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Comportement mécanique des sols et des roches

Mots clés : micromécanique expérimentale et numérique des milieux granulaires, approches multi-échelles, homogénéisation numérique, modèles phénoménologiques, comportement en régime cyclique et/ou dynamique, instabilités et dégradation, mesures de champs.

Fondement de la géomécanique, l’étude du comportement des sols et des roches continue à s’enrichir aussi bien du point de vue de l’expérimentation que de celui de la modélisation. Sur le socle consistant des travaux menés dans les décennies précédentes par la géomécanique grenobloise sur les essais mécaniques, la formulation des lois de comportement et l’émergence des discontinuités liées à la rupture, les nouvelles approches qu’ont constitué notamment les méthodes de calcul aux éléments discrets, la tomographie haute résolution et la corrélation d’images numérique, permettent aujourd’hui de renouveller les problématiques et d’ouvrir de nouvelles perspectives pour l’expérimentation et la modélisation. Les phénomènes élémentaires à l’oeuvre dans les géomatériaux sont désormais observables, quantifiables, et modélisables à des échelles inférieures à celle de l’observation traditionnelle du laboratoire de mécanique des sols et des roches. La prise en compte d’échelles multiples dans l’analyse du comportement des géomatériaux et des structures géomécaniques est devenue une problématique majeure dans notre groupe, aussi bien pour l’expérimentation que pour les calculs numériques. L’hétérogénéité, la variabilité, les discontinuités existantes ou émergentes sont appréhendées plus finement avec ces nouveaux outils tant pratiques que conceptuels. Des machines d’essai originales, des outils d’imagerie innovants, des approches logicielles inédites sont développés et exploités intensivement. Pour autant, l’approfondissement de la connaissance des phénomènes complexes observables à l’échelle macroscopique n’est pas laissé pour compte et au contraire se nourrit de l’ouverture apportée par la prise en compte des échelles microscopiques : on parle ici des phénomènes propres aux géomatériaux et aux couplages multi-physiques qui s’y développent, tels que par exemple le comportement cyclique, le non-saturé ou l’érosion interne, qui font l’objet d’études avancées dans notre groupe.