Digues et ouvrages fluviaux : érosion, affouillements et séismes
Responsables
Christophe Chevalier (Ifsttar/GERS/SRO), Edouard Durand (CETE NC/LR Blois) et Damien Pham Van Bang (CETMEF/DRIM/LHN)
Enjeux et objectifs
Les ouvrages hydrauliques ou les ouvrages en terre comme les digues et remblais peuvent subir des agressions liées à l’eau qui, en période normale, sont prises en compte dans le dimensionnement et ne posent pas (ou ne devraient pas poser) de problèmes. Il en est tout autrement lorsque ces ouvrages sont soumis à des sollicitations liées à la navigation (batillage…) ou des sollicitations majeures telles que les risques naturels représentés par les crues ou les inondations. De même, en cas de séisme, la présence d’eau dans un ouvrage en terre (saturé ou partiellement saturé) ou dans son milieu proche (sol support par exemple ou niveau de chargement dissymétrique), peut avoir un effet important (et surtout non évalué) sur ces ouvrages. Enfin, les pieds de pile de ponts, de berges ou de digues sont également soumis à des sollicitations extrêmes lors des crues et inondations, pouvant remettre en cause la stabilité des ouvrages et entraîner brutalement ou par vieillissement leur ruine.
Structure de l'ORSi
4 axes sont proposés :
- Affouillements d’ouvrages en rivière ou sur canaux
- Erosion de digues ou de remblais sous charge hydraulique
- Risques sismiques sur les digues et remblais
- Érosion des berges et digues par batillage
Pour chacun de ces sujets, la démarche se décompose selon les étapes suivantes
- caractérisation de sites, retour d’expérience et évaluation de l’aléa hydraulique, à partir de l’étude de sites de référence
- méthodes de reconnaissance et développement d’outils
- modélisation physique, compréhension des phénomènes et modélisation numérique sur la base d’essais contrôlés à échelle réduite
- évaluation, prévention et lutte contre le risque (développement d’indicateurs de risques, études de solutions de confortement, etc)
Produits principaux visés
- études de cas et retours d’expérience de certains ouvrages
- guide méthodologique sur le diagnostic des ouvrages en terre vis-à-vis des phénomènes d’érosion et d’affouillement
- guide sur les solutions de confortement vis-à-vis des phénomènes d’érosion et d’affouillement
- indicateurs de sensibilité à l’érosion et à l’affouillement
- modes opératoires d’essais d’érosion et de dispersion
- outil de diagraphie de perméabilité et de mesure de l’anisotropie des sols
- cahier des charges d’un érodimètre immergeable
- utilisation d’outils numériques
Partenariats
2011 et suiv. Projet de développement Perméamètre VH (LR Blois et GERS-SRO)
2010 et suiv. Cahier des charges érodimètre immergeable (CER et CECP Rouen)
2011-2013
- Re-soumission à des appels à projets (ANR…) du projet de recherche MuScA analyse Multi-Sciences du risque Affouillements (piloté par l'Ifsttar) devenu MEMPhA analyse Multi-Echelle et Multi-Phasique des Affouillements
- Partenariat de recherche LHOIST/Ifsttar/LR Blois/CER Rouen/Irstea
Journées Techniques " Gestion des Risques Hydrologiques et des Ouvrages Fluviaux " - Aix-en-Provence
Le 19 novembre 2014
- 09h20 : Introduction Cerema
E. Haza-Rozier, Cerema - 09h25 : Contenu de l’opération de recherche Doféas
C. Chevalier, E. Durand, D. Pham Van Bang - 9h40 : Etudes de cas – Retours d’expérience
Animation R. Tourment (Irstea)- Retour d’expérience sur les phénomènes d’affouillement
E. Durand, Cerema DTer NC, LR Blois - Mesure in situ du transport sédimentaire induit par le passage des bateaux
D. Pham Van Bang, Cerema DTec EMF/DS - Phénomènes d’érosion côtière : effondrement de talus littoraux
Y. Nedelec, Cerema, DTer SO, DL Bordeaux - Résistance à l’érosion des sols traités à la chaux : comportement sur un ouvrage expérimental en vraie grandeur, perspectives
I. Charles, Cerema, Dter NC, LR Rouen - Echanges avec la salle
- Retour d’expérience sur les phénomènes d’affouillement
- 11h00 Pause
- 11h20 Méthodes et moyens de reconnaissance
Animation E. Durand (Cerema, DTer NC)- Reconnaissance à grand rendement appliquée aux digues
R. Benot, Cerema, DTer Ouest, DL St Brieuc - Détection de cavités sous perré par méthode géoradar
Y. Fargier, Cerema, DTer NC, LR Blois - Auscultation de digue au Phicomètre
J. Arpaia, Cerema DTer NC, LR Rouen - Développement de nouveaux matériels d’auscultation de digue (Perméafor, Perméamètre VH)
Y. Fargier, Cerema DTer NC, LR Blois - Echanges avec la salle
- Reconnaissance à grand rendement appliquée aux digues
- 12h45 Repas
- 14h20 Caractérisation des matériaux et des ouvrages – essais et modélisation
Animation : P. Ledoux (Cerema, DTer Med)- Modélisation numérique des pics de re-suspension induit par le passage des bateaux
D. Pham Van Bang, DTec EMF/DS - Calcul de la stabilité des ouvrages sous séisme – Apport de la méthode de calcul par blocs, et d’essais triaxiaux cycliques
J.-F. Serratrice, Cerema DTer Med., LR Aix - Résistance à l’érosion des sols traités à la chaux : comportement en laboratoire
C. Chevalier, Ifsttar - Caractérisation des écrans étanches réalisés par la technique de Sol Mixing, cas des digues de Loire
A. Lekouby, Ifsttar - Modélisation numérique de l'hydrodynamique à proximité des berges
D. Pham Van Bang, DTec EMF/D - Echanges avec la salle
- Modélisation numérique des pics de re-suspension induit par le passage des bateaux
- 15h55 Perspectives
- Projet ANR « SSHEAR » - affouillement des ouvrages fluviaux
C. Chevalier, Ifsttar
- Projet ANR « SSHEAR » - affouillement des ouvrages fluviaux
- 16h05 : Conclusions
E. Haza-Rozier, Cerema ; R. Tourment, Irstea ; E. Gaume, Ifsttar