Une plateforme unique pour les ouvrages hydrauliques

Barrage de Sénéchas (30)  © Simon Dieudonne
Barrage de Sénéchas (30)  © Simon Dieudonne

La plateforme Géomécanique d’Irstea met à la disposition de partenaires publics et privés des équipements et compétences de pointe en matière d’aménagements hydrauliques. L’unité de recherche RECOVER, qui rassemble des experts de la gestion des risques, pilote la plateforme et développe des projets de recherche partenariale dans le domaine des ouvrages hydrauliques.

Doté de son expertise unique en France sur les barrages et les digues, Irstea a développé depuis plus de 15 ans de nombreux travaux de recherche et d’expertise sur les aménagements hydrauliques. Des connaissances et savoir-faire transférés aux services de l’Etat, aux gestionnaires d’ouvrages et aux bureaux d’étude, et qui ont contribué à faire évoluer la réglementation sur le contrôle de la sûreté de ces ouvrages. L’institut conduit différents types d’action dans le domaine : recherche, expérimentation, modélisation, développement d’outils, diagnostic concernant la conception, le contrôle et la maintenance d’ouvrages hydrauliques tels que barrages, digues, bassins, canaux et réservoirs.  La plateforme Géomécanique, pilotée par les scientifiques de l’unité RECOVER à Aix-en-Provence et regroupant deux laboratoires - un laboratoire de mécanique des sols et un laboratoire sur les géosynthétiques - propose ces compétences de pointe ainsi qu’un ensemble d’équipements, exceptionnel en France et en Europe, en mettant l’expertise Irstea au service de projets de recherche partenariale.

Comprendre les sols, les digues et les barrages grâce à des équipements de pointe

La plateforme Géomécanique regroupe un ensemble de moyens et de compétences dédié à l’analyse et à la compréhension des sols et des phénomènes physiques intervenant au niveau des digues et des barrages. Elle est dotée de nombreux équipements : parmi les plus emblématiques, le Hole Erosion Test permet de tester la résistance des matériaux à l’érosion. Mis au point par les chercheurs et chercheuses d’Irstea, il a été transféré vers la sphère socio-économique, à des bureaux d’études, via des contrats de licence. Il est donc utilisé au quotidien au niveau opérationnel. La grande boîte de Casagrande, qui permet de caractériser la résistance au cisaillement des matériaux grossiers, est un des seuls équipements de cette taille en France.

« Lors de partenariats utilisant la plateforme, Irstea intervient dès la conception des projets, la mise au point des protocoles expérimentaux, le développement de dispositifs adaptés à la réalisation du projet (bancs d’essai, essais in situ…) et jusqu’au transfert des dispositifs développés vers l’ingénierie. Nous fournissons une expertise précieuse à nos partenaires, et pas seulement l’accès à nos équipements », explique Sylvie Nicaise, scientifique de l’unité RECOVER et responsable du laboratoire Géomécanique.

Laboratroire Géomécanique, bancs d’essais triaxiaux et perméabilité
Laboratroire Géomécanique, bancs d’essais triaxiaux et perméabilité © S. Nicaise - Irstea

Les géosynthétiques : des matériaux innovants au service des ouvrages hydrauliques

Les géosynthétiques sont des géomatériaux rassemblant les géotextiles et produits apparentés, ainsi que les géomembranes. Les ouvrages hydrauliques et de protection modernes incluent quasiment tous des géosynthétiques dans leur conception et leur composition. Les géomembranes sont employées pour leur seule fonction d’étanchéité alors que les géotextiles et produits apparentés permettent de remplir de multiples fonctions : filtration, séparation, drainage, protection ou encore renforcement des ouvrages hydrauliques.

Le laboratoire Géosynthétiques d’Irstea est équipé de moyens techniques pour la caractérisation physique, hydraulique et mécanique de ces produits. Des essais index et de performance sont réalisés pour le compte de producteurs ou d’utilisateurs dans le cadre de programmes de recherche nationaux et internationaux. 
Parmi les travaux en cours : le projet Valssinnov, qui a pour but de valoriser les sédiments de dragage, actuellement traités comme des déchets chargés en matière organique. Pour atteindre cet objectif, les scientifiques développent un géosynthétique innovant couplé à des techniques d’électro-osmoses1  qui parvient à séparer les fractions liquide et solide tout en fixant les métaux lourds et la pollution organique. Le produit doit donc permettre d’extraire les polluants des sédiments afin de pouvoir utiliser ces derniers pour de la construction en génie civil. Le projet porte ainsi de forts enjeux environnementaux, économiques et de valorisation des matériaux. 

Laboratoire géosynthétiques
Laboratoire Géosynthétiques, essais de flux sur géomembranes et de fluage en compression sur géotextiles © G. Bambara - Irstea

Irstea travaille avec les voies navigables de France et plusieurs partenaires privés dont Antéa Groupe, Afitexinov, Vinci Construction et  a développé un banc d’essai spécialement pour ce projet.
 « Notre compétence scientifique sur les géosynthétiques est un atout de taille dans ce genre de projets. Les compétences mobilisées pour Valssinnov sont multiples, tant au niveau scientifiques – physique, chimie, – qu’à un niveau plus général de gestion d’un projet de recherche. Nous mettons en place les dispositifs expérimentaux et produisons des données de qualité, exploitables au niveau opérationnel puisque l’objectif final du projet est de construire un démonstrateur. C’est donc à la fois une fourniture de moyens mais aussi de compétences et de connaissances scientifiques, afin de développer un nouveau produit géosynthétique qui réponde aux besoins de nos partenaires », explique Gisèle Bambara, responsable du laboratoire Géosynthétiques. 

Une accréditation et des experts reconnus, gage de qualité

Le laboratoire de Géosynthétiques offre des prestations de service pour des industriels privés, notamment des fabricants de géosynthétiques. Une part importante des essais de la plateforme sont menés sous accréditation COFRAC ce qui permet de garantir un service et des résultats d’essai de qualité auprès des partenaires industriels. Il possède notamment le seul banc d’essai accrédité pour la détermination de la perméabilité aux liquides des géomembranes en France. La plateforme détient également le label Fiabilité Mesures, fait assez rare pour un laboratoire de recherche. Délivré par le Ct2m, ce label atteste de la mise en place d’une organisation proche de celle requise par la norme ISO 170252 , et assure la production de données fiables et vérifiées.

Le laboratoire a également une convention de travail avec l’Asqual, Association Qualité qui participe à la certification des produits de service pour leur vente sur le territoire français. « Dans ce cadre, nous testons des produits de manière anonyme et impartiale, nous renvoyons les résultats à l’Asqual qui vérifie sur cette base si les valeurs annoncées – résistance à la traction ou au poinçonnement des géomembranes par exemple - sont conformes à ce que le producteur souhaite annoncer sur sa fiche technique. Le produit est ensuite proposé en commission afin que sa certification soit effective ou non. Nous travaillons également directement avec des industriels qui veulent tester leurs produits », explique Gisèle Bambara, responsable du laboratoire Géosynthétiques. Irstea participe également aux travaux des commissions de normalisation comme AFNOR, CEN et ISO ce qui permet d’être acteurs de l’évolution des différentes normes d’essais et compte plusieurs membres au Comité Français des Géosynthétiques (CFG), aux Comités Techniques Géotextiles et Géomembranes de l’Asqual. 

Fiche d’identité de la plateforme Géomécanique 

 

  • Équipements principaux : 
    • Géomécanique : Hole Erosion Test, Jet Erosion Test, Suffusion Erosion Permeater Test, grande boîte de Casagrande, presses triaxiales statique et cyclique, boîte de cisaillement, bassin expérimental
    • Géosynthétiques : plan incliné, Eclatométrie, endommagement statique, poinçonnement hydrostatique, perméabilité aux liquides des géomembranes, capacité de débit dans le plan, Fluage en compression
  • Effectif : 12 
  • Label : Label Fiabilité Mesures 
  • Contrats de licence : Hole Erosion- Test et logiciel Survey 
  • Nombre de projets en cours : 5
  • Contact : elisabeth.vidal@irstea.fr 


En savoir plus


  1.  L'électro-osmose est un transfert de liquide à travers une membrane micro-poreuse sous l'action d'un champ électrique. 
  2. La norme ISO 17025 spécifie les exigences générales concernant la compétence des laboratoires d'étalonnages et d'essais.