée. Les résultats des essais obtenus à différentes humidités relatives et ceux réalisés à différentes vitesses de l’air ont permis de formuler un modèle d’évaporation basée sur la théorie de l’écoulement des gaz sur des plaques planes.Enfin, les mécanismes d’infiltration, de ruissellement et d’évaporation sont modélisés. Pour cela, un modèle représentatif du massif du site de glissement de Gasekebuye (une colonne de sol 1D) est développé. Il tient compte des informations géologiques du site de Gasekebuye à notre disposition. Les conditions atmosphériques de Bujumbura sont imposées à la surface de la colonne de sol via des conditions aux limites adéquates ce qui a permis d’obtenir des distributions des pressions de pores à différents temps de l’année. Les distributions des pressions de pores obtenues sont validées par une donnée du terrain. La méthode des pentes infinies a été adaptée pour tenir compte de la non-saturation des sols en y introduisant le modèle de résistance au cisaillement en conditions partiellement saturées formulé dans ce travail, ce qui a permis de déterminer les coefficients de sécurité au glissement de terrain à différentes périodes de l’année. Les résultats montrent que la rupture peut se dérouler en conditions saturées sous l’hypothèse d’un profil de perméabilité adéquat à proximité de la surface, ou en conditions non-saturées si des hétérogénéités locales de cohésion ou d’angle de frottement interne sont présentes, ce qui est probable au vue de la forte érosion sur ce site. / In order to understand the impact of infiltration and evaporation on the stability of soil slope in unsaturated conditions, experimental and modeling tools have been developed and applied to a landslide site located at Gasekebuye in Burundi. The methodology adopted to achieve this goal is based on the understanding of the slope stability issue as a problem of soil shear strength. As soil shear strength depends on the distribution of pore water pressures in the ground, it is important to investigate how infiltration and evaporation of water in soils affect these pore water pressures.First an unified model of shear strength under unsaturated conditions is formulated. Thus a technique of triaxial tests where suction is controlled by translation axis method is developed. This technique is accurate, but does not allow to impose large suction values. So, two other techniques are used to impose high suction values: triaxial tests at fixed water content after soil compaction and after drying controlled by the saline solutions technique. The results allow us formulating an unified shear resistance model for a large suction range and based on the concept of effective stress.Then an evaporation model is formulated. Such a model requires performing drying tests under well controlled atmospheric conditions. Thus a set-up for the drying of the soil samples where the relative humidity is controlled with saturated saline solutions has been developed and tested. The impact of the dimensions of the sample on the kinetics and the mechanisms of evaporation is investigated. The analysis of the evaporation mechanisms allows us to propose optimal dimensions of tested samples in order to reproduce in the lab the same drying mechanisms as observed in the field. These samples are then dried to study the influence of the air relative humidity on the evaporation kinetics. Other tests are also performed in a convective dryer where the air velocity is controlled. The results at different relative humidities and different air velocities are used to formulate an evaporation model depending on climatic conditions and based on the theory of gas flow on flat plates.Finally, infiltration, runoff and evaporation mechanisms at the vicinity of the slope stability problem in Gasekebuye are modeled. A representative model of the Gasekebuye ground (a 1D soil column) is developed. It takes into account the geological information of the Gasekebuye site. The atmospheric conditions of Bujumbura are imposed at the ground surface using appropriate boundary conditions. Distributions of pore water pressures are obtained at different periods and validated by field data. The infinite slope method to analyse slope stablity was adapted to take into account the unsaturated conditions of soil. So the unsaturatd shear strength model formulated in this work is introduced in the infinite slope method. The safety factor of lanslide at different times of the year is deduced. The results show that the rupture can take place under saturated conditions if suitable permeability profile near the surface is considered, or under unsaturated conditions if local heterogeneities of cohesion or internal friction angle exist, which is probably possible on the Gasekebuye site because of the large erosion of the soil. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les travaux présentés sont relatifs à l'analyse des mouvements de versant et au dimensionnement de talus artificiels de mines et carrières à ciel ouvert de grande profondeur. Une démarche méthodologique pluridisciplinaire est développée, dans laquelle l'apport des sciences de la Terre est souligné, de même que l'apport des sciences mécaniques et des sciences hydrologiques. La reconnaissance détaillée des structures et des matériaux géologiques ainsi que l'analyse et la modélisation des processus physiques contrôlant la déformation et la rupture des versants ou talus instables constituent les axes principaux de cette recherche. Une juste appréciation des apports et limites de la modélisation reste cependant une préoccupation majeure, considérant la variabilité des objets géologiques et la complexité des processus naturels étudiés. La recherche s'est orientée, dans une première étape, vers le développement d'outils logiciels permettant une représentation géométrique des milieux rocheux discontinus (logiciel SIMBLOC) ou la modélisation géomécanique des milieux rocheux discontinus (logiciel DEGRES, logiciel BRIG3D). L'analyse géologique et géomécanique de terrain, confrontée à la simulation numérique des processus de déformation et de rupture des grands talus de mines à ciel ouvert ou du génie civil, prenant appui sur ces logiciels et d'autres outils (logiciel Bishop-Carter du CGI, logiciel Flac d'Itasca) a permis de mettre en évidence la multiplicité de configurations géomécaniques toujours prédéterminées par la structure géologique du massif considéré. Ainsi nous avons pu montrer l'importance d'une connaissance détaillée du système de fracturation affectant un massif rocheux pour analyser les conditions de déformabilité et de rupture. L'attention doit porter sur les familles directionnelles de discontinuités, leur hiérarchisation et leur degré de connectivité, leurs paramètres géométriques et géotechniques. Des applications nombreuses ont été expérimentées en situation de grands talus de mines à ciel ouvert (mines en France, au Maroc, en Iran, au Brésil, en Russie, ...) ou de talus du génie civil (écluse à bateaux du barrage des Trois-Gorges en Chine, ...). La réalisation de simulations numériques a permis de mettre en évidence différents aspects de la déformation et de la rupture progressive d'un versant ainsi que le rôle des pressions interstitielles dans ces processus. Des effets de seuil, résultant de l'évolution lente d'un facteur déclenchant, tel qu'un niveau piézométrique, mais se traduisant dans le massif par une évolution brutale des conditions d'équilibre mécanique ont pu être mis en évidence. L'identification de telles situations reste primordiale dans une perspective d'alarme et de gestion des risques. Des processus fondamentaux associés aux conditions de la déformation ont pu être analysés tels que la dilatance d'une masse rocheuse en cours de déformation, contrôlée par les directions d'anisotropie du massif, celles-ci résultant de la structure géologique. Le suivi numérique des processus de localisation des déformations suivant une surface ou une zone de cisaillement et l'analyse du rôle de la structure géologique (favorisant ou contrariant ce processus) font actuellement l'objet de nouvelles investigations. L'objectif est de mettre en évidence des conditions d'initiation, de progression, d'arrêt ou de bifurcation dans le développement de ces processus. L'utilisation des outils numériques permet également de mieux comprendre certains scénarios types tels que celui du déclenchement ou de la réactivation de mouvements de versant en réponse à la montée d'un plan d'eau d'une retenue de barrage ou en réponse à des fluctuations de ce plan d'eau. Nous avons analysé ce sujet sur le plan géomécanique et hydrogéologique, nous référant en particulier à la catastrophe du Vaïont (Italie). Puis, dans une application relative à la retenue du futur barrage des Trois-Gorges (Chine), nous avons confirmé et illustré ces résultats avec l'utilisation du logiciel Flac, et apporté des conclusions opérationnelles. Dans le domaine des risques naturels, de nombreux travaux de terrain, complétés par des caractérisations de matériaux au laboratoire et des simulations numériques, ont permis de préciser les conditions de déclenchement de glissements de terrain et de génération des laves torrentielles. Des conclusions importantes ont été apportées sur les conditions de déclenchement de laves torrentielles, les processus d'initiation et de mobilisation des matériaux de zones sources, la caractérisation géotechnique de ces matériaux, l'analyse de scénarios d'événement utilisant des techniques d'arbres d'événement et d'arbres de défaut. Ces travaux se poursuivent avec l'objectif de mettre en évidence l'influence des actions anthropiques sur l'évolution de la torrentialité. De nouveaux travaux sur l'analyse des grands mouvements de versant : écroulements rocheux, avalanches de roches, sturzstroms sont en cours de développement. Ces phénomènes de grande ou très grande ampleur (glissement rocheux - éboulement ou sturzstrom de Flims, en Suisse : 12.109 m3) font l'objet d'investigations détaillées de terrain et d'analyses géomécaniques. Les conditions du déclenchement sont analysées ainsi que les processus de propagation des masses rocheuses. Dans certains des cas étudiés, ces processus de propagation résultent de l'apparition de quelques surfaces ou zones de cisaillement majeures au sein desquelles une très forte réduction granulométrique et un remaniement intense se réalisent, alors que la structure originelle de la masse rocheuse est préservée au sein des très grands volumes déplacés sur des distances pluri-kilométriques. Le thème délicat de la prévision de rupture pour différentes catégories de mouvements de versant fera bientôt l'objet de nouveaux travaux, prenant en compte les divers contextes géologiques, géomorphologiques et géomécaniques, s'appuyant sur une meilleure compréhension des processus de déformation et de rupture, dans une perspective de prévention des risques. D'une façon plus générale, considérant que tout projet de génie civil ou d'aménagement de l'espace se doit d'intégrer la part d'incertitude inhérente à toute construction intellectuelle basée sur des éléments naturels qui ne sont connus qu'avec une précision limitée ou qui présentent une variabilité impossible à quantifier avec précision, j'envisage d'approfondir le sujet suivant : comment apprendre à gérer les incertitudes, plus spécialement dans un contexte d'analyse de mouvements de versants, éventuellement en situation de crise. Un certain nombre d'outils de diverses natures sont présentés dans ce mémoire, mais c'est toute une démarche d'apprentissage face à une situation de risque qui mérite d'être développée, intégrant l'identification de scénarios d'évolution, la caractérisation des paramètres d'intensité de ces scénarios jugés réalistes et précisant pour un scénario d'intensité donnée un délai d'occurrence. Cette problématique fera l'objet de travaux dans les années à venir.

Cette thèse est une des premières études géotechniques complète. Son périmètre est la cluse de Grenoble ; le remplissage alluvial, la nappe phréatique et les versants sont étudiés.

Ce travail concerne l'établissement d'une carte géotechnique sur la région de Serres . ( 1971)

L'aménagement du Nahr Beyrouth ou fleuve de Beyrouth entre dans le cadre de la planification des eaux libanaises. Le barrage de QARAOUN , pour l'aménagement du Nahr el Litani qui est en cours de réalisation dans la Bekaa Sud, représente le projet principal de cette campagne. Etant donné le profit appréciable que l' économie nationale peut en tirer, tant sur l e plan industriel pour la production de l'énergie que sur le plan agricole (irrigation et mise en valeur des terrains en friche), le gouvernement libanais a décidé de projeter une série de barrages pour l'utilisation systématique de certains cours d ' eau permanents ou périodiques de nature torrentielle. L'aménagement du fleuve de Beyrouth vient s'intégrer dans ce projet

Dissertação(mestrado)- Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Geografia, Instituto de Ciências Humanas e da Informação, 2009. / Submitted by Caroline Silva (krol_bilhar@hotmail.com) on 2012-08-10T14:20:33Z No. of bitstreams: 1 dissertacao rafael.pdf: 14129202 bytes, checksum: 86c9b300a2f10e2207e6f072e77c784e (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2012-08-23T16:47:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 dissertacao rafael.pdf: 14129202 bytes, checksum: 86c9b300a2f10e2207e6f072e77c784e (MD5) / Made available in DSpace on 2012-08-23T16:47:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao rafael.pdf: 14129202 bytes, checksum: 86c9b300a2f10e2207e6f072e77c784e (MD5) Previous issue date: 2009 / A produção do espaço com suas novas configurações, ao longo da história da humanidade, proporcionou um amplo e poderoso arsenal de tecnologias, capaz de transformar o meio geográfico em um curto espaço de tempo. Porém, esta inserção tecnológica no meio proporcionou modificações de grande magnitude, onde se destaca a degradação dos solos e suas conseqüências nos diversos setores agregados. Segundo dados do IBGE (2002) o assoreamento está entre os quatros problemas ambientais mais freqüentes no país. Este problema atinge, principalmente, a metade sul do Rio Grande do Sul, onde 58% do assoreamento somos ocasionados pela erosão hídrica. Diante do exposto, surge a necessidade de estudos relacionados ao planejamento socioambiental em diferentes escalas de análise, como por exemplo, as bacias hidrográficas. Um dos desafios nas pesquisas de cunho ambiental é a definição de unidades ambientais homogêneas que possibilite abarcar as novas demandas no enfrentamento dos problemas ambientais na escala global ou local e de forma integrada (NOAL, 2001). Neste contexto, inserese a realização deste estudo que busca identificar e caracterizar os processos de degradação do solo, com ênfase na definição e análise de áreas suscetíveis à erosão na região que abrange a bacia do Arroio Pelotas, com o auxilio dos Sistemas de Informações Geográficas e do Sensoriamento Remoto. Para análise dos processos erosivos adotou-se como unidade de estudo a Bacia do Arroio Pelotas, que abrange os municípios de Pelotas, Canguçu, Morro Redondo e Arroio do Padre. Os pressupostos teórico-metodológicos que fundamentam esta pesquisa baseiam-se na abordagem sistêmica aplicada ao planejamento ambiental e às novas aplicações de geotecnologias no âmbito da Ciência Geográfica. Através da cartografia, um método de análise e representação espacial, elaborou-se o mapa de suscetibilidade à erosão utilizando-se o Sistema de Informações Geográficas ARCGIS. A partir da Cartografia de Síntese obtiveram-se cinco unidades de risco à erosão. Os resultados obtidos com este estudo apontaram que cerca de 90% da bacia do Arroio Pelotas apresenta áreas suscetíveis à erosão. Destes, 8% são consideradas de intensidade forte; 41% de intensidade forte a moderada; e 44% de intensidade moderada. Por fim, estes dados poderão subsidiar atividades relacionadas ao planejamento socioambiental na área da bacia do Arroio Pelotas. / La production de l'espace avec vos nouveaux paramètres, travers l'histoire de l'humanité, a fourni un large et puissant arsenal de technologies qui peuvent transformer l'environnement géographique dans un court espace de temps. Cependant, cette insertion technologique dans le milieu, conduit à des changement de grande ampleur, ce qui faits saillants la dégradation des sols et de sés conséquences dans les plusieurs domaines agrégats. Selon l'IBGE (2002), la sédimentation est parmi les quatre problèmes environnementaux les plus courants dans le pays. Ce problème affecte principalement la partie sud du Rio Grande do Sul, où 58% de la sédimentation est causée par l'érosion hydrique. Donc, se pose le besoin d'études liées au développement sociale et environnementaux dans différenteséchelles d'analyse, comme par exemple les bassins. Un défi pour les études de base environnementaux sur la définition des unités de l'environnement, qui permet La couverture homogène des nouvelles exigences dans le traitement des problèmes environnementaux de une manière globale ou locale et intégrée (Noal, 2001). Dans ce cas, on pose la réalisation de cette recherche environnementaux qui vise à identifier et caractériser les processus de dégradation des sols, en mettant na évidence sur la définition et l'analyse des zones sensibles à l'érosion de la région qui couvre le bassin Pelotas, avec l'aide des systèmes d'information géographique et de remote sensing. Pour l'analyse du processus d'érosion a été assume comme unité d'étude le bassin Pelotas, qui comprend les Villes de Pelotas, Canguçu, Morro Redondo et Arroio do Padre. Les hypothèses théoriques et méthodologiques qui sous-tendent cette recherche sont basés sur le traitement systémique appliquée au développement environnementale et de nouvelles applications des SIG autour de la Science géographique. Ver la cartographie, un méthode d'analyse et de représentation spatiale, nous avons élaboré le plan de la susceptibilité d'érosion en utilisant le système d'information géographique ArcGIS. A partir de la cartographie de synthèse on a obtenu cinq unités de risque d'érosion. Les résultats de cette étude a montré qu'environ 90% du bassin Pelotas présente des zones sensibles à l'érosion. De ce nombre, 8% sont considérées comme de haute intensité, 41% d'intensité modérée à forte, et 44% d'intensité modérée. Enfin, ces données pourraient soutenir les activités liées à la planification sócio environnementaux dans la zone du bassin Pelotas.

La route nationale 75 ( R . N. 75), surtout entre Vif et le Col de la Croix-Haute, manifeste plusieurs sortes de désordres affaissements, glissements de terrain, chutes de pierres, etc . ) qui posent de sérieux problèmes techniques en temps normal ou à l'occasion des travaux d'élargissement et de redressement et constituent aussi une gêne, voire un danger, pour les usagers . La concentration et la répétition de ces désordres justifiaient une étude géologique et géotechnique détaillée du tracé et de son voisinage, sujet du présent mémoire . Notre travail, à l'occasion duquel nous avons voulu montrer l'intérêt que présente, avant toute réalisation d'ouvrages de Génie civil, un examen géologique complet, comporte six chapitres : - le cadre géographique, où sont étudiés les caractères généraux de la région, sa morphologie, son climat et son urbanisation ; - le cadre géologique, consacré à l'étude lithologique et structurale des terrains quaternaires et du socle, ainsi qu'à leur hydrogéologie; - le troisième chapitre est réservé à l'étude géotechnique de chacune de ces formations, à partir d'essais de laboratoire et d'observations de terrain; - l'utilisation des méthodes géophysiques a été abordée dans le quatrième chapitre ; - dans le cinquième chapitre, nous avons passé en revue les diverses catégories de désordres actuellement recensées . L'étude de leur contexte géologique, hydrogéologique et géotechnique, ainsi que la consultation des dossiers de l'Equipement, qui nous ont permis d'obtenir des informations sur les observations déjà effectuées et sur le passé de ces désordres, nous ont aidé à en déterminer les causes et à proposer les solutions qui nous semblent le mieux s'y adapter; Enfin, à la lumière des données obtenues précédemment, qui permettent un jugement sur l'aptitude à l 'implantation routière dans les divers terrains, en fonction de leur nature et de la morphologie locale, nous avons établi une carte géotechnique, destinée à faciliter l'étude de futurs projets et le choix entre des variantes de leur tracé .

La première partie concerne la description géologique des trois sites de barrages en béton : Malpasset (France) barrage voute construit sur des assises de gneiss et suite à la catastrophe de décembre 1969, Tachien ( Formose) barrage voute dans une gorge de quartzite schisteux et Hendrik Verwoerd ( Afrique du sud) , barrage voute dans une gorge de dolérite. La deuxième partie decrira des essais et mesures effectués sur des échantillons in situ .

L'objectif de ce travail est de mieux comprendre les phénomènes liés à la technique du vibrofonçage et de la valoriser. Ce rapport comporte trois chapitres. Le premier décrit les deux principales techniques de fonçage des pieux : le battage et le vibrofonçage. Le second présente deux séries de résultats expérimentaux : - une étude en vraie grandeur de l'impact acoustique et plus particulièrement une analyse des bruits engendrés par le fonçage des pieux avec un vibrateur, un marteau ou un trépideur, - une étude en vraie grandeur des vitesses particulaires pendant le fonçage des pieux, couplée à une étude numérique par éléments finis, en 2D et 3D, avec le progiciel CESAR-LCPC. A partir également d'expérimentations en vraie grandeur, le troisième chapitre compare la capacité portante des pieux mis en œuvre par battage et par vibrofonçage et propose une prise en compte de la différence de ces techniques de mise en œuvre dans les règles de calcul françaises de portance des pieux.

Le géotextile Armater a été mis au point il y a environ dix ans. Il s'agit d'une nappe alvéolaire obtenue en cousant ou collant des bandes de géotextile non tissé aiguilleté entre elles. Les alvéoles sont de forme hexagonale. L'idée est de constituer un massif de sol renforcé par un empilement de lits d'alvéoles où la connexion verticale des lits est réalisée au moyen de bandes de textiles agrafées aux pointes des alvéoles.<br /><br />Le travail de recherche sur ce nouveau concept de mur a consisté à étudier le comportement local et global, afin d'en développer une méthode de dimensionnement.. Nous avons dans un premier temps par un programme expérimental exhaustif mis en évidence le comportement mécanique du géosynthétique alvéolaire et tenté de le comprendre. Dans un deuxième temps nous avons développé des modèles théoriques permettant de proposer une méthode rationnelle de dimensionnement que nous avons validé sur des ouvrages réels. Nous avons utilisé deux approches différentes : approche par un calcul à la rupture utilisant la méthode des deux blocs et approche en déformations en différences finies. <br /><br />Le mémoire a été structuré en quatre parties exposées ci-dessous :<br /> - en premier lieu, une étude bibliographique rappelle les hypothèses et les méthodes habituelles de caractérisation des géotextiles, du sol ainsi que l'interaction sol-géotextile.<br /> - la deuxième partie s'attache à mettre en évidence le fonctionnement mécanique du complexe au niveau d'une alvéole. Plusieurs séries d'essais locaux ont été réalisées afin de comprendre le fonctionnement de ce produit dans différentes configurations. <br /> - la troisième partie présente les différentes méthodes de calcul analytiques (intégrant les modèles mis au point dans la deuxième et la troisième partie) ou numériques mis au point durant ce travail, ainsi qu'une étude de l'influence des paramètres géométriques (longueur, hauteur) ou mécanique (comportement des matériaux). Ces modèles n'utilisent pour ce travail que des chemins de chargement monotones croissant.<br />- la quatrième partie confronte les résultats d'expérimentations sur un ouvrage réel instrumenté et des modèles de taille réduite avec ceux des calculs de modélisation.<br /><br />Les apports du travail présenté ci-dessus qui nous semblent les plus intéressants sont les suivants. En premier lieu, une meilleure connaissance du fonctionnement du phénomène de confinement. A l'égard de ce mode de fonctionnement, le rapport côté sur hauteur joue un rôle important. Après avoir montré la capacité des logiciels à représenter le complexe sur divers chemin de sollicitation au niveau local nous avons développé deux méthodes de dimensionnement du massif en sol renforcé. Ces méthodes permettent de modéliser l'hétérogénéité du comportement des matériaux et la géométrie complexe des ouvrages.