Les essais d'érosion interne et externe en géotechnique
Authors/Creators
- 1. INRAE, université Aix-Marseille, UMR RECOVER, Aix-en-Provence, France
- 2. Cerema, Rouen, France
Abstract (French)
L’érosion des sols, qu’elle soit interne au sol ou externe au sol, est le mécanisme majeur à l’origine des désordres ou des ruptures d’ouvrages de génie civil dès que le sol constituant l’ouvrage ou sa fondation est en contact avec de l’eau en mouvement : barrages de stockage, barrages latéraux et canaux, digues fluviales de protection contre les inondations, mais également ponts, protections de berges et ouvrages de stabilisation du trait de côte. L’érosion externe est le plus souvent abordée aux grandes échelles spatiales sous l’angle de l’hydrologie et de la géomorphologie, ou à une échelle inférieure, sous l’angle de l’hydraulique. Bien que présente dans les milieux naturels, l’érosion interne est surtout étudiée dans le cadre des ouvrages hydrauliques (digues, barrages). Pourtant, tandis qu’elle s’est approprié le sujet, la géotechnique considère encore l’érosion comme une question particulière : peu abordée dans les manuels pédagogiques de Mécanique des Sols, peu présente dans la liste traditionnelle des essais de géotechniques. Cette communication ambitionne de délivrer une partie significative du regard scientifique et technique français actuel sur l’érosion interne et externe des sols, sans prétendre être exhaustif sur un thème aussi ancien, multidisciplinaire, et toujours débattu, mais en s’appuyant sur les groupes de travail internationaux afférents du Club européen de la CIGB. On privilégie un angle d’approche relatif aux essais de laboratoire et aux essais in situ existants dans le cadre des ouvrages hydrauliques, avec un triple objectif de cohérence, de pédagogie et d’information. La cohérence est nécessaire pour que soient considérés, dans ces essais, l’écoulement et le sol, avec le même niveau de description par rapport à l’état de l’art. La pédagogie est requise pour que l’ingénieur puisse s’approprier les possibilités offertes par les essais disponibles avec le même niveau d’exigence en hydraulique et en géotechnique par rapport à l’état des connaissances. L’information concerne ici l’état des pratiques : on propose une liste des essais d’érosion interne et externe existants, utilisés depuis 10 à 20 ans pour les projets ou les vérifications des ouvrages hydrauliques, dont quelques-uns sont normalisés ou en cours de normalisation. Cette liste contient notamment des informations d’usage pratiques relatives aux processus d’érosion considérés et au type de résultats attendus.
Abstract (English)
Soil erosion, whether internal or external to the soil, is the major mechanism responsible for damage or failure of civil engineering structures whenever the soil constituting the structure or its foundation is in contact with moving water: storage dams, side dams and canals, river dikes for flood protection, but also bridges, bank protection and coastline stabilization structures. External erosion is most often approached on large spatial scales from the angle of hydrology and geomorphology, or on a smaller scale, from the angle of hydraulics. Although present in natural environments, internal erosion is mainly studied in the context of hydraulic structures (dikes, dams). Yet, while the subject has been appropriated, geotechnical engineering still considers erosion to be a special issue: little addressed in Soil Mechanics teaching manuals, little present in the traditional list of geotechnical tests. This paper aims to present a significant part of the current French scientific and technical view of internal and external soil erosion, without claiming to be exhaustive on such an old, multi-disciplinary and still debated topic, but drawing on the relevant international working groups of the ICOLD European Club. The focus is on laboratory and in-situ tests for hydraulic structures, with a threefold objective of coherence, education and information. Consistency is necessary to ensure that both flow and soil are considered in these tests, with the same level of description in relation to the state of the art. Pedagogy is required so that engineers can appropriate the possibilities offered by the available tests with the same level of requirement in hydraulics and geotechnics compared to the state of the art. The information provided here concerns the state of the art: we propose a list of existing internal and external erosion tests, used over the last 10 to 20 years for projects or for verifying hydraulic structures, some of which have been standardized or are in the process of being standardized. The list includes practical information on the erosion processes considered and the type of results expected.
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- Translated title (English)
- Internal and external erosion tests in geotechnics