Plateforme I-RISK RISQUES GRAVITAIRES - ALPES 10/07/2019 - indura
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Plateforme I-RISK
RISQUES GRAVITAIRES - ALPES
1 10/07/2019
I-RISK
Qu’est-ce que I-RISK ?
Une offre de services et d’innovation dans le
domaine des risques naturels
Une plateforme de Recherche, Développement,
et Innovation (RDI) au service des acteurs
économiques et des collectivités
Une communauté de travail et d’échanges
propice au développement de projets R&D
2 10/07/2019 I-RISK
I-RISK - Quels risques ?
Risques naturels gravitaires
Avalanches sur zones bâties et réseaux
Crues
Instabilité de structures
Eboulements rocheux
Inondations zones urbanisées
Eboulements rocheux
3 10/07/2019 I-RISK
Plateforme I-RISK
Une communauté amenée à grandir au service des
entreprises
Mettre les équipements et les compétences des laboratoires de recherche au service des
entreprises
4 10/07/2019 I-RISK
Plateforme I-RISK
Un renforcement des installations d’innovation
1. Plateforme d’acquisition et
analyse d’images pour le
suivi 4D des aléas en
milieux de montagne
2. Plateforme instrumentale
géophysique d’auscultation
non-intrusive du sous-sol multi-
échelle
5 10/07/2019 I-RISK
Plateforme I-RISK
Un renforcement des installations d’innovation
3. Banc d’acquisition d’images 4. Cellule triaxiale de grande taille pour
pour une mesure par caractériser les propriétés de déformabilité et
analyse d’images de de résistance des sols grossiers (matériaux de
l’endommagement digue)
d’ouvrages jusqu’à la ruine
dans un contexte de risque
5. Plateforme de
détermination de
la vulnérabilité
des matériaux et
structures sous
sollicitations
dynamiques
6 10/07/2019 I-RISK
Plateforme I-RISK
Un renforcement des installations d’innovation
6. Plateforme de calcul
appliqué au BTP et à 7. Outils de calcul et de modélisation multi-
l’environnement (y compris échelles, expérimentale et numérique du
les risques naturels et comportement mécanique des matériaux, des
risques rocheux) ouvrages et des structures de protection
8. Capteurs-caméras et
outils de supervision
en ligne pour la
mesure et la
surveillance des cours
d’eau
9. Méthodes d’auscultation innovantes couplées à
une plateforme de centralisation des
informations
7 10/07/2019 I-RISK
Les métiers d’I-RISK
LA PLATEFORME
Structure référente de l’offre d’innovations face aux risques
naturels
Communication sur l’offre communautaire
► au régional
► au national
► À l’international
Animation de la communauté d’innovation
► Accompagner l’élaboration de projets RID collaborative
► Identifier les sources de financement pour accélérer la RID collaborative
► Sensibiliser les maitres d’ouvrages et d’œuvre à l’usage des innovation technologiques et
produits
► Favoriser l’évolution des doctrines grâce aux outils communautaire
Contractualisation des projets
► avec le tissu économique local, en priorité sur un mode d’élaboration et transfert de
connaissance
► Avec le tissu économique exogène sur la valorisation
8 10/07/2019 I-RISK
I-RISK
Nous rejoindre
Vous voulez participer à la dynamique de développement de services et produits
innovants dans le domaine des risques naturels gravitaires
Vous voulez faire partie d’une offre de solutions régionale pour faire face aux risques
naturels et mieux les appréhender.
Vous voulez vous rapprocher de la recherche et utiliser des équipements de pointe
pour vos développements
Pour nous rejoindre, en savoir plus, ou commencer un partenariat, contactez Margot
BERNARD à INDURA : m.bernard@indura.fr
Une charte de fonctionnement régi la communauté I-RISK qui est une communauté ouverte
9 10/07/2019 I-RISK
BARRAGES & DIGUES
CARACTERISATION GEOTECHNIQUE DES
REMBLAIS DE DIGUES ET BARRAGES EN
ENROCHEMENT
Christophe DANO (3SR)
1 15/07/2019
I-RISKBARRAGES et DIGUES
Caractérisation géotechnique
PROBLEMATIQUE
1 – Ouvrages constitués de matériaux grossiers (> 10cm)
2 – Variabilité
POURQUOI DEVOIR IDENTIFIER LEURS CARACTERISTIQUES GEOTECHNIQUES ?
• Stabilité des pentes
• Erosions interne et externe
• Liquéfaction
2 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Caractérisation géotechnique
MOYENS
1 – Essais de terrain
2 – Essais de laboratoire
3 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Caractérisation géotechnique
MOYENS : Essais de terrain
- Difficultés avec les moyens d’essais classiques (CPT, CPTu, pressiomètre)
- Conception d’un pénétromètre robuste à pointe mécanique mobile
- Possibilité de traverser des horizons résistants
- Identification des propriétés mécaniques par analyse d’essais
cycliques
4 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Caractérisation géotechnique
MOYENS : Essais de laboratoire
- Obtention des paramètres de conception
- Représentativité des échantillons / terrain et au laboratoire
D(échantillon) > 6 à 10 * dmax
(Marsal et al., 1965)
(Marachi et al., 1969)
5 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Caractérisation géotechnique
Verrous scientifiques
- Matériaux grossiers sensibles à la rupture des grains
- Comportement fortement dépendant du degré de saturation (1ère mise en eau,
« fluage »)
- Modification des propriétés physiques avec la dimension des grains
QUELLE GRANULOMETRIE
EFFET D’ECHELLE
ADOPTER ?
6 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Caractérisation géotechnique
Verrous scientifiques
7 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Caractérisation géotechnique
Verrous scientifiques
8 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Caractérisation géotechnique
OUTILS
D = 70 mm à 100 mm
D = 250 mm, dmax ≈ 40 mm
9 10/07/2019 I-RISKNouvelles méthodes d’auscultation des digues et des barrages
1
André Revil (ISTERRE) 12/07/2019
I-RISKTitreApplication de la technique de la magnétorésistivité
Vue en coupe de l’écoulement dans une digue
2 12/07/2019 I-RISKTitre
Imager les zones d’écoulements préférentiels
Imagerie médicale Géophysique
Clefs : trouver les agents contrastants en géophysique
3 12/07/2019 I-RISKTitre
Résistivité magnétométriques
Application à un site test
Cas 1
I(A)
A,B Electrodes de courant
Vue 3D du site de travail
4 12/07/2019 I-RISKTitre
Détermination les zones d’écoulements préférentielles
A A
Survey 1 Survey 2
Survey 3 Survey 4
B
B
B
B
5
5 12/07/2019 I-RISKTitreExemple
A
Stations de mesures
908 stations de mesures
Retour de
B
courant
Distribution du champ magnétique
6
6 12/07/2019 I-RISKTitre Inverted anomalous current distribution
2D horizontal slice
A
Aʹ
3D distribution current density
7
7 12/07/2019 I-RISKTitre
Détermination des écoulements électriques (section AA’)
A Aʹ
8 12/07/2019 I-RISKTitre
Imagerie des écoulements préférentiels dans un karst
A
B
9 12/07/2019 I-RISKTitrede la tomographie de polarization provoquée dans les
Etude
barrages
Cas 2
Experimentation sur le site de l’IRSTEA d’Aix-en-Provence
10 12/07/2019 I-RISKTitre Acquisition sur le terrain 11 12/07/2019 I-RISK
Titre
Tomographie de la digue
Leak 6
12 12/07/2019 I-RISKTitre Visualisation de la fuite
Changement de la teneur en eau
13 12/07/2019 I-RISKTitre électrique associé aux circulations hydriques
Champ
MINERAUX
VITESSE DU FLUIDE
+
OH 2+ Na +
Cl- -
H2 O
- + Cl - Cl
O Na Na+
Na
+ -
O
Na +
OH -
O
O
-
EAU LIBRE COUCHE COUCHE
DIFFUSE DE HO
O- Na+ STERN O
-
+
Cl- Na
O
-
Na + Na + Na + -
O
Na +
OH Na + -
O
+ Cl -
O- + Na
Na Na
+
HO
Plan d
ϕd ζ
14 12/07/2019 I-RISKTitre Fluctuations du champ électrique spontané
Water body
Champ électrique associé à l’érosion interne 15
15 12/07/2019 I-RISKBARRAGES & DIGUES
MODELISATION GEOTECHNIQUE DES
DIGUES ET BARRAGES EN TERRE
Lucas MEIGNAN (GEOLITHE)
1 12/07/2019
I-RISKBARRAGES et DIGUES
Modélisation géotechnique
PROBLEMATIQUE
1 – Besoin de vérification de la stabilité des ouvrages sous
différents cas de charge : crue, décrue, etc…
2 – Sensibilité de la stabilité à la ligne d’eau présente dans les
digues
3 – Aspect dynamique des sollicitations de la digue (crues de
courte durée, …)
2 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Modélisation géotechnique
PRINCIPE DE MODELISATION
1 – Calcul aux éléments finis
2 – Entrée d’un limnigramme de crue
3 – Besoin de caractéristiques des sols : mécaniques (c’, ø’),
hydrauliques : perméabilité, porosité,…
Calcul des lignes d’eau
Calcul des gradients hydrauliques
3 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Modélisation géotechnique
DONNEES DE SORTIE
- Niveau d’eau
- Vitesses d’écoulement
- Gradients hydrauliques
- Débits de fuite
4 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Modélisation géotechnique
VERIFICATIONS REALISEES
- Stabilité des parements, à partir de la ligne d’eau calculée
5 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Modélisation géotechnique
VERIFICATIONS REALISEES
- Ruptures d’origine hydraulique, à partir des gradients et vitesses calculés
- Boulance (annulation des contraintes effectives verticales, lors d’un
écoulement ascendant)
- Erosion interne : à l’intérieur d’u ne couche de sol (suffusion), à l’interface
entre deux couches (érosion de contact), à l’interface du sol et d’une structure
- Soulèvement du pied de digue aval
Exemple d’un gradient hydraulique pouvant
générer boulance et suffusion
6 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Modélisation géotechnique
QUELQUES CAS PARTICULIERS
- Barrage des Couleures (26)
- Détermination de la perméabilité
apparente du barrage (écoulements
préférentiels) par rétro-analyse des
niveaux d’eau lors d’une crue dans des
piézomètres amont et aval, en vue
d’une analyse de stabilité sous crue
plus rare
7 10/07/2019 I-RISKBARRAGES et DIGUES
Modélisation géotechnique
QUELQUES CAS PARTICULIERS
- Projet de barrage du Châtelar (05)
- Modélisation de l’amélioration
de la stabilité du talus aval par
différentes techniques :
- Substitution de sol,
traitement
- Barrettes
- Palplanches
8 10/07/2019 I-RISKVous pouvez aussi lire
