Génie Civil et valorisation des sols traités

Identification des paramètres influençant l’évolution des sols excavés suite au creusement des tunnels en terrain meubleDoctorant : Moez SELMI. Période 2014-2017

Directeurs de thèses :
Mehrez JAMEI (ENIT, Tunisie) Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis
Philippe DUBUJET (ENISE)
Co encadrante : Mariem Kacem Boureau (ENISE)

Financement :

Bourses

Matériel et congrès

-          Programme PHC-UTIQUE 2015

-          Bourses d’Alternance du gouvernement tunisien

-          Bourse CMIRA

-          Programme PHC-UTIQUE 2015

-          Fond propre LTDS

-          CPER

1- le contexte scientifique :

Les travaux de creusement des tunnels produisent une grande quantité de sols. Ces matériaux sont souvent mélangés avec des additifs utilisés en tant que lubrifiants nécessaires à l’opération du creusement. Actuellement ces matériaux sont mis en centre de stockage des déchets.

Avec les différents projets de creusements en cours dans le monde et plus particulièrement en France, les quantités produites sont de plus en plus importantes. Il s’est alors imposé de trouver des moyens de valorisation. La proposition de possibles valorisations nécessite de bien connaitre le matériau.

Certains travaux existent déjà pour caractériser ces lubrifiants et leur efficacité dans l’opération de creusement, ainsi que leur biodégradabilité. Les résultats restent propres à chaque type de lubrifiant et ne sont pas exploitées dans le but d’une valorisation possible du matériau final.

Le travail de cette thèse se place dans le cadre de la ré-utilisation des déchets du Génie Civil. Plus précisément le travail proposé concerne le potentiel de réutilisation de sols traités. Les traitements de nature physico-chimiques qu’ils subissent, modifient leurs caractéristiques hydro-mécaniques. On se place donc dans un cadre multiphysique et plus précisément chemico-physico-mécanique.

Il s'agit d'examiner le potentiel de réutilisation des sols excavés par tunnelier à pression de terre.

2- Sujet de thèse

Le matériau traité est un matériau complexe polyphasique à structure évolutive. En effet il est constitué de sol, d'agents tensio-actifs, mais également d'un matériau granulaire supplémentaire constitué de bulles. Ce matériau est très influent sur le comportement du milieu. 

Un des objectifs majeurs de ce travail de thèse est la compréhension du matériau traité au cours de son histoire qui comporte nécessairement des évolutions de contextes hydriques et climatiques très diverses. Ceci passe par la compréhension des phénomènes locaux, des interactions entre les particules et les bulles, entre le tensio-actif et le milieu poreux. Le lien entre les effets locaux et globaux sera alors à identifier. Il s’agit d’une thèse expérimentale dans laquelle les tensio-actifs comme agents classiques seront étudiés. Différents sols seront utilisés: sols modèles à granulométrie diverses et sols naturels. L’étude expérimentale repose sur des essais hydromécaniques (triaxiaux à succion contrôlée, œdomètre à succion imposée, etc...). La mobilité des agents dans le sol sera identifiée à partir d’essais en colonnes. Un suivi de la dégradation physico-chimique des bulles sera à identifier.

Un grand travail d’interprétation des résultats et une démarche d’analyse empirique est à réaliser afin de maitriser les paramètres influençant l’évolution du matériau. Le travail doit mener à la définition et réalisation d'essais permettant la construction et la validation d'une modélisation future.