?tude des m?canismes de blocage d'un ?coulement par un produit de colmatage

par Quoc Quan Truong

Thèse de doctorat en G?otechnique

Sous la direction de Jean-Claude Dupla.

Soutenue le 20-12-2012

à Paris Est , dans le cadre de ?cole doctorale Sciences, Ing?nierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-2015) , en partenariat avec Laboratoire Navier (Paris-Est) (laboratoire) et de Navier (laboratoire) .

Le président du jury était Didier Marot.

Le jury était composé de Jean-Claude Dupla, Jean Canou, Christophe Chevalier.

Les rapporteurs étaient Pierre-Yves Hicher, Daniel Levacher.


  • Résumé

    Ce travail de th?se porte sur l'?tude des m?canismes de blocage d'un ?coulement d'eau dans un milieu granulaire par injection d'un produit de colmatage, et s'inscrit plus g?n?ralement dans la probl?matique de l'?rosion interne des sols (Projet National ERINOH). Cette recherche, ? dominante exp?rimentale, s'appuie sur une mod?lisation physique unidimensionnelle. Pour cela, une conduite d'?coulement de 18 cm de diam?tre int?rieur et 300 cm de longueur maximale, constitu?e par plusieurs tron?ons de 50 cm de longueur assembl?s, a ?t? d?velopp?e. Celle-ci est tout d'abord remplie du mat?riau granulaire perm?able ? ?tudier ; on ?tablit ensuite un ?coulement d'eau permanent ? pression impos?e ? l'amont ; finalement on vient injecter localement un produit de colmatage pour essayer de bloquer l'?coulement. Le dispositif est ?quip? de plusieurs capteurs de pression, de d?bitm?tres, d'un turbidim?tre afin de mettre en ?vidence les param?tres significatifs qui contr?lent le processus de blocage. Les param?tres exp?rimentaux sont les caract?ristiques du milieu granulaire (type de sol, conductivit? hydraulique, ?tat de compacit??), les caract?ristiques de l'?coulement (vitesses, gradients hydrauliques, r?gime de l'?coulement?), les propri?t?s rh?ologiques du coulis d'injection (densit?, viscosit?, seuil de cisaillement?) et la technique d'injection associ?e. Sur la base des r?sultats obtenus, on propose des crit?res de blocage de l'?coulement combinant ces derniers param?tres sous une forme suffisamment simple, utilisable dans la pratique, pour r?pondre ? la demande des industriels impliqu?s dans le projet de recherche ERINOH, qui sont confront?s ? ces pathologies


  • Résumé

    The present PhD thesis focuses on the mechanisms of blocking permanent water flow through a granular soil by injection of a grout. This work is part of the more general problem of internal erosion of soils (French National Project ERINOH). This research, mainly experimental, is based on a one-dimensional physical modelling. For this, a new original prototype setup, allowing to generate permanent flow in a 18 cm inner diameter and 3 m long plexiglas pipe, has been developed. It is first filled with a highly permeable granular medium, then permanent flow of water is generated at controlled upstream pressure, and finally the grout is injected locally in order to try to block the water flow. The set-up is equipped with multiple pressure sensors, flowmeters, a turbidimeter to monitor the significant parameters that control the clogging process. The experimental parameters are the characteristics of the granular medium (soil type, hydraulic conductivity, density ...), the flow characteristics (flow rate, hydraulic gradient, flow regime ...), the rheological properties of the grout (density, viscosity, yield stress ...) and the associated injection technique. Based on the results obtained, clogging criteria are proposed, as a function of the parameters involved, in a simple form for use in practice.Key-words: internal erosion, clogging, injection, grout, bentonite, yield stress, viscosity.


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