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PROJET ERINOH
CFMS Paris 9 décembre 09 J-J Fry
LE PROJET NATIONAL
ERINOH
( ERosion INterne dans les Ouvrages Hydrauliques) 2007-
2010
PROJET ERINOH
CFMS Paris 9 décembre 09 J-J Fry
Érosion Interne # 1 rupture par an en France
1993 1994 2001 2001
2002 2003
2005
PROJET ERINOH
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Le Programme en 8 thèmes et 2 financements
A – Bases de données et grille d’analyseB – Seuils et cinétiques d’érosion (ANR)C – Simulation Migration/colmatageD – Pérennité des parois et sols injectésE – Logiciel de modélisation du renardF – Méthodes de détection d’érosion interne (ANR)G – Tests et expérimentations en vraie grandeurH – Publications et Recommandations
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Thème A : 2 bases d’incidents et ruptures Liste des initiateurs et zones d’initiation
Les zones d’initiation
A – Autour des conduites
B – En crête : fissures, animaux et végétaux
C – Au contact des ouvrages GC
D – En fondation
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Érosion de conduit Digue en argile sur fondation en argile
Test de HET (CEMAGREF LCPC)
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Thème B : Cinétique dans une digue en argile
Une seule courbe et des temps de rupture de 1 à 106
Fell Bonelli 2006
od
oer Pk
Rt
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Thème E : Calcul de l’hydrogramme de crue
modèle Bonelli
Rossvatn (Norvège)
Mesures 2009
c <1 Pa
0,9.10-2 <Ker<3.10-2
Calcul EDF - CEMAGREF
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RESISTANCE A L’ÉROSION : EXEMPLE DE KATRINA (USA)
Résistance à la submersion (vagues ou tsunamis) d’après J-L Briaud
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Thème B : digue en sable argileux, silt, argile dispersive
Si HET impossible => JET test
=> kd et c
ou essai de dispersion
(château de sable)
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Érosion régressive
Crue après crue le trou grandit jusqu’à la rupture
Digue en argile sur fondation en sable
Claquage
Fuite
Formation du Trou
Progression du trou
Renard
Brèche
Rupture
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Sellmeijer (1988)
dike
sand
river
100
1
10
L/d3
H/L
/L
0,1
1,0
0,010,1 1,0
l
L
H
LccHw
pc ))ln(..)(tan( 100680
1
28082.
.
L
D
L
D3
1
70
1)(L
dc
D
Érosion régressive Digue en argile sur du sable
IC = HC/L?
IC = HC/L
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Digue en alluvions : Limon sur/sous gravier
Érosion de contact
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Érosion de contact
Pas d’érosion si vitesse
d’écoulement < #1cm/s
LTHE Y-H Faure, C. Guidoux, R. Beguin
Digue en alluvions : Limon sur/sous gravier
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l’érosion de contact :Détection avec le Permeafor
érosions de contact
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Suffusion
Digues en alluvions
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Suffusion
Digue en alluvions graveleuse
Pas d’érosion si vitesse d’écoulement < # 0,5 cm/s ?
(M. GOLTZ 2009)
SABLE <0,5mm
GRAVE>5mm
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THEME G : DETECTION
Comment détecter l’érosion interne dans une digue de protection contre les crues?
1 Maintenance Curative :
Polarisation Spontanée et Panneaux électriques avec traçage à la saumure
2 Maintenance Préventive :
Analyse par fibre optique lors de crues d’importance moyenne (avec mesure de vitesse)
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MAINTENANCE CURATIVE : PS
PS amont
grand rendement
PS aval
cartographie
Fugro
(2009)
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MAINTENANCE CURATIVE : PS densité de courant par inversiondensité de courant par inversion
Vérification de la conformité de
l’analyse
Bretelle drainante
Remontée de la Nappe interceptée par la tranchée drainante
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FIBRE OPTIQUE OPTIQUEMise en place d’une fibre optique au pied
de la digue d’ Oraison EDF 2005
Détection de fuites de 4 et
1 l/min
4l/min
1l/min
MAINTENANCE PREVENTIVE :
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Surveillance par
fibre optique
Vitesse en pied (TUM 2006)
Sr =10%
Sr=40%
Sr =100%
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
1,E-06 1,E-05 1,E-04 1,E-03 1,E-02w f [m/s]
dT
i [K
]
dw [mm] s [W/mK] Sand 0/3Q-SandSchluff
0,520,1
2,23,22,9
0,250,3640,3
Méthode active :
Application à Oraison : pas de fuite (EDF 2006)
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EST
SUDNORD
OUEST
Fibres optiques
Sens desMesures
Surveillance par
fibre optique
Méthode passive : Bassin PERINE CEMAGREF
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Fuites :
21
n
FO STAi
iiSCE t t
Méthode des moindres carrées
ANALYSE DES MESURES DE TEMPERATURE PAR LA METHODE PASSIVE STA
Face OuestDETECTION PAR LA FIBRE HAUTE
DETECTION PAR LA FIBRE BASSE
Distance (m)
Distance (m)
Surveillance par fibre optique
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THEME C : APPROCHES MULTI ECHELLES ET MODELISATION
1 Détermination de la taille des constrictions du sol (LTDS)
2 Modèle d’écoulement dans un trou d’une digue en argile (CEMAGREF)
3 Modèle d’écoulement dans un trou d’une digue zonée (EDF)
4 Suffusion et colmatage d’un filtre (LOMC)
5 Arrêt d’une érosion par géotextile (LTHE)
6 Effet de la suffusion sur le comportement mécanique(GèM)
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THEME D : REPARATION PAR INJECTIONS
Objectif 1 :
Étude de la résistance du coulis injecté dans un fort écoulement (CERMES - MCC )
Objectif 2 :
Étude de la résistance à long terme du sol injecté (GèM – MCC)
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DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL AU GèM
Essais de durabilité de matériaux traités en cellule triaxiale (GèM)
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DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL AU CERMES
L’objectif des études CERMES est d’évaluer la capacité de différents produits d’injection à bloquer un écoulement d’eau turbulent dans un sol de forte perméabilité: k# 10E-1 à -2 m/s.
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Injection locale du produit de colmatage dans l’ l’écoulement d’eau permanent Suivi de l’évolution de l’écoulement et à l’issue de l’injection ;
Récupération et analyse du sol traité pour essai d’érosion sous gradient variable en cellule triaxiale .
PROTOCOLE D’ESSAI
(CERMES)
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THEME G : ESSAIS EN VRAIE GRANDEUR
1 Essais de résistance à l’érosion des digues SYMADREM
2 Surveillance de la levée d’Authion (LCPC+TENCATE)
3 Géomécamètre digues de l’Isère et du Drac (IMSRN + 3S)
4 Comparaison franco-allemande (VNF +EDF+LTHE+ GèM)
5 Comparaison surveillance fibre optique-résistivité (EDF)
6 Détection de 4 ruptures : projet IJKDIJK (Tencate - EDF)
7 Comparaison méthod. géophysiques (CER – LCPC & al)
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LE GEOMECAMETRE
Pressiomètre adapté pour tester la
résistance à l’érosion (J. Monnet & M.
Broucke 2009 3S)
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Géophysique 3D sur digue expérimentale
Contrôle de qualité et Validation sur digue au CER de Rouen (Y. Fargier EDF & S. Palma-Lopez LCPC C. Fauchard LRPC )
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THEME G : PROJET IJKDIJK (Hollande)DETECTION DE L’EROSION REGRESSIVE
Remblai testé à la rupture avec le produit GEODETECT
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IJKDIJK Test 2 rupture le 25/10/09Détection de l’érosion régressive par :
la température la déformation
22/10/2009 11h58 22/10/2009 à 11h57
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THEME H : RECOMMANDATIONS
Volume 1 : ESSAIS DE LABORATOIRE (animation Cemagref –LCPC)
Volume 2 : METHODES DE DETECTION (animation EDF)
Volume 3 : METHODES D’INGENIERIE (animation ISL)
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ERINOH existe grâce à :
et CETMEF, CNR,Coyne et Bellier, EDG, EGIS, CERMES, ESTP,FNTP,TRSN, ISL,MCC, SNCF, SOLETANCHE-BACHY, SOTRESOL, FUGRO, SAFEGE, TENCATE,VNF sans oublier :
LMPG
UMR CNRS 6183