Etude du comportement hydraulique des géotextiles non-saturés et application aux transferts hydriques dans les sols

par Timo Krass

Thèse de doctorat en Géologie, géotechnique

Sous la direction de Yves-Henri Faure et de Willibald Loiskandl.


  • Résumé

    Le comportement hydraulique des géotextiles non saturés est relativement peu connu alors que dans bien des cas d’applications géotechniques, les propriétés des géotextiles non saturés doivent être prises en considération. La démarche consiste d’une part à développer une méthodologie pour mesurer la conductivité hydraulique des géotextiles non saturés sous différentes pressions négatives imposées et la teneur en eau correspondante, d’autre part à modéliser physiquement et numériquement l’infiltration et l’évaporation de l’eau dans le sol avec géotextiles. La courbe de rétention d’eau des géotextiles comprimés et non comprimés à l’état non saturés a été obtenue par essai de succion (méthode non destructive). Les courbes pour les géotextiles hydrophiles sont semblables à celles décrites par le modèle analytique proposé par Mualem et van Genuchten. Pour les géotextiles hydrophobes, une méthode destructive a été développée. Un infiltromètre à pression négative contrôlée a été utilisé pour mesurer la conductivité hydraulique, par des essais d’absorption radiale ou monodirectionnelle dans le plan du geotextile et des essais d’infiltration transversale. Le choix de la méthode d’interprétation de l’essai est discuté. Des essais d’infiltration d’eau sous pression négative contrôlée ont été réalisés sur colonne de sol avec et sans géotextile. Ils ont permis de mettre en évidence l’influence des propriétés hydrauliques des géotextiles non saturés sur les flux infiltrés dans le sol. Parmi les applications où les géotextiles non saturés peuvent jouer un rôle prépondérant, nous avons étudié la limitation de l’évaporation de l’eau dans le sol pendant une longue période de sécheresse. Des essais d’hydratation et de dessiccation réalisés en cuve, avec mesure de teneur en eau, et des simulations numériques ont permis de montrer l’efficacité de certains géotextiles par rapport à d’autres configurations et de montrer que les caractéristiques hydrauliques mesurées préalablement permettaient de modéliser les transferts d’eau dans le sol et le géotextile.

  • Titre traduit

    Determination of hydraulic characteristics of unsaturated geotextiles and application of water transfer in soil - geotexile - soil sections


  • Résumé

    The relation between water content and negative pressure head of unsaturated compressed and uncompressed geotextiles was acquired non-destructively with filter funnels. Obtained retention curves of hydrophilic geotextiles are quite similar to analytical retention curves calculated after the model of Mualem / van Genuchten normally used for unsaturated soils. Hydrophobic geotextiles were tested differently. An original idea was to determine the hydraulic conductivity of unsaturated hydrophilic geotextiles with an infiltrometer under controlled negative pressure heads. With this device either planar water absorption for radial- and mono- directional flow or vertical infiltration in hydrophilic geotextiles can be conducted. Different methods were applied to verify the experimental data: firstly, an emb"irical approach based on numerical simulations of water flows in geotextiles; secondly, an analytical approach based on the hypothesis of a sharp wetting front in an uniform wetted geotextile. For hydrophobic geotextiles another procedure was applied. Afte the determination of hydraulic characteristics of hydrophobic and hydrophilic geotextiles, an Acrylglas column was filled with soil in which a geotextile was embedded. The infiltrometer was applied to conduct water infiltration under negative pressure heads. The water storage application in different unsaturated environment: was then pointed out.

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  • Détails : 1 vol. (XVI-216 p.)
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  • Annexes : Bibliogr. 89 réf.

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