Prestations et Expertise
L'expertise constitue une activité importante et complémentaire de nos recherches. Elle :
participe à l'accroissement des connaissances et des compétences, au test de nouvelles techniques ou à la validation de nouvelles méthodes de calcul débouchant sur des préconisations (normes, recommandations techniques, modes opératoires);
permet au laboratoire de garder un lien étroit avec les problématiques rencontrées par la profession, notamment dans le domaine de l’ingénierie géotechnique, de formuler des nouveaux axes de recherche;
permet au laboratoire de participer à l’effort collectif attendu des établissements publics en matière de réponse aux attentes de la société.
Le laboratoire dispose d'une plateforme d'essais.
Quels essais ?
Contact : M. Duc
Objectif | Appareil |
| Analyse minéralogique/chimique | DRX identification et quantification Rietveld |
| DRX spécifique aux argiles (lames) | |
| Analyse thermiques ATDATG | |
| Analyses chimique en contenu total ICP OES | |
| Analyses par FTIR | |
| capacité d’échange cationique et Valeur de bleu (méthode spectrophotométrique UV/visible) | |
| Mesure de surface spécifique BET N2 | |
| Mesure de la teneur en Carbone organique /minérale et sulfate/sulfure sur solide (analyseur C/S) | |
| Analyse pétrographique sur lame mince | |
| Microstructure | Porosimétrie mercure |
| Porosité à l’eau | |
| Microscopie optique numérique x20 x2000 –(keyence) | |
| MEB environnemental (non HR) | |
| Pycnomètre He | |
| Réactivité de surface et propriétés environnementales | Percolation et essais de durabilité par remontée capillaire et immersion (cycles) |
| Zétamatrie et titrimétrie pour les mesures de charge de surface | |
| Calcul du NP/AP (caractère acidogène d’une terre/déchet) et essai cinétique | |
| Essai chapelle (pozzolanicité) | |
| Tensiomètre sur poudre (angle de contact et remontée capillaire, mouillabilité) | |
| Géochimie | Test en batch ou en titrateur : Adsorption désorption, dissolution : cinétique, évolution avec T. associé à la pHmétrie ou analyse en solution |
| Test de lixiviation | |
| Propretés mécanique locale (échelle µm) : mesure de module E | Nanoindentatiaon |
| Préparation et conditionnement | Lyophilisation, inclusion, séchage, calcination, broyage (activation), concassage, sous échantillonnage, centrifugation, carottage… préparation tronçonnage, polissage de 100 kg à 1 g Test de consistance (essai au plongeur / scissomètre) pour une préparation à consistance donnée Compactage, test mini dame proctor sur sol fin (5 échantillons de 100-150g) |
Contacts : S. Fanelli et L. Makki
Objectif |
Paramètre |
Appareil |
Norme applicable |
| Caractérisation simple des sols | Identification physique | Identification granulo | |
| Emin-emax | |||
| Caractérisation mécanique | Consolidation | Oedomètre basse et haute pression | |
perméabilité basse et perméabilité haute pression | Perméamètre à charge constante | ||
| Perméamètre avec triaxial standard et haute pression | |||
Résistance au cisaillement Sols fins et grossiers | boite cisaillement direct 50 et boite cisaillement direct 450 mm | 94-512-10 | |
| Triaxial CUu, CD | 94-512-07,08,09 | ||
| Caractérisation des sols pour l'alimentation de modèles rhéologiques sophistiqués | Chemins de contrainte | Triaxial à chemin de contrainte | |
| Consolidation à gradient contrôlé | Oedo Rowe Barden | ||
Variation du module en fonction de la déformation en conditions isotrope et anisotrope | Triax multicycle | ||
| Colonne résonante Hardin | |||
| Bender elements | |||
| Essais en conditions non saturées | Essais à pression entrée air | ||
| Essais en condition de succion contrôlée | |||
Rotation des contraintes | DSS HCA | ||
| Comportement cyclique des sols - liquéfaction | Courbe liquéfation CSR-Nombre de cycle | DSS | |
| Triax cyclique jusqu’à 5Hz | |||
| Triax cyclique jusqu’à 30Hz | |||
| Sensibilité à l'érosion de matériau naturels et traités | Erosion de surface | Emiettage crumb test Mojet HET | |
| Suffusion controlée | Cellule bishop | ||
| Retrait gonflement | Courbe de rétention Essai de retrait radial Essai de retrait Linéique |
Contact : P. Reiffsteck
Objectif |
Paramètre |
Appareil |
Norme applicable |
Prestation / Recherche / Prototype |
| Caractérisation simple des sols | Résistance de pénétration | CPTu Chargement de pointe CLT DPT | ||
| Forage | Mesure avec enregistrement de 6 paramètres | ISO 22476-15 | ||
| Caractérisation des sols pour l'alimentation de modèles rhéologiques sophistiqués | Variation du module en fonction de la déformation | Pressiomètre Ménard, Pressiomètre à vitesse de pression constante Essais de dissipation Mesure de pression interstitielle Pressio autoforeur Mesure de propagation d’ondes | ||
| Comportement cyclique des sols - liquéfaction | Courbe liquéfation CSR-Nombre de cycle | Essais pressiométriques cycliques | ||
| Sensibilité à l'érosion |
Contact : F. Szymkiewicz
Objectif | Paramètre | Appareil | Norme applicable | Prestation / Recherche / Prototype |
| En surface | Essais de chargement de fondation superficielle | Jusqu’à 60t en monotone Cyclique Inclinée excentrée | ||
| Fondations profondes | Essais de chargement de fondation | Groupe hydraulique monotone etcyclique Vérins jusqu’à 1500t | ||
Soutènement et écrans plateformes | Suivi des déformations | Fibre optique Cordes vibrantes | ||
| Suivi des pressions | CPT CPI |
Exemples d'expertises
Responsable : Myriam Duc
Partenaire concerné : SNCF réseau, SGP
La pyrite FeS2 est présente dans la plupart des couches géologiques du sous-sol du bassin parisien. Lorsque le tunnelier du projet Eole (SNCF Réseau) soit la future ligne du RER E vers l’Ouest, a exposé ces pyrites à l’air, elles ont évolué chimiquement au cours du temps sur leur lieu de stockage à Sandrancourt ce qui a entrainé l’apparition d’odeur soufrée caractéristique, d’une coloration rougeâtre reconnaissable, et une acidification de l’eau du site. Ces modifications du milieu peuvent avoir un possible impact environnemental non négligeable ce qui nécessite de prendre des mesures adaptées.
En réaction, le laboratoire SRO a apporté son expertise à SNCF Réseau de mars 2021 à février 2022 pour produire une assistance à maitrise d’ouvrage avec le CETU et réaliser des tests pour caractériser les terres excavées. Les travaux ont consisté en
un suivi hebdomadaire des terres sortant de la conduite de marnage pour vérifier leurs caractéristiques dans le cadre d’une procédure contradictoire. La mesure de la teneur en sulfure consiste à vérifier si les sulfures sont < 0.1% et si les valeurs de NP/AP sont inférieures à 3. Le challenge a consisté à mettre au point une méthode rapide et validée par des essais croisés pour donner des résultats en moins d’une semaine. Cette méthode utilisant un analyseur C/S a été présentée au JNGG 2022,
une analyse des terres stockées sur les sites de stockage des terres d’Eole depuis 2019 pour évaluer leur évolution entre 2019 et 2022.
une recherche de la pyrite dans les matériaux de la carothèque du projet Eole (cette recherche é été réalisé également en 2022 sur les matériaux de la carothèque de la SGP montrant la présence de pyrite dans la majorité des formations du bassin parisien)
Une caractérisation des terres pyriteuses via des essais cinétiques simplifiés avec la rédaction d’une note de synthèse et de critiques de ces essais qui semblent confirmer une réactivité de max 30% des sulfures contenus dans les terres (arrêt de la réaction d’oxydation avec la passivation des surfaces des pyrites)
Pour aller plus loin : webinaire de mars 2022 du CFMS et conférence des JNGG de juin 2022
Responsable : Myriam Duc, Philippe Reiffsteck
Partenaire concerné : SNCF réseau, DGPR.
Le gypse est une évaporite présente dans de nombreuses zones du sous-sol français. Cette roche étant soluble, des désordres peuvent apparaitre lors d’infiltrations d’eau de pluie par percolation, ou bien une intrusion d’eau de mer. Selon le degré de fissuration du massif mais également le faciès du gypse, la dissolution de ce matériau peut varier. Aussi afin d’anticiper l’effondrement de cavités ou la perte de portance de certain sol, le laboratoire GERS-SRO s’est intéressé à la cinétique de dissolution de plusieurs facies de gypse parfois intimement mêlé à des couches plus argileuses (thèse de Thibault Coppée qui a obtenu le soutien financier de la DGPR).
Cette expertise a été utilisée afin de caractériser les massifs environnant des massifs gypseux du Sud Est de la France (notamment au niveau du tunnel du Braus – SNCF réseau). Une approche multi-échelle avec des analyses minéralogiques et chimiques couplées à des mesures physiques plus macroscopiques de densités sèches corrélées à des mesures non destructrices de vitesse du son montrent la forte hétérogénéité du massif autour du tunnel (prélevés par carottage). Les mesures en laboratoire sur des poudres de gypse et des disques polis ont montré que la dissolution se produit selon deux cinétiques (conformément aux résultats de la littérature) et qu’une intrusion d’eau salée augmente fortement la solubilité du gypse. La présence d’argile ne semble cependant pas impactante. Mesures de résistance à la compression simple, test en cellule de percolation, test de fluage et résistance au cisaillement à l’interface gypse/mortier (CEM III) complètent cette étude de la dissolution du gypse et donnent quelques éléments pour appréhender les conséquences du phénomène à une échelle plus macroscopique.
Responsable : Myriam Duc, Jeanne Sylvine Guedon, Philippe Reiffsteck
Partenaire concerné : DEAL Guyanne en collaboration avec CEREMA Toulouse
Dans le contexte de la construction du Pont sur le Larivot en Guyane, une étude minéralogique a été réalisée pour évaluer l'importance du quartz dans les échantillons fournis. Les résultats de ces analyses serviront à déterminer la forabilité et l'abrasivité des roches. Cette étude a combiné des analyses chimiques par dosage du contenu total des roches après dissolution (analyse ICP/OES de SiO2) et une étude pétrographiques permettant de mettre en avant les facies de chaque échantillons (défait, taille de grains, porosité… permettant de classer les roches). Le comptage des minéraux sur les lames minces pétrographiques a permis de quantifier les phases minérales, quantités qui ont été confrontées aux analyses minéralogiques par diffraction de rayons X (identification via le logiciel EVA et la base de données ICDD PdF2 et quantification via l’analyse Rietveld).
Cette étude va être complétée par l’étude de fines issues du site afin de définir l’origine de ses fines (soit un apport naturel externe sur le site, soit des fines de dégradation des roches in situ, soit un effet du forage).
Responsable : Myriam Duc
Partenaire concerné : QDVC / COWI
La mission confiée au laboratoire GERS-SRO était de montrer dans quelle mesure la dissolution sur une période 5 ans d’un sol carbonaté compacté peut ou non entrainer un tassement de l’ordre de 30 cm du sol terrassé autour d’un parking souterrain dans la région de Lusail (Qatar). En effet des désordres importants sont apparus sur les bâtiments et les trottoirs/chaussées sur une zone de 1300 m2. Plusieurs dizaines de prélèvement de sols carottés/ excavés ont été analysés afin de déterminer leur composition chimique/minéralogique et leur capacité à se dissoudre en présence d’eaux également prélevées sur site (eaux de pompage ou de surface). Le renouvellement de l’eau dans le sol (qui dépend de la porosité/perméabilité du sol) et la capacité du CO2 de l’air (source acide permettant la dissolution) à pénétrer dans le sol de même que l’impact de la salinité des eaux sont quelques-uns des paramètres dont nous avons tenu compte. Un calcul estimatif en choisissant des valeurs de paramètres les plus défavorables a permis de démontrer que l’origine du tassement du sol n’était probablement pas lié à la dissolution du sol mais sans doute à un défaut initial de compactage. Cette expertise montre la capacité du laboratoire GERS SRO de travailler à plusieurs échelles en couplant géochimie et géotechnique.