Titre
du projet |
Caractérisation
physique des sols "grossiers" aux moyens de méthodes
non-destructrices :
analyse d'image et imageries géophysiques. Application
au cône de déjection du torrent Manival
[ rapport
de synthèse - pdf ] |
Type
d'aléa |
Erosion
- crues et laves torrentielles |
Mots-clés |
Granulométrie
étalée - Sols grossiers - Prospection géophysique
- Caractérisation indirecte - Résistivité
électrique - Ondes de cisaillement - Site expérimental |
Champs
disciplinaires |
Géomécanique,
géophysique |
1) Organismes et auteurs
Organisme
pilote |
LIRIGM |
Organisme(s)
associé(s) |
LCPC
Nantes, Cemagref Grenoble, RTM, IMSRN |
Coordonnateur |
Philippe
GOTTELAND |
Participants |
E.
REY, D. JONGMANS, S. GARAMBOIS, A. CURT
Collaborations
: P. COTE, R. CHAMMAS (LCPC), D. RICHARD, F. NICOT (ETNA),
P. DIOT (RTM), P. PLOTTO, A. DAUMESNIL (IMSRN)
|
2) Contexte du projet
Site(s)
d'étude |
Cône
de dépôt du torrent du Manival (communes de Saint-Ismier
et de Saint-Nazaire-les-Eymes, Isère) |
Contexte
de l'étude |
La
protection contre les risques naturels en zone de montagne nécessite
souvent la réalisation d’ouvrages en remblai tels
que merlons, barrages de correction torrentielle, digues…
Dans ce contexte particulier (éloignement des zones d’approvisionnement
en granulats, accès difficile), il est souvent économiquement
intéressant de réutiliser les terrains en place
ayant pour origine l’aléa concerné : éboulis
issus de chutes de bocs à répétition, matériaux
de laves torrentielles stabilisés dans les plages de
dépôt du torrent…
Ces sols à granulométrie très étalée
(éboulis, moraines, alluvions…) présentent
souvent des hétérogénéités
importantes à l’échelle du gisement et leur
nature même rend difficile voire inopérante l’utilisation
des méthodes classiques de reconnaissance géotechnique
in situ. Les méthodes de prospection géophysique
peuvent donc constituer une alternative intéressante.
Elles présentent plusieurs avantages : elles sont rapides,
toujours possibles et affectent des volumes de terrain importants,
ce qui est particulièrement intéressant pour prendre
en compte des volumes de sol qui soient représentatifs.
Par ailleurs, la géométrie linéaire (voire
surfacique) de ces mesures permet de localiser les possibles
variations latérales dans ce type de dépôts.
Ces sols hétérogènes qualifiés de
« hard-to-sample » par [Stockoe & al., 1988]
ont déjà été étudiés
grâce à l’analyse des sols de surface. [Chammas,
2002] a montré par des simulations numériques
aux éléments finis, qu’il existait une relation
entre la vitesse des ondes de cisaillement dans un sol et la
proportion d’inclusions rigides qu’il contient.
Par ailleurs, l’analyse de la coda sismique lui permet
d’avoir des informations sur la taille des blocs présents
dans le milieu.
L’objectif de cette étude est d’obtenir des
informations géotechniques sur les sols hétérogènes
grâce à la méthode électrique, sans
effectuer de prélèvement. La caractérisation
indirecte des sols « grossiers » se décompose
en deux parties. La première consiste en une modélisation
numérique directe dont le but est de corréler
une propriété géophysique du sol (sa résistivité
électrique) avec une caractéristique physique
ou géotechnique (sa granulométrie), afin de pouvoir
interpréter les mesures électriques effectuées
sur le terrain. La deuxième partie porte sur la validité
d’une telle approche sur un site réel. C’est
sur cette partie que porte particulièrement le projet
financé.
Les deux campagnes de mesure menées en 2002 et 2003 ont
été réalisées dans le cadre de la
thèse d’Etienne Rey (soutenue le 8 juin 2005). |
Initiation
du projet |
Projet
initié par le financement PGRN |
Montant
du financement
(k€) |
14,5
k€ |
Part
du CG38 - PGRN |
100
% |
(Co)-Financements |
* |
Appréciation
du rôle du financement CG38 - PGRN |
|
3)
Objectifs, méthodes et résultats
Objectifs |
Valider
l’utilisation sur site réel de la méthode
de modélisation corrélant résistivité
électrique et granulométrie d’un sol grossier. |
Méthodologie |
Modélisation
numérique corrélant résistivité
électrique et granulométrie pour interpréter
les mesures de terrain. Validation de l’approche sur site
réel (cette étude). Tomographies électrique
et sismique, radar géologique. |
Résultats |
Validation
de la méthode électrique (estimation de la proportion
de blocs à partir de la résistivité). |
4)
Débouchés du projet
Utilisateurs
finaux potentiels |
Maîtres
d’ouvrage (remblais, merlons, barrage de correction torrentielle,
digues…) |
Production
scientifique |
-
Méthodologie innovante
- Production de connaissances locales / régionales
- Production de connaissances théoriques |
Partenariats |
avec
le LCPC :
- Préexistant
- Qui se poursuit (D. Jongmans)
|
Retombées
du projet |
Thèse
d’Etienne Rey (2005) : Caractérisation de sols
hétérogènes par des méthodes géophysiques.
Thèse de l’Université Joseph Fourier, spécialité
: géophysique appliquée – géotechnique,
251 p. |
5)
Valorisation du projet
Publications
et communications |
-
Rey E., Garambois S., Jongmans D., Gotteland P., 2003. Characterization
of alluvial fan deposits using electrical methods. Proceedings
of the 9th European Meetings of Environmental and Engineering
Geophysics, Prague, 4p.
- Rey E., Jongmans D., Gotteland Ph., Garambois S. (2005) “Estimating
the composition of an heterogeneous soil containing stony inclusions
using both seismical and electrical measurements”, EGS
conference 2005, Palerme, Italie, Septembre 2005.
- Rey E., Jongmans D., Gotteland Ph., Garambois S (2005), “Characterisation
of soils with stony inclusions using geoelectrical measurements”,
Journal of applied Geophysics,, Article in press, online August
2005.
+ 2 articles en cours (avec 1 citation du Pôle) |
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Web |
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