Responsable : Said TAIBI, PU (said.taibi@univ-lehavre.fr)
L’étude du comportement hydro-mécanique des sols fins, gonflants, non saturés et très peu perméables se situe dans la continuité logique des activités de recherche du laboratoire LOMC depuis une vingtaine d’année en collaboration avec le laboratoire de mécanique de l’Ecole Centrale de Paris, L’université de Grenoble (laboratoire 3SR), l’ENTPE, EGIS, EDF (notamment dans le cadre de l’ANR Terredurable). Les domaines d’application concernent entre autres les problèmes liés à la protection de l’environnement, la contamination des nappes souterraines par les polluants, le stockage des déchets, (Thèses de C. Sayad, M.S. Ghembaza, M. Dumont J. Lecossec, MK Gueddouda), le compactage des sols fins non conventionnels (Thèse de R. Andrianatrehina et de H. Moulay Omar).
La modélisation des sols non saturés, basée sur le concept des contraintes effectives associant la non saturation, est abordée à partir d’un milieu discontinu, et permet d’aboutir à une définition d’une contrainte capillaire, fonction de la pression interstitielle négative (Thèse M. Dumont).
Une autre application concerne une approche multi-échelle pour l’élaboration d’un éco-géo-matériau de construction à base de terre crue (Thèses de A. Hibouche, de J. Eid, de A. Al Hajjar, et de I. Hamrouni). A l’échelle macroscopique (laboratoire et in situ), la démarche vise à optimiser des formulations expérimentales à base de terre crue prélevée au voisinage du site du projet de construction, de liants hydrauliques (ciment, chaux, adjuvants,…), de fibres végétales,… selon des critères hydro-mécaniques (modules, résistances, succion), hygrométriques (transferts dans le milieu poreux) et thermiques (conductivité, inertie,..). A l’échelle microstructurale, la caractérisation physico-chimique de la fraction argileuse (< 2 microns) est nécessaire pour la mise en évidence des interactions feuillets-fluide interstitiel (retrait-gonflement, fissuration…) et des interactions argiles-liants (échanges cationiques et réactions pouzollaniques).
Par ailleurs, face aux enjeux climatiques et démographiques à venir, le développement des énergies renouvelables est incontournable pour faire face aux défis environnementaux. La profession des Travaux Publics (TP) est partie prenante à l’innovation dans la construction d’ouvrages de production (centrales, parcs éoliens) et de transport (galeries techniques, réseaux enterrés et aériens), en lien avec les laboratoires et les universités. On s’intéresse plus particulièrement au comportement des fondations d’éoliennes dans la zone Continuum Terre Mer et les pathologies associées. Ce projet RIN Tremplin regroupe l’université Le Havre Normandie /INSA Rouen Normandie/ ESITC Caen, associés avec le CEREMA Normandie Centre et le laboratoire INCT-Infra ; de l’Universidade Federal do Ceará (UFC), Brazil.
Concernant le thème "gestion des eaux pluviales", l’objectif est d’étudier les conditions favorables pour une rétention maximale des polluants (particulaires et dissous) contenus dans des eaux de ruissellement en zone industrialisée dans les ouvrages de stockage végétalisés (noues, fossés, bassins), réduisant ainsi leur transfert vers le réseau et la station d’épuration. Il est composé de sable et de géotextile en fibre de lin naturelle et/ou charbon actif confectionné à partir des anas de lin sous des conditions hydrodynamiques et physico-chimiques variées, voisines des ouvrages de rétention, notamment les conditions de désorption d’éléments déjà adsorbés lors des cycles saturation/désaturation.
Dans un travail collaboratif avec les universités du Sahel (Burkina Faso, Mauritanie et Tchad), il s’agit d’étudier des graveleux latéritiques (crues, améliorés au ciment et lithostabilisés) provenant de différentes carrières en déterminant leurs caractéristiques physiques et mécaniques. Etudier leur comportement plastique en déterminant les déformations plastiques induites par différentes surcharges pour mieux comprendre la cause exacte de la dégradation précoce des routes et de proposer des solutions d’amélioration afin d’augmenter leur durée de vie.
Erosion du continuum terre-mer
L’activité de recherche en Géosciences est consacrée à une thématique essentiellement régionale liée initiallement à l’aléa gravitaire et aux modalités d’effondrement des falaises littorales de craie de la Manche, en fonction des caractéristiques géologiques des unités sédimentaires du bassin de Paris en Normandie (litho-stratigraphie et fracturation des craies de Normandie et de l’east Sussex).
L’engouement actuel pour les problématiques liées à l’impact du changement climatique a nécessité de considérer le continuum terre-mer actuel sur une échelle de temps plus longue que la période contemporaine pour mieux estimer la variation des vitesses d’érosion des côtes rocheuses sous l’effet de ces variations environnementales d’amplitude mondiale.
La thématique érosion littorale a donc été élargie temporellement sur plusieurs milliers d’années et spatialement sur divers contextes de côtes rocheuses du littoral métropolitain en contexte de socle, comme les côtes granitiques de Bretagne sud et les côtes méta-magmatique du nord-Cotentin. Ces études nécessitent l’établissement des MNT fusionnés Terre-Mer à haute résolution à partir de données géophysiques de surface, comme les couvertures de Lidar topo-bathymétrique aujourd’hui disponibles au travers de serveurs nationaux (RGEAlti-SHOM-IGN), fusionnées à des campagnes à la mer côtière (sur navires côtiers de la flotte océanographique française) pour compléter la couverture bathymétrique à haute-résolution au départ de la côte. L’analyse géomorphologique continentale et marine issue de ces MNT est complétée par l’étude de la composition et la structure géologique couplée à celle de la déformation cassante et ductile (fracturation), pour cerner l’origine structurale ou géomorphologique des structures type. L’utilisation de techniques de datation par isotopes cosmogéniques (10Be) inscriptions 2013 2014 version definitive 20 1 2014.xls nous permet aujourd’hui de dater (par exhumation) la période d’érosion de ces structures et de proposer des processus d’érosion et des taux d’érosion côtière long-terme.
Les chantiers d’étude couvrent non seulement les côtes à falaises de craie de Normandie (thèse de T. Duguet, 2019), mais également les côtes granitiques de Bretagne sud (Thèse de C. Raimbault, 2018) ainsi que les côtes méta-magmatiques du Nord-Cotentin (thèse de T. Kaci, début 2020, en cours). Les travaux sont réalisés en collaborations avec plusieurs équipes françaises ayant une expertise géomorphologique, géologique, géophysique ou géochimique en fonction des besoins de connaissance scientifique pour chaque secteur d’étude, comme le LETG Caen, LGO Brest, GET Toulouse, CNAM-INTECHMER/LUSAC Cherbourg ou internationale comme l’Université de Mons, Belgique.
Parallèlement, nos acquisitions bathymétriques côtières de détail sont également utilisées pour d’autres objectifs comme l’estimation des volumes de sédiments déposés en zone subtidale côtière et recouvrant le substratum crayeux, dans le cadre d’une collaboration régionale au travers du projet RIN SELINE 2018, porté par M2C Caen.
Nous nous inscrivons également depuis 2015 dans la politique scientifique de suivi du trait de côte national réalisée dans la cadre du Service National d’Observation des DYNAmiques LITtorales de l’INSU-CNRS (SNO DYNALIT), par un suivi photogrammétrique récurrent d’un site à falaise de craie du littoral de normandie situé à Senneville sur Fécamp.