TRANSPORT ET RÉTENTION DES PARTICULES FINES DANS LES MILIEUX POREUX

Abstract

L’étude de la mobilité des particules dans les milieux poreux est un sujet qui concerne plusieurs domaines d’application. Cette recherche s’intéresse au phénomène d’érosion, qui est considéré comme la principale cause de la dégradation des sols et de l’endommagement des ouvrages géotechniques. Une étude expérimentale est menée pour évaluer la stabilité interne des sols non cohérents vis-à-vis de la suffusion. Ce processus d’érosion correspond à la migration des particules fines à travers la porosité du sol sous l’action d’un flux hydraulique est considéré par beaucoup d’auteurs comme mécaanisme d’effondrement des sols. Le sol investigué provient de la zone de Kharouba, située au nord-est de la wilaya de Mostaganem (nord-ouest de l’Algérie), où l’érosion a causé plusieurs dommages durant les dernières années. Pour l’évaluation de la susceptibilité des sols à la suffusion, deux approches ont été présentées dans la littérature: une approche géométrique basée sur l’analyse de la distribution granulométrique ou de la distribution de la taille des constrictions du sol, et une approche hydraulique basée sur la détermination du seuil de la sollicitation hydraulique au-delà de laquelle la suffusion est initiée. De la synthèse bibliographique, il est ressortit que la plupart des méthodes géométriques proposées sont conservatives car elles classifient des sols stables comme instables. Les limites de ces méthodes proviennent essentiellement du fait qu’elles ne prennent pas en considération les principaux paramètres pouvant influencés la réponse du sol à l’érosion. Les critères hydrauliques sont aussi à discuter car aucun modèle ne donne avec précision une limite exacte du déclenchement de l’érosion. D’autre part, il est évident que l’évaluation exacte de la susceptibilité à l’érosion d’un sol nécessite une combinaison des deux approches (géométrique et hydraulique). Peu de travaux se sont intéressés à la combinaison des deux critères. Pour une meilleure estimation de la susceptibilité des sols non cohérents à l’érosion, on a mené en premier lieu une étude expérimentale paramétrique pour identifier l’influence de certaines propriétés sur les processus d’érosion. Les essais sont réalisés à l’aide d’un perméamètre à charge constante. La suffusion est suivie par évaluation de la quantité des particules érodées, ainsi que par l’évolution des caractéristiques hydrauliques du milieu. Les résultats obtenus montrent que l’érodabilité du sol dépend fortement de sa granulométrie, de son état de contrainte et des conditions hydrauliques imposées. En fonction de la contribution de ces paramètres dans la probabilité du développement de la suffusion, une nouvelle approche géométrique est proposée pour évaluer la stabilité interne des sols. L’application de ce modèle donne une meilleure évaluation de la susceptibilité des sols à la suffusion par rapport aux modèles proposés dans la littérature.