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"Influence de l’hydrogéochimie sur les propriétés rhéologiques des argiles"

6 juillet 2012

Titre : Influence de l’hydrogéochimie sur les propriétés rhéologiques des argiles

Laboratoire de rattachement : ISTerre

Encadrant : Gregory Bièvre, Equipe Risques, ISTerre ; G. Chambon, IRSTEA ; D. Jongmans, Equipe Risques, ISTerre ; L. Charlet, Equipe Géochimie 4D, ISTerre.

Téléphone : 04.76.63.51.73

Contexte et objectifs de la mission de stage :

Les glissements de terrain affectant les formations argileuses présentent des phases d’accélération et de fluidification qui peuvent engendrer des pertes humaines et avoir des conséquences dramatiques sur les infrastructures. Récemment, des essais de caractérisation réalisés sur des échantillons argileux prélevés en trois sites proches du glissement d’Avignonet (Trièves) ont montré une variabilité très importante de la limite de liquidité (de 30 à 50 %). Cette limite, qui correspond à la teneur en eau de l’argile pour laquelle se produit la transition liquide-solide, est une caractéristique fondamentale de l’argile, contrôlant le passage d’un glissement de terrain à une coulée. Plusieurs études géochimiques sur des matériaux argileux ont mis en évidence l’impact de la chimie de l’eau interstitielle sur l’évolution de leurs propriétés géotechniques comme la résistance résiduelle au cisaillement et la limite de liquidité. D’autre part, des essais rhéométriques réalisés sur l’argile du Trièves ont montré que ce matériau thixotropique se caractérisait par un phénomène de bifurcation de viscosité lui permettant de passer rapidement d’un comportement solide à fluide.

Le but de ce projet est d’étudier la variabilité des propriétés géotechniques et rhéologiques de certaines argiles avec la composition chimique des eaux porales. Des essais de laboratoires (mesures de limite de liquidité et de viscosité) seront réalisés sur deux argiles affectées par des glissements de terrain (Avignonet, France et Les Diablerets, Suisse). Des échantillons seront prélevés sur les deux glissements et saturés avec des eaux de composition chimique différente (principalement Ca et Na) avant de faire l’objet d’essais de laboratoire à l’IRSTEA. L’objectif est de déterminer si des variations spatiales ou temporelles de la composition chimique des eaux circulant dans un glissement de terrain sont susceptibles de provoquer des phénomènes d’accélération ou de fluidification du mouvement. Selon les résultats obtenus, des expériences pourront être réalisées sur un plan incliné pour simuler de manière analogique ces phénomènes.

Le travail s’intègrera dans le cadre d’une collaboration entre l’Université J. Fourier, l’IRSTEA (Grenoble) et l’Université de Lausanne. Le candidat sera amené à participer à des expériences de terrain sur les sites de glissement étudiés.

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