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GT2 : Intéractions : Sols Sous-Sol Eau (3SE)
L’enjeu est la compréhension et la modélisation des propriétés et comportements des matériaux naturels (sols et roches) et des transferts (eau, gaz carbonique) en milieu naturel sous forçage naturel ou anthropique. Les voies de progrès résident aussi bien dans l’amélioration des techniques et protocoles de mesure que dans une meilleure compréhension ou une modélisation plus précise. Elles s’appuient sur une forte instrumentation sur site (prospection géophysique, suivi de la qualité des eaux, combinaison de la géotechnique et de la géophysique) et le suivi de sites expérimentaux pilotes.
Contact :
Membres :
Alain Denis, Colette Sirieix, Jean-François Lataste, Roland Lastennet, Antoine Marache, Nicolas Peyraube, Vincent Allègre, Halidou Niandou, Cécile Verdet
L’enjeu est la compréhension et la modélisation des propriétés et comportements des matériaux naturels (sols et roches) et des transferts (eau, gaz carbonique) en milieu naturel sous forçage naturel ou anthropique. Les voies de progrès résident aussi bien dans l’amélioration des techniques et protocoles de mesure que dans une meilleure compréhension ou une modélisation plus précise. Elles s’appuient sur une forte instrumentation sur site (prospection géophysique, suivi de la qualité des eaux, combinaison de la géotechnique et de la géophysique) et le suivi de sites expérimentaux pilotes.
Les verrous scientifiques majeurs relèvent :
- de la compréhension des mécanismes impliqués (écoulements en milieux épikarstique et karstique pour la gestion et la préservation de la ressource en eau, aérologie d’une cavité souterraine (grottes ornées) et transferts de gaz carbonique entre la cavité et l’extérieur),
- du développement de méthodes innovantes de traitement des mesures géophysiques (suivi temporel pour construire une image plus juste des formations du sous-sol) ou de la combinaison de mesures géophysiques et géotechniques pour déterminer les propriétés mécaniques des sols,
- de développements expérimentaux : mise au point d’essais géotechniques plus représentatifs du comportement au retrait-gonflement d’un sol argileux in-situ, utilisation d’analyses physico-chimiques et minéralogiques couplées à des observations microstructurales (MEB Environnemental, spectromètre X) pour expliquer le comportement mécanique des sols argileux gonflants ou latéritiques,
- de la modélisation : modélisation mécanique et structurale d’un massif et/ou d’un escarpement rocheux à partir de relevés 3D en photogrammétrie (au sol et avec drone) associée à un suivi temporel pour construire une image des plus petits déplacements des blocs rocheux.
Les recherches s’appuient sur des mesures réalisées in-situ et en laboratoire par différentes méthodes géophysiques (électrique, électromagnétique et sismique), mécaniques (extensométrie, photogrammétrie, relevé de fracturation), physiques (humidité, température, gaz carbonique) et chimiques (éléments majeurs, mesures isotopiques).
Le projet scientifique du GT2 sur le prochain quadriennal est dans la continuité du projet 2015-2020 centré sur des objets d’études porteurs d’un point de vue sociétal (gestion des eaux, gestion patrimoniale- grottes ornées et patrimoine bâti, valorisation de matériaux, effet du forçage climatique sur l’environnement et le patrimoine). Notre priorité dans nos perspectives scientifiques est de renforcer et de prolonger les collaborations nationales et internationales dans les domaines :
- Du fonctionnement et des transferts de masse (eau et CO2) dans les systèmes karstiques (CRN, collaborations : Régions Nouvelle Aquitaine et Occitanie, Parc national des causses du Quercy, Agence de l’eau, BRGM, Suez environnement, SNO Karst mais également la DRAC Aquitaine pour le suivi de la grotte de Lascaux.
- De la valorisation des matériaux de dragage en béton écologiques, (projet Région –VALOSED-2020- 2024 multi-partenaires : LaSIE, SIAME , FNTP, ports de Bordeaux et de Bayonne, NGE, Spie, Eiffage, Solétanche, Alios). Ce sujet devrait être généralisé pour le prochain quadriennal, par un « Projet National » avec le soutien fort de la FNTP. L’objectif est de poursuivre les recherches sur des bétons à base de sédiments. Une thèse financée va démarrer en septembre 2020 (mécanique, durabilité et propriétés de transfert avec changement d’échelle). De même deux post-Docs seront lancés en 2021et 2022 (financés dans ce projet également). Le 1er : « passage à l’échelle de l’ouvrage de taille réelle après une étape de validation sur des murs de laboratoire) et 2nd sujet (Une étude de variabilité sur la provenance des sédiments du littoral Ouest et sur les bétons obtenus)
- De la connaissance, la préservation et la conservation du patrimoine qu’il soit bâti, historique ou préhistorique (Grotte de Lascaux et de Villars) à partir des méthodes géophysiques développées à I2M et du développement des diagraphies (Quebec) et de la sismique passive.
De gauche à droite : reconstruction géostatistique 3D de données géophysiques des formations de la colline de Lascaux, analyse factorielle des grandeurs caractérisant des écoulements dans l’épikarst, suivi de la succion dans un sol gonflant.
I2M - la grotte de Jovelle et la grotte de Cussac
I2M est investi depuis une dizaine d'année dans la caractérisation de l'environnement des grottes ornées et tout particulièrement de celle de Lascaux. Son expertise s'étend désormais à d'autres sites tout aussi prestigieux : la grotte de Jovelle et la grotte de Cussac.
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