Sédimentation-consolidation d’un milieu en double porosité
Sédimentation-consolidation d’un milieu en double porosité
Ce projet de recherche est mené en collaboration avec l’Université de Western Sydney, l’ENISE et le CERMES. La motivation de l’étude vient de l’utilisation des matériaux dragués et excavés pour remblayer les terrains repris sur la mer. Ces matériaux de remblais se présentent sous forme de gros blocs pour lesquels les résultats expérimentaux ont montré l’existence de deux systèmes de vides : les vides entre les blocs et les vides à l’intérieur des blocs. Le processus sédimentation-consolidation de ce type de matériaux est complexe. Le mouvement de fluide, couplé avec le comportement du squelette solide, se fait à travers les deux réseaux de vides à deux vitesses différentes mais avec échanges entre eux.
Pour modéliser ces phénomènes hydromécaniques couplés, on s’est appuyé sur le concept de la double porosité à l’origine développé pour les argiles fissurées. Les développements se font dans le cadre des grandes transformations. A une échelle macroscopique, la sédimentation et la consolidation sont supposées décrites par un même ensemble d’équations, avec une transition définie par une porosité critique qui marque l’entrée en contact des blocs (Wong et al, 2007). Les équations fondamentales sont obtenues par une approche phénoménologique basée sur la thermodynamique des processus irréversibles dans le cadre des milieux poreux. La cohérence du modèle développé a été en partie démontrée en comparant ses résultats théoriques avec ceux des travaux précédents sur la consolidation seule des milieux à double porosité en petites transformations, dus à Khalili & Valliappan (1996). Il apporte de plus une justification théorique rigoureuse sur la relation d’échange massique de fluide entre les deux réseaux de vides, auparavant conjecturée, ayant pour seule justification l’intuition physique. Il corrige également les défauts des travaux de Yang et al (2002) en incluant le couplage entre les pressions et porosités des deux réseaux de vides. La résolution numérique du système d’équation en vue d’application pratique est actuellement en cours d’étude.
