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This paper is devoted to the investigation of the density sorting of grains using water jigging. Experiments achieved in a laboratory scale water jig for two initial binary bed configurations are studied and compared to numerical results. The vertical composition of the deposit is estimated after different number of water pulses to represent the sorting evolution in time. Simulations are based on a multiscale model in which the fluid is solved at a larger scale than the grain diameter using the finite element method, while the grains are considered as rigid bodies and solved using the nonsmooth contact dynamics. Key parameters are numerically varied and observed to determine the sensitivity of the process.

ISBM 2020, RILEM International Symposium on Bituminous Materials , Lyon, FRANCE, 14-/12/2020 - 16/12/2020; The Task Group 2 of the RILEM Technical Committee 264-RAP on non-cold recycling identified the need to gather some insights about possible durability issues associated with the combination of Warm Mix Asphalt (WMA) and of Reclaimed Asphalt (RA) in order to prioritize the characteriza-tion or research needs for relevant damage types. For this purpose, an interna-tional inter-laboratory testing program was launched in 5 different laboratories. This was developed on the basis of the challenges which a road material de-signer commonly faces: reduce the temperature, add RA, but preserve the same properties. Each laboratory characterized, according to its internal protocol, two variations of the same type of mixture (similar grading curve, binder content, etc.): a Hot Mix Asphalt (HMA) without RA taken as reference and a WMA with 40% RA. The performances of all the WMA with 40% RA are then com-pared in order to see if common trends emerge from the different characteriza-tion methods and reveal property issues specific to WMA+RA combinations.

ICSMGE 2017, 19th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, SEOUL, COREE, REPUBLIQUE DE, 17-/09/2017 - 22/09/2017; The scouring process represents a significant contributing factor in the destabilising and destruction of civil structures (bridges, earth embankments and buildings) during major flood events, yet our understanding of the mechanisms involved remains highly empirical. These erosion phenomena are especially complex and involve many disciplines like soil mechanics, fluid mechanics or structural mechanics... To overcome this reliance on empiricism, while building general knowledge and proposing optimised methods aimed at diagnostics, advanced warning procedures and infrastructure management, a consortium comprising six complementary Partners has been formed within the project SSHEAR ('Soils, Structures and Hydraulics: Expertise and Applied Research') financially supported by the French National Research Agency (ANR). In this paper, after a presentation of the project, a first assessment of the results achieved since the project started in 2015 is proposed: experimental developments; numerical modelling; feedback in the field.; Les processus d'affouillement sont une cause importante de destruction des constructions (ouvrages d'art, ouvrages en terre et bâtiments) notamment lors des crues majeures. La prise en compte de ces phénomènes d'érosion reste trop empirique, notamment parce qu'ils sont particulièrement complexes et font intervenir de nombreux champs disciplinaires : mécanique des sols, des fluides, des structures. Dans la perspective de dépasser cet empirisme, d'avancer sur l'amélioration des connaissances et finalement d'améliorer les méthodes de diagnostic, d'alerte et de gestion, le projet SSHEAR (« Sols, Structures et Hydraulique : Expertise et Recherche Appliquée ») met en synergie les compétences de 6 partenaires avec le soutien de l'ANR (« Agence Nationale de la Recherche »). Dans cette communication, après une présentation du projet, un premier bilan des résultats obtenus depuis le démarrage en 2015 est proposé : développements expérimentaux, modélisation numérique, observations de terrain.

La compréhension des phénomènes différés affectant le comportement mécanique des géomatériaux est essentielle pour permettre un dimensionnement plus juste des ouvrages. C'est pourquoi nous avons étudié le lien entre les différents essais permettant de caractériser les effets du temps ou de la vitesse sur le comportement mécanique des géomatériaux. Dans un premier temps, nous nous sommes attachés à caractériser l'influence du mode de sollicitation sur l'état de contrainte d'une argile en condition oedométrique. Nous avons réalisé différents types d'essais sur une argile saturée drainée : des essais à vitesse de déformation contrôlée, des essais de fluage et des essais de relaxation. D'après notre étude, il apparaît que l'état de contrainte axial et radial ne dépend pas de la vitesse de consolidation imposée, et cela, sur une large gamme de vitesses. Le chemin de contrainte en condition oedométrique est donc, au regard de nos résultats expérimentaux, à la fois une propriété de nature de l'argile et une propriété d'état du matériau. Pour étudier l'influence des facteurs environnementaux que sont la température et l'humidité relative sur le comportement mécanique de géomatériaux, nous avons développé un dispositif expérimental original permettant de contrôler la contrainte axiale, la température et l'humidité relative de l'éprouvette en condition oedométrique. Le dispositif a été testé sur un sable et sur un béton cellulaire en condition isotherme. Concernant le sable, une série d'essais oedométriques par paliers de chargement a montré que les indices de compression et de gonflement du sable ne semblent pas affectés par la température et l'humidité relative. Cependant, la température modifie le comportement hydro-mécanique du sable. En effet, à 25 °C, le chemin de contrainte et ainsi le coefficient des terres aux repos ne dépendent pas de l'humidité relative, alors qu'à 41 °C, le coefficient des terres aux repos diminue avec l'augmentation de l'humidité relative. Concernant le béton cellulaire, nous avons été contraints à travailler en condition uniaxiale, il a été montré que l'indice de compression augmente avec l'humidité relative et cela quel que soit le niveau de contrainte appliqué. Enfin, une modélisation élasto/visco-plastique a été mise en place pour rendre compte des effets de vitesse sur le comportement mécanique saturé d'un géomatériau. Après avoir discuté du rôle de chaque paramètre, nous avons identifié les paramètres permettant de reproduire l'allure des essais expérimentaux. De plus, après avoir calibré le modèle à l'aide de deux essais CRS, nous avons prédit un essai CRS à une autre vitesse de manière probante A better understanding of deferred phenomena affecting geomaterials behaviour is essential to allow a more efficient design of structures. We studied the link between tests used to characterize deferred effects on the mechanical behavior of geomaterials. First, we focused on the influence of the stress load on the stress path of clay in oedometric condition. We carried out different types of tests on saturated drained clay: strain rate tests, creep tests and relaxation tests. Our study shows that the state of axial and radial stresses and thus the earth coefficient at rest do not depend on the strain rate imposed over a wide range of strain rates. The stress path in oedometric condition is therefore, with regard to our experimental results, both a characteristic of the clay and a property of the state of the sample. To study the influence of environmental factors such as temperature and relative humidity on the mechanical behavior of geomaterials, we developed an original experimental device to control the axial stress, temperature and relative humidity of the specimen in oedometric condition. The device was tested on sand and on cellular concrete i isothermal condition. Regarding the sand, a series of oedometer tests by loading steps showed that the index of compression and the index of swelling of the sand does not seem affected by temperature and relative humidity. However, the temperature modifies the hydro-mechanical behavior of the sand. Indeed, at 25 °C, the stress path and thus the earth coefficient at rest of soil does not depend on relative humidity, whereas at 41 °C, the earth coefficient at rest decreases with an increase in relative humidity. Concerning cellular concrete, we have been forced to work in uniaxial condition, it has been shown that the compression index increases with relative humidity regardless of the level of stress applied.Finally, an elasto/visco-plastic model has been implemented to account for time effects on the mechanical behavior of a saturated geomaterial. After discussing the role of each parameter, we have identified parameters to reproduce results of the experimental tests. In addition, after calibrating the model using two CRS tests, we predicted a CRS test at another strain rate in a convincing manner

The mechanism of the scour process is a most challenging subject. To improve his understanding, a new test, the Wheel Erosion Test (WET), was developed. It consists of a wheel rotating upon a layer of sediments. If the stress produced by the wheel is sufficient, grains are eroded and a scour hole is observed. The dimensions of the scour hole can be characterized by video camera and acoustic measurements., Les mécanismes d'érosion et d'affouillement sont des sujets très complexes. Pour améliorer la caractérisation de ces phénomènes, un nouvel essai, le 'Wheel Erosion Test', a été développé. Il consiste à faire tourner une roue au dessus d'un lit de sédiments. A partir d'une contrainte seuil, une fosse d'érosion est obserÎe et ses dimensions peuvent être mesurées par des méthodes acoustiques ou optiques.

Comme dans d'autres pays européens, en France, les lignes classiques constituent la plupart du réseau ferroviaire (94%) et elles sont généralement âgées de plus d'un siècle. Aujourd'hui, on est demandé d?améliorer les réseaux pour faire face à une augmentation de la charge du trafic et de la vitesse de service. Dans ce contexte, ce travail de thèse vise à étudier expérimentalement l'influence de la vitesse et de la charge sur le comportement dynamique des matériaux constituant les voies classiques, à travers à la fois le suivi «in-situ» et des essais en laboratoire. Pour les études «in-situ», une section de ligne représentative du réseau classique a été sélectionnée dans le réseau français. Le site choisi a fait l?objet d?une prospection géophysique et géotechnique, ce qui a permis de définir les propriétés géotechniques des différents sols constituant la plateforme. L?impact de la vitesse du train et la charge à l'essieu sur la contrainte verticale, déflection/déformation, et en particulier leurs amplifications ont été évalués avec l?augmentation de la vitesse d?un train d'essai Intercités roulant à des vitesses différentes de 60 km/h à 200 km/h et les différentes charges à l'essieu appliquées par des voitures de passagers et la locomotive. Une analyse statistique est aussi réalisée afin d'évaluer la variabilité de la réponse de la voie et leur amplification dynamique avec la vitesse, en se basant sur les données enregistrées lors des passages de trains commerciaux. On observe que l?'amplification dynamique de la réponse de la voie due à la vitesse des trains est directement liée au rapport entre la vitesse des trains et la vitesse des ondes de surface du site. Un matériau représentative du sol intermédiaire des voies classiques a été préparé et testé dans une cellule triaxiale cyclique pour étudier son comportement mécanique. Deux types de charges, de forme sinusoïdale et de forme M, ont été appliqués et, en outre, deux teneurs en eau ont été examinés. Des variations des paramètres dynamiques des sols tels que le module élastique et le rapport d?amortissement avec le nombre de cycles ont été évalués, et les effets des paramètres de chargement tels que la forme de la charge, l'amplitude de la charge et la fréquence de charge ont été étudiés. L'effet de la teneur en eau a été étudié également. Il a été observé que la réponse de l'énergie développée pendant le chargement cyclique est un paramètre qui gouverne le comportement mécanique des sols à petit et grand nombre de cycles. En outre, la charge en forme sinusoïdale a été trouvée plus agressive que celle en forme de M parce que ce chargement sinusoïdal développe plus d'énergie, engendrant ainsi plus de déformations permanentes du sol à grand nombre de cycles, particulièrement le cas lorsque le sol est saturé. A partir des résultats obtenus sur le terrain et en laboratoire, deux modèles analytiques en 2-D ont été développés permettant de décrire la distribution de contrainte verticale et la propagation des déflections verticales. Certains paramètres mécaniques tels que les modules élastiques des couches de la voie, leurs rapports d'amortissement, leurs épaisseurs, ainsi que la vitesse moyenne des ondes de surface dans la section de voie considérée se sont révélés être les principaux paramètres contrôlant le comportement dynamique de la voie. Une comparaison entre les mesures effectuées sur le terrain et les résultats des essais en laboratoire a été également réalisée. La réponse de la voie sous différents types de trains, TER et TGV avec des charges équivalentes mais avec différentes configurations spatiales des essieux, est présentée. On observe que la réponse en énergie est plus élevée pour TGV que pour TER. Cette plus grande énergie développée suggère une plus grande agressivité vis-à-vis de la structure de la voie. Ainsi, la réponse en énergie est un indicateur important à prendre en compte lors d'un suivi du comportement mécanique d'une voie As in other European countries, in France the conventional lines constitute the main part of the whole railway network (94%) and they are generally over a century old. Nowadays, facing the demand of upgrading both the traffic load and speed, it is of paramount importance to acquire good knowledge on the corresponding impact on the mechanical behaviour of tracks, at both short and long terms. In this context, this PhD work aims at investigating the influence of train speed and axle load on the dynamic behaviour of materials constituting the conventional track-beds, through both ?in-situ? monitoring and laboratory testing. For the field monitoring, a representative track was selected from the French conventional network following well-defined criteria. The selected site underwent a geophysical and geotechnical prospection, allowing the site critical speed and the geotechnical properties of different soils constituting the track-bed to be determined. The first data allowed assessing the influence of the track state conditions and the traffic loading on the measurements of each sensor. The train speed and axle load impacts on the vertical stress, deflection/strain, in particular their amplifications with speed increase were evaluated based on the data with an Intercity test train running at different speeds from 60 km/h to 200 km/h and the different axle loads applied by Coaches (105 kN/axle) and Locomotive (225 kN/axle). A statistical analysis was made to assess the variability of track response and their dynamic amplification with speed based on the data with passages of commercial trains. The dynamic amplification of track response due to train speed was found to be directly related to the ratio of train speed to the surface wave velocity. The laboratory test conditions were defined based on the field measurements. A material representative of an interlayer soil was prepared and tested in a large-scale cyclic triaxial cell to investigate its mechanical behaviour. Both Sine-shaped and M-shaped loads were applied and in addition, two water contents were considered. The variations of dynamic parameters such as resilient modulus and damping ratio with number of cycles were assessed, and the effects of loading parameters such as consolidation pressure, load shape, load amplitude and load frequency were investigated. The effect of water content was studied as well. It was observed that the response of energy developed during cyclic loading is an important parameter controlling the soil mechanical behaviour at both small and large numbers of cycles. Also, the Sine-shaped loading was found more aggressive than M-shaped loading since the former results in higher energy and therefore larger soil deformation. This is particularly the case when the soil is saturated. Based on the results obtained in the field and laboratory, two 2-D analytical models were developed allowing the description of vertical stress and vertical deflection transmissions in track-beds. Some mechanical parameters such as the moduli of track-bed layers, their damping ratios, thicknesses as well as the average track surface wave velocity were found to be the key parameters governing the track dynamic behaviour. A comparison between field and laboratory results was also made. The track response to the loading by different train types, considering equivalent loads but different spatial loading configurations from TER and TGV train axles is presented. It was found that for each monitored position in the track, the response energy was higher for TGV than for TER. This larger developed energy suggests a higher aggressiveness to the track structure. Thus, the energy response is a key indicator to be taken into account when performing a track mechanical behaviour monitoring

Third Coastal and Maritime Mediterranean Conference, FERRARA, ITALIE, 25-/11/2015 - 27/11/2015; La résistance au cisaillement non drainé sur des sols fins et en particulier des sédiments, est un paramètre important pour l'étude de la stabilité de talus, de la circulation des engins sur couches déposées en bassin de lagunage, du suivi de la déshydratation et du séchage naturel, de la consistance et sensibilité des sédiments. La résistance au cisaillement non drainé peut être mise en relation avec la teneur en eau et les limites d'Atterberg. Plusieurs outils sont disponibles pour sa détermination in situ et en laboratoire. Pour l'obtention d'un profil en continu des mesures de Su, les pénétromètres à écoulement - full flow penetrometer - sont utilisés en ingénierie offshore et en modélisation en centrifugeuse avec des outils miniatures. En laboratoire, à l'aide d'un outil miniature, il est nécessaire d'étudier conditions d'utilisation et de valider les mesures acquises. Un T-bar miniature (TBT) a été développé et utilisé en même temps qu'un scissomètre de laboratoire (VST) dans des sols fins reconstitués et des sédiments. Ce dernier outil ne fournit que des mesures ponctuelles et ne permet pas d'effectuer des cycles pénétration-extraction comme le T-bar permettant d'étudier la dégradation des sols. Le T-bar de laboratoire est présenté avec la justification de sa géométrie et des conditions d'utilisation vis-à-vis des recommandations établies par l'ingénierie offshore. Les sols testés et les conditions expérimentales sont brièvement décrits. Lors de premiers essais, les influences de la taille et de la rugosité du diamètre du T-bar sont observées et commentées.

Journées géotechnique Cerema, LACANAU, FRANCE, 13-/10/2015 - 15/10/2015; Présentation des essais de cisaillement réalisés sur des interfaces béton-roche de taille métrique.