Mécanique des Géomatériaux, Géofluides et Géostructures (MGéo3)

L’équipe concentre ses activités sur trois problématiques principales liées aux géomatériaux (grains, mélanges fluide-grains, boues, neige, glace, béton…) : la caractérisation du comportement mécanique complexe de ces matériaux, la rhéologie et l’hydrodynamique des géofluides et le comportement des ouvrages dans leur environnement. Elle s’intéresse aux précurseurs et au développement des modes d’instabilités dans les géomatériaux, aux interactions fluide-grains, à la description de la transition fluide-solide, aux couplages entre rhéologie et hétérogénéités dans les matériaux, aux écoulements de fluides complexes en régime fortement varié, au comportement et aux modes de rupture des ouvrages sous sollicitations sévères et aux interactions fluide-structure. L’équipe s’appuie sur des compétences en physique, mécanique des solides et des fluides et en dynamique des structures. Un large spectre d’expérimentations originales basées sur des tests en laboratoire et in situ et de la simulation numérique (méthodes aux éléments discrets, modèles continus) est utilisé, avec une attention particulière prêtée au développement d’approches multi-échelles et d’approches intégrées dans l’épaisseur. L’ensemble des travaux de l’équipe vise à préciser le comportement mécanique des phénomènes gravitaires rapides (avalanches de neige et de glace en y incluant le transport éolien de neige et ses effets, crues et laves torrentielles, chutes de blocs, glissements de terrain, etc.) dans leurs phases d’initiation, de propagation et d’arrêt en incluant l’influence des structures de génie civil sur les écoulements et la réponse de ces structures aux impacts.

Actions de recherche

Les actions de recherche portent sur les instabilités dans les milieux granulaires secs et humides, les écoulements de fluides complexes fortement variés (ressauts granulaires, front d’écoulement de fluides viscoplastiques), l’effet de la cohésion sur les seuils d’arrachement des particules transportés par l’air, l’interaction entre écoulements de fluides complexes et structures, la modélisation numérique du comportement mécanique des structures souples et rigides soumis aux aléas gravitaires. L’équipe contribue au développement de mesures innovantes en mécanique expérimentale, de modèles « couche mince » et de méthodes numériques multi-échelles.

Écoulements gravitaires

Déclenchement des phénomènes

Ouvrages

Moyens et techniques mis en œuvre

Laboratoires

Sites expérimentaux

Outils de simulation

Modèles couche mince
Smooth Particle Hydrodynamics
Méthode aux éléments discrets
Méthode aux éléments finis

Projets en cours

LabEx Tec21 (Engineering solutions for the 21st century's increasingly complex challenges). 2011-2019
FUI Pridyn (Protection contre les risques naturels dynamiques). 2016-2019
PN C2ROP (Chutes de blocs, Risques rocheux, Ouvrages de protection). 2015-2019
CDP Risk@Univ. Grenoble Alpes (Managing risk for a more resilient world). 2017-2020
Projet VOR 2018 : Caractérisation, suivi et comparaison de la cinématique d’un glissement-coulée argileux par méthodes aéroportées (drone, satellite). ISTerre/Irstea.
Expertises, appui à la politique publique : refuge du Goûter (transport de neige par le vent), refuge du Pavé, paravalanche de Taconnaz (avalanches)…
Projet VOR sur la détermination de valeurs seuils d’indices d’efficacité structurale des ouvrages de correction torrentielle. Projet Irstea/3SR/GIPSA/INSA avec le RTM.