Projet National Erinoh - Guide Ingénierie - Volume 3

Principaux concepts Guide ERINOH – Érosion interne dans les ouvrages hydrauliques 93 3.9.  L’érosion régressive des sols granulaires Trois formes d’érosion régressive sont distinguées : l’érosion régressive d’une résur- gence sur une pente en matériau granulaire (« déchaussement »), l’érosion régressive d’une couche de sable sous une surface d’argile ou un radier de béton et l’érosion régressive d’une argile au contact d’une cavité. L’érosion régressive des sols granulaires est analysée ci-dessous, l’érosion régressive des sols argileux fait l’objet du chapitre 3.10. 3.9.1.  Le déchaussement : mécanisme initial Le déchaussement des grains, le long d’une résurgence à la surface d’un sol non muni de filtre, sous la poussée du gradient hydraulique de sortie est le phénomène de base de l’érosion régressive. L’érosion régressive est provoquée par le détachement et le transport des grains à l’exutoire d’un écoulement souterrain. Le détachement des grains est une insta- bilité de peau provoquée par l’expulsion ou le glissement de la couche de grains superficielle sous la poussée du gradient hydraulique de sortie. Le transport des grains est provoqué par la vitesse d’entrainement comme l’a montré Shields ou l’énergie turbulente selon Hoffmans. Tout gradient hydraulique i génère une force volumique égale à i.  w , sur le volume où il est appliqué. Ainsi Terzaghi montre qu’un gradient hydrostatique vertical ascendant soulève le sol dès que sa force volumique i.  w , est supérieure à la force qui lui résiste : le poids volumique déjaugé γ ’ . Plus généralement, tout gradient hydraulique d’un écoulement qui sort d’une pente peut déstabiliser les grains du talus aval. Dès que le facteur de sécurité de la première couche de grains est égal ou inférieur à 1, il y a déchaussement des grains. Cela concerne surtout les sols granulaires, les autres sols ayant souvent une cohésion suffisante pour éviter l’instabilité de peau. C’est par exemple le cas ci-dessous d’une digue homogène sur fondation de même nature où les gradients de sortie en pied de digue dépassent localement 1 et où le poids des grains n’est plus suffisant pour équilibrer les forces hydrostatiques. n Figure 3–9  Gradient hydraulique de sortie calculé en pied de digue Puits Argile Argile