LE PROJET NATIONAL ERINOH ( ERosion INterne dans les Ouvrages Hydrauliques) 2007-2010

Érosion Interne # 1 rupture par an en France 1993 1994 2001 2001 2002 2003 2005 Érosion Interne # 1 rupture par an en France

Le Programme en 8 thèmes et 2 financements A – Bases de données et grille d’analyse B – Seuils et cinétiques d’érosion (ANR) C – Simulation Migration/colmatage D – Pérennité des parois et sols injectés E – Logiciel de modélisation du renard F – Méthodes de détection d’érosion interne (ANR) G – Tests et expérimentations en vraie grandeur H – Publications et Recommandations

Les zones d’initiation 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

Érosion de conduit Digue en argile sur fondation en argile Test de HET (CEMAGREF LCPC)

Thème B : Cinétique dans une digue en argile Bonelli 2006 Fell Une seule courbe et des temps de rupture de 1 à 106

Thème E : Calcul de l’hydrogramme de crue Rossvatn (Norvège) Calcul EDF - CEMAGREF modèle Bonelli Mesures 2009 tc <1 Pa 0,9.10-2 <Ker<3.10-2

RESISTANCE A L’ÉROSION : EXEMPLE DE KATRINA (USA) Résistance à la submersion (vagues ou tsunamis) d’après J-L Briaud

Thème B : digue en sable argileux, silt, argile dispersive Si HET impossible => JET test => kd et tc ou essai de dispersion (château de sable)

Érosion régressive Digue en argile sur fondation en sable Renard Brèche Rupture Claquage Fuite Formation du Trou Progression du trou Crue après crue le trou grandit jusqu’à la rupture

Érosion régressive Sellmeijer (1988) Digue en argile sur du sable 100 1 10 kL/d3 H/L /L 0,1 1,0 0,01 IC = HC/L dike sand river H l L D IC = HC/L? Sellmeijer (1988)

Digue en alluvions : Limon sur/sous gravier Érosion de contact

Digue en alluvions : Limon sur/sous gravier Érosion de contact LTHE Y-H Faure, C. Guidoux, R. Beguin Pas d’érosion si vitesse d’écoulement < #1cm/s

l’érosion de contact : Détection avec le Permeafor érosions de contact

Suffusion Digues en alluvions

Digue en alluvions graveleuse Suffusion Digue en alluvions graveleuse Pas d’érosion si vitesse d’écoulement < # 0,5 cm/s ? (M. GOLTZ 2009) GRAVE>5mm SABLE <0,5mm

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)

MAINTENANCE CURATIVE : PS PS amont grand rendement PS aval cartographie Fugro (2009)

MAINTENANCE CURATIVE : PS densité de courant par inversion Bretelle drainante Vérification de la conformité de l’analyse Remontée de la Nappe interceptée par la tranchée drainante

MAINTENANCE PREVENTIVE : Détection de fuites de 4 et 1 l/min FIBRE OPTIQUE Mise en place d’une fibre optique au pied de la digue d’ Oraison EDF 2005 1l/min Détection de fuites de 4 et 1 l/min 4l/min

Surveillance par fibre optique Sr =100% Sr=40% Sr =10% Vitesse en pied (TUM 2006) Méthode active : Application à Oraison : pas de fuite (EDF 2006)

Surveillance par fibre optique EST SUD NORD OUEST Fibres optiques Sens des Mesures Méthode passive : Bassin PERINE CEMAGREF 3

Surveillance par fibre optique Fuites : Méthode des moindres carrées ANALYSE DES MESURES DE TEMPERATURE PAR LA METHODE PASSIVE STA Face Ouest DETECTION PAR LA FIBRE HAUTE DETECTION PAR LA FIBRE BASSE Distance (m) Surveillance par fibre optique 4

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)

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)

DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL AU GèM Essais de durabilité de matériaux traités en cellule triaxiale (GèM)

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.

PROTOCOLE D’ESSAI (CERMES) 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 .

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)

LE GEOMECAMETRE Pressiomètre adapté pour tester la résistance à l’érosion (J. Monnet & M. Broucke 2009 3S)

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 )

THEME G : PROJET IJKDIJK (Hollande) DETECTION DE L’EROSION REGRESSIVE Remblai testé à la rupture avec le produit GEODETECT

IJKDIJK Test 2 rupture le 25/10/09 Détection de l’érosion régressive par : la température la déformation 22/10/2009 11h58 22/10/2009 à 11h57

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)

ERINOH existe grâce à : UMR CNRS 6183 LMPG RN et CETMEF, CNR,Coyne et Bellier, EDG, EGIS, CERMES, ESTP,FNTP,TRSN, ISL,MCC, SNCF, SOLETANCHE-BACHY, SOTRESOL, FUGRO, SAFEGE, TENCATE,VNF sans oublier :