Approche expérimentale multi-échelle de l'effondrement capillaire de sols granulaires

par Fatima zahra El Korchi

Projet de thèse en Mécanique et Génie Civil

Sous la direction de Moulay Saïd El youssoufi et de Frederic Jamin.

Thèses en préparation à Montpellier en cotutelle avec l'Université cadi ayyad de marrakech , dans le cadre de I2S - Information, Structures, Systèmes , en partenariat avec LMGC - Laboratoire de Mécanique et Génie Civil (laboratoire) et de Physique et mécanique des milieux divisés (Pmmd) (equipe de recherche) depuis le 10-12-2013 .


  • Résumé

    Le sujet proposé s'intéresse à la prise en compte des aspects multi-physiques dans l'étude du comportement de milieux granulaires partiellement saturés d'eau. Dans ce cadre, il sera question d'observation expérimentale et de modélisation numérique du comportement mécanique de ces milieux en réaction à de la coalescence de ponts liquides dans les pores, d'hystérésis hydrique et de transition de domaines hygroscopique – pendulaire – funiculaire. L'étude est envisagée à plusieurs échelles. Elle vise d'abord à analyser le comportement des matériaux granulaires non saturés, en prenant en compte les mécanismes élémentaires locaux. En particulier, il s'agira de mieux décrire la dynamique des ponts capillaires au cours de l'histoire de chargement hydromécanique d'un assemblage (VER), en fonction de l'état hydrique, ainsi que le processus de fusion des ménisques élémentaires ou la rupture de ponts formés d'amas entre plusieurs grains. Ce projet s'appuiera d'abord sur des expérimentations de laboratoire à l'échelle élémentaire du pore et du contact, à l'échelle de quelques grains puis à l'échelle macroscopique d'un échantillon à l'appareil triaxial pour milieux granulaires non saturés. Des investigations théoriques et numériques seront également menées pour mieux cerner les mécanismes locaux et leur transposition à l'échelle du VER. Une attention particulière sera accordée à la définition de variables contraintes appropriées à l'étude du comportement des milieux granulaires non saturés ; variables qui restent à l'heure actuelle mal décrites.

  • Titre traduit

    Experimental multi-scale approach to capillary collapse of granular soils


  • Résumé

    The subject focuses on the consideration of multi- physical aspects in the study of the behavior of granular materials partially saturated with water. In this context, it will be matter of experimental observation and numerical modeling of the mechanical behavior of these environments in response to the coalescence of liquid bridges in the pore water of hysteresis and transition areas hygroscopic - pendulum - funicular. The study is being considered at several levels . It aims first to analyze the behavior of unsaturated granular material , taking into account the local elementary mechanisms . In particular, it will better describe the dynamics of capillary bridges in the history of hydromechanical loading of an assembly (VER ) , depending on water status and the process of merging elementary menisci or breaking bridges formed clusters between several grains. This project will rely primarily on laboratory experiments in elementary pore scale and contact across a few grains and at the macroscopic scale of a sample to the triaxial apparatus for granular non- saturated . Theoretical and numerical investigations will also be conducted to better understand local mechanisms and their implementation across the VER . Particular attention will be given to the definition of variables appropriate constraints to study the behavior of unsaturated granular media ; variables remain at present poorly described .