Soutenance de thèse de Florian Tezenas du Montcel le vendredi 14 juin 2024 à 10h30 dans l'amphithéâtre Royer

Florian soutiendra ses travaux de thèse intitulés: « Dynamique non linéaire du vibreur et interactions avec le sol granulaire lors du vibrocompactage » (en français). Ces travaux résultent d'une collaboration entre les laboratoires de l'INSA Lyon LaMCoS et GEOMAS, et la société Menard. Le vibrocompactage est une technique d’amélioration du sol qui vise à densifier en profondeur le sol sableux afin d’assurer la stabilité des futures infrastructures. Le sol lâche peut être compacté par l’insertion d’aiguilles vibrantes, appelées vibreurs, conjointement avec un grand volume d’eau. Cela permet aux grains de sable de se réarranger dans un état plus dense, et augmente ainsi la densité globale du sol. Depuis son invention dans les années 1930, la connaissance du vibrocompactage est principalement basée sur l’expérience opérationnelle empirique, mais pas sur des études scientifiques rigoureuses. Ce travail vise à mieux comprendre comment le vibreur se comporte dans le sol et à améliorer globalement l’efficacité de cette technique. La démarche s'appuie d'une part sur des essais sur site, des caractérisations expérimentales en laboratoires, et d'autre part sur des simulations numériques. Lors des essais in situ, l’ensemble du procédé est instrumenté pour mesurer la dynamique complète du système sol - vibreur. Cela permet de comprendre les différents phénomènes impliqués lors du vibro compactage. De nombreux tests géotechniques, combinés à différents ensembles de paramètres d’exécution, permettent de quantifier l’amélioration du sol et de définir l’influence de ces paramètres, de juger de la pertinence des corrélations géotechniques, et d’obtenir des paramètres de sol utiles pour la modélisation numérique. En effet, un modèle numérique multi-physique est créé pour prédire le comportement dynamique du vibreur en interaction avec le sol granulaire. Les modèles du moteur asynchrone, du multi-rotor et du sol sont fortement couplés mais n’ont pas pour finalité de prédire l’évolution du compactage : l’objectif étant d’étudier la réponse du vibreur. Pièces clés du vibreur, les propriétés dynamiques des accouplements en caoutchouc sont déterminées expérimentalement et numériquement. Des formulations analytiques simples des paramètres équivalent de rigidité et d’amortissement sont ensuite utilisés dans le modèle numérique. Enfin, les résultats du modèle numérique multi-physique sont comparés aux mesures collectées sur site.