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The soil-atmosphere interactions of the Montlouis-sur-Loire's levee were modelised with Seep/w application of Geostudio software. Tests carried out required accurate weather parameters and the retention curve of the materials. Interesting results were obtain making possible going further with ?simple? modelisation of soil-atmosphere interaction, climate change and the phenomena of shrinkage due to soil desiccation., Le logiciel Géostudio et son application Seep/w ont été testés pour modéliser les interactions sol-atmosphère de la digue de Montlouis-sur-Loire. Les essais réalisés nécessitent de maîtriser les paramètres météorologiques et la courbe de rétention d'eau des matériaux. Les résultats apportent quelques réponses intéressantes qui permettent de réfléchir aux problèmes posés par les phénomènes de retrait par dessiccation des sols.

10èmes journées nationales de géotechnique et géologie de l'ingénieur - JNGG 2020, LYON, FRANCE, 02-/11/2020 - 03/11/2020; Le remblai expérimental de Héricourt (ANR Terdouest) a été réalisé en 2010. Equipé de capteurs de teneurs en eau et de succion, il a été suivi par le Cerema et l'Ifsttar pendant presque 10 ans. Les enregistrements permettent de suivre la réponse des sols traités à la chaux ou au ciment à leur environnement météorologique. Les observations permettent de conclure sur la durabilité des traitements de sols en remblai.

The failure process of levees is based on assumptions of deterioration or partial breaking events series. These partial breaking events are caused by poor performance of one or several parts of the levee. Indeed, if one material properties or performance is under the required level, the levee stability can be no more guaranteed. The performance is the result of the initial condition and how it will evolve over time, what is called deterioration process. But deterioration process of natural material is not currently very well known. We propose in this article a discussion about aging of the material usually used for the watertightness function in a levee. We have based our discussion on an example of a silty soil deteriorated by a process of cyclic wetting and drying events. Cycles are supposed to represent the climatic environment of a levee with alternative of wet and dry seasons in one year. This kind of deterioration is not the only one and we propose a classification of degradation mechanisms that can affect the properties of natural properties. We discuss the quickness (fast, low, very low process) and the intensity (intense, intermediate or small process) of the deterioration processes. We also assume that these deterioration processes depend on the geographic localization of the levee and on the initial properties depending on the levee building quality., Les scénarios de rupture des digues sont basés sur des hypothèses d'enchaînement de dégradations ou de ruptures partielles de différentes parties des ouvrages. Ainsi, pour qu'une défaillance intervienne sur un tronçon de digue, il faut que certaines parties d'ouvrage arrivent à la limite de leur «bon» fonctionnement et que leurs propriétés passent en dessous d'un certain niveau de performance. L'évolution des propriétés et des performances n'est cependant pas toujours «binaire» : l'ouvrage semble être dans un état correct puis, instantanément, arrive à la rupture. Cet article propose une discussion sur les mécanismes de vieillissement des matériaux utilisés notamment pour leur fonction d'étanchéité, à partir d'exemples concrets. Le vieillissement est un phénomène normal qui apparaît soit par un usage répété de l'ouvrage soit par des phénomènes normaux de dégradation et d'usure par le temps et les conditions extérieures. Ce vieillissement normal peut être identifié au travers de mécanismes de dégradation qui seraient classés par type de dégradation (météorologique, interaction avec le vivant, interaction avec des masses d'eau), par intensité (fort, moyen, faible) et par cinétique (très long, rapide, instantané). Ces mécanismes de dégradations seraient dépendants de la localisation géographique de l'ouvrage, de la nature des composants et de la qualité initiale de la réalisation de l'ouvrage.

Évaluer la durabilité des digues fluviales en terre, correspond à estimer la durée d'usage d'un ouvrage dans son environnement. Nous avons tenté de répondre à deux questions scientifiques alimentant cette réflexion, qui sont : (1) caractériser l'effet de l'environnement météorologique sur les digues et (2) caractériser ses conséquences sur la performance en perméabilité.La première partie du travail réalisé a confirmé l'existence d'un zonage au sein des ouvrages en terre. Le zonage résulte des interactions des sols avec l'atmosphère et la météorologie du site. Sa description a été basée sur l'analyse d'un ouvrage en terre instrumenté situé à Héricourt (Haute-Saône) près de Belfort, et a été confirmée par l'analyse géotechnique d'une digue ancienne située à La Ville-aux-Dames (Indre-et-Loire) près de Tours. La météorologie des sites, alternant période sèche et humide, influence le comportement des talus, des plateformes et du coeur des digues, avec des intensités et des conséquences variables sur leurs performances. Une digue dans le Sud de la France vieillira différemment d'une digue dans le Nord. Une carte de localisation des secteurs d'égales sollicitations hydriques sur un ouvrage en terre, est proposée à partir des indicateurs de Thornthwaite. La deuxième partie a étudié plus finement l'effet des cycles hydriques sur des matériaux de digues compactés. Des échantillons observés au tomographe à Rayon X et en porosimétrie mercure, ont montré l'importance de ces cycles sur la microstructure. La caractérisation menée en parallèle par la mesure de la perméabilité sur des échantillons ayant subi le même nombre de cycles, montre que la performance se dégrade progressivement. Ces observations couplées ont été traduites en courbes de dégradation valables pour des matériaux compactés en talus de digue : elles traduisent l'idée d'un décompactage progressif des matériaux sous l'effet des cycles hydriques caractéristiques de la météorologie des sites. Ces mesures de perméabilité ont été utilisées pour simuler le vieillissement d'une portion de digue à La Ville-aux-Dames grâce à des calculs numériques réalisés avec Géostudio (Slope/W et Seep/W). Des recommandations concrètes en matière de gestion des digues à partir des concepts de durabilité sont proposées. La méthode déclinée intègre certains éléments issus de ce travail. The durability of earthen river levees is assessed by estimating the time a structure will be able to protect against flooding events in a specific environment. We have tried in this work to answer two scientific questions : (1) which are the effects of the meteorological environment on the dikes and (2) what are the consequences on hydraulic conductivity performance ? The first part of the work confirmed the existence of specific zoning in the earthworks through monitoring. Zoning results from soil interactions with the atmosphere and meteorology of the site. Its description has been based on the analysis of an instrumented earth structure located in Héricourt (Haute-Saône) near Belfort, and confirmed by the geotechnical analysis of an old dike located in La Ville-aux-Dames (Indre-et-Loire) near Tours. The meteorology of the sites, alternating dry and wet periods, influences the behavior of the slopes, the platform and the core of the levee. In each zone, the intensity of the meteorological effects varies and influences their performance. Different marks of deterioration will appear in a levee in the South of France than in the North. A map of the geographic location of equal water stress for earthen structure in France, is proposed, based on Thornthwaite indicators. The second part examined more closely the effect of water cycles on compacted soils extract from the La Ville-aux-Dames levee. Samples observed on X-ray tomography and mercury porosimetry, showed the importance of these cycles on the microstructure. In the same time, measurements of hydraulic conductivity on samples having undergone the same number of cycles, showed that performance is gradually deteriorating. These coupled observations have been translated into degradation curves for compacted materials on earthen slopes: they reflect the idea of a progressive decompaction of the materials under water cycles effect, which are a characteristic of site meteorology. The laboratory results were used to simulate the aging of a portion of La Ville-aux-Dames using Geostudio (Slope/W and Seep/W) numerical calculations. Recommendations for levees management, based on sustainability concepts, are proposed at the end of this work. They declined methods and new axes for applied researches.

The river Loire levee protecting La Ville-aux-Dames in France, near Tours, was studied in 2014 by Fugro, following the recommendations of the stakeholder DREAL Center-Val de Loire. The geotechnical datas was used in a work conducted by the Cerema of Blois in 2017 to identify soil's properties that could be used as sustainability indicators. It appears that the water content and density of in situ soils, can be simple and robust indicators for assessing the condition of stability of earthworks and their durability., La digue de La Ville-aux-Dames a été étudiée en 2014 par le bureau d'étude Fugro à la suite des préconisations des études de dangers menées par la DREAL Centre-Val de Loire. Les données géotechniques ont été exploitées en 2017 au Cerema de Blois pour identifier des propriétés pouvant devenir des indicateurs de durabilité. Il apparaît que les teneurs en eau ainsi que les masses volumiques des sols in situ peuvent constituer des indicateurs simples et robustes pour évaluer l'état des ouvrages en terre et évaluer leur durabilité.

New tests able to study the sustainability of levees' materials should be based on the knowledge of the type, the amplitude and the frequency of the environmental phenomena that can damage the materials. The specificity of the fluvial and maritime environments, as well as the specificity of natural materials, treated with lime or cement are taken into account in the development of the tests., La mise en place d'essais représentatifs pour caractériser la durabilité des matériaux des digues s'appuie sur la connaissance de la nature, l'amplitude et la fréquence des phénomènes environnementaux susceptibles de dégrader les matériaux. La spécificité les environnements fluviaux et maritime, ainsi que la spécificité des matériaux naturels, traités à la chaux ou au ciment sont pris compte dans l'élaboration des essais.

In the ANR project TerDOUEST, an embankment made of highly plastic clay and silt, both treated with lime and lime and cement, was built in Héricourt (70) during the construction of RD438 road. This embankment (H = 5 m) was instrumented so as to monitor the properties of the treated soils on the slope and at the base under the variations of the watertable. The data acquired for 4 years are presented and some interpretations are given., Dans le cadre du projet ANR TerDOUEST, un remblai réalisé en argile très plastique et en limon, tous deux traités à la chaux, ainsi qu'à la chaux et au ciment, a été construit à Héricourt (70) dans le cadre de la mise à 2x2 voies de la RD438. Ce remblai (H = 5 mètres) a été instrumenté afin de suivre l'évolution des propriétés des matériaux en talus et sous l'influence des remontées de nappe. L'article présente les données acquises pendant 4 ans et propose quelques interprétations.

This paper presents the construction of an experimental embankment built with two types of soil (silt and clay) treated with lime and/or cement in the project TerDOUEST. Measurements made during construction were used to characterize the structure. Instrumentation, integrated in the structure, provides the monitoring over time of the characteristic parameters of this reference embankment., Cet article présente la construction d'un remblai expérimental unique en France réalisé avec deux types de sols (limon et argile) traités à la chaux et/ou au ciment dans le cadre du projet national ANR TerDOUEST (2008-2012). Des mesures réalisées pendant la mise en ½uvre ont permis de caractériser l'ouvrage. Une instrumentation et une télésurveillance, intégrée lors de la construction, permettent de suivre dans le temps les paramètres caractéristiques de cet ouvrage de référence.

The purpose of this article is to describe the realisation of experimental embankments ofA34 (Ardennes) with high plastic clayey materials and the following of the geotechnical caracteristics with time. After a short description of the realisation of the embankments, an analysis of the short term and mid term results regarding density and the bearing capacity are shown. In a second time, density results (determined with double Gamma probe and 'banc Gamma') and bearing capacity (assessed with Dynaplaque in 2006) are commented. In a third time, results obtained in 2011 and pictures of the embankments are shown. A synthesis of all the analysis is presented in the conclusion., Cet article présente la réalisation de remblais en argile très plastiques en 2003 sur l'A34dans les Ardennes (France) ainsi que les résultats du suivi du comportement de ces remblais dans le temps. Après un bref rappel des conditions de réalisation de ces remblais, un résumé des résultats de portance et de densité à court et moyen terme sera exposé. Dans un deuxième temps, des résultats de densité (double sonde Gamma et passage au banc Gamma) et essais Dynaplaque réalisés en 2006 seront commentés. Dans un troisième temps, les résultats obtenus sur des échantillons prélevés en 2011 seront présentés, la synthèse des différentes analyses sera faite dans la conclusion.