Transfert par infiltration de l'eau dans les sols fins compactes non saturés. Etude de la diffusivité et de la conductivité hydraulique PDF Download
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Book Description
L'une des conditions que doit remplir une barrière étanche en site de décharge est de pouvoir assurer un coefficient de perméabilité inférieur à 10(exp)-9 m/s. La mesure de cette perméabilité pose actuellement de nombreuses questions auxquelles l'étude du transfert hydrique en milieu non saturé doit pouvoir répondre. Dans ce cadre, nous présentons des résultats expérimentaux relatifs à l'étude du transfert par infiltration de l'eau dans un sol fin compacté non saturé soumis à des conditions initiales et aux limites bien définies. Dans un premier temps, une étude paramétrique a été menée sur le limon de Givors ou des essais d'infiltration ont été réalisés sous des différentes conditions. Des enseignements tirés de cette étude ont permis de définir les différents paramètres qui peuvent influencer le transfert hydrique dans un sol non saturé, et de proposer un protocole d'essai pour la détermination de la perméabilité à saturation in-situ. Dans un deuxième temps, nous avons complété cette étude paramétrique par une série d'essais d'infiltration réalisés sur une colonne de sol de 225 mm de hauteur ou l'analyse des profils hydriques et des succions a été possible grâce au dispositif expérimental mis au point. Un deuxième protocole pour la détermination du coefficient de perméabilité in-situ a été proposé grâce à cette étude. La méthode des profils instantanés a été appliquée aux résultats des essais d'infiltration sur la colonne de 225 mm pour établir la relation entre la conductivité hydraulique et la teneur en eau. Les modèles de Mualem et Van Genuchten ont été testés.
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L'une des conditions que doit remplir une barrière étanche en site de décharge est de pouvoir assurer un coefficient de perméabilité inférieur à 10(exp)-9 m/s. La mesure de cette perméabilité pose actuellement de nombreuses questions auxquelles l'étude du transfert hydrique en milieu non saturé doit pouvoir répondre. Dans ce cadre, nous présentons des résultats expérimentaux relatifs à l'étude du transfert par infiltration de l'eau dans un sol fin compacté non saturé soumis à des conditions initiales et aux limites bien définies. Dans un premier temps, une étude paramétrique a été menée sur le limon de Givors ou des essais d'infiltration ont été réalisés sous des différentes conditions. Des enseignements tirés de cette étude ont permis de définir les différents paramètres qui peuvent influencer le transfert hydrique dans un sol non saturé, et de proposer un protocole d'essai pour la détermination de la perméabilité à saturation in-situ. Dans un deuxième temps, nous avons complété cette étude paramétrique par une série d'essais d'infiltration réalisés sur une colonne de sol de 225 mm de hauteur ou l'analyse des profils hydriques et des succions a été possible grâce au dispositif expérimental mis au point. Un deuxième protocole pour la détermination du coefficient de perméabilité in-situ a été proposé grâce à cette étude. La méthode des profils instantanés a été appliquée aux résultats des essais d'infiltration sur la colonne de 225 mm pour établir la relation entre la conductivité hydraulique et la teneur en eau. Les modèles de Mualem et Van Genuchten ont été testés.
Author: José Fernando Thome Jucá Publisher: Taylor & Francis US ISBN: 9789058093721 Category : Science Languages : en Pages : 454
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Unsaturated materials comprise residua, collapsible and expansive naturally occurring soils, compacted soils and, more recently, residues of solid wastes. The engineering problems associated with unsaturated materials range from those related to conventional geotechnical works (e.g. foundations, pavements, slopes and excavations, retaining structures, earthdams, irrigation canals, tunnelling, compacted embankments) to those included in the environmental area (e.g. natural slope instability, erosion and subsidence processes, tailings, residues or solid waste disposal, contaminant transport, remediation of contaminant sites, engineered barriers for environmental protection, re-use of residues). This book, published in three separate volumes, comprises a selection of selected and invited papers presented at the Third International Conference on Unsaturated Soils – UNSAT ‘2002 – that took place in Recife, Brazil, form 10th to 13th March 2002. The book is of interest to consultants, researchers, practitioners, lecturers and students with a background in geotechnical engineering, environmental engineering and engineering geology.
Author: H. Zanzinger Publisher: CRC Press ISBN: 1000108066 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 412
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Clay geosynthetic barriers are most frequently used in environmental areas, such as landfill cover systems. This work discusses the durability and lifetime aspects of clay geosynthetic barriers related to the synthetic yarns and fibres.
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Le travail vise une meilleure connaissance du transfert simultané de l'eau et du soluté pour un meilleur dimensionnement des dispositifs d'étanchéité. Pour suivre ce transfert en temps réel et en continu, nous avons utilisé les sondes TDR. Le dispositif expérimental mis au point nous a permis la mesure des profils hydriques et de conductivité électrique au cours de l'infiltration. Cette mesure de la teneur en eau et de la conductivité électrique des sols est nécessaire pour évaluer le taux d'infiltration, le flux d'eau dans le sol, les taux de transfert des polluants, et pour évaluer le potentiel de fuite d'une barrière étanche. Nous avons effectué une série d'essais d'infiltration dans des colonnes sur : un sable argileux, une argile (du Gault), deux couches alluvions séparées d'un géosynthétique bentonitique (GSB) et des colonnes contenant une couche drainante. L'étude de l'infiltration de l'eau et des lixiviats dans le sable argileux sous une charge nulle a montré que le processus de saturation d'un sol compacté se fait par la combinaison d'un phénomène de convection et de diffusion. L'analyse des profils de conductivité électrique a montré que le transport de soluté se fait aussi par dispersion et par convection. On a pu constater que l'infiltration d'un liquide ne dépend pas seulement du type de sol, mais dépend aussi du type de liquide et des éléments chimiques qu'il contient. L'impact des lixiviats sur le sol se traduit par la réduction du temps de transit (le lixiviat traverse plus rapidement les couches de sol) et de la teneur en eau d'équilibre c'est-à-dire la quantité d'eau que le sol peut retenir. Les résultats d'essai d'infiltration dans l'argile du Gault ont montré que les paramètres hydrodynamiques sont influencés par le type de liquide infiltré. Les valeurs de la diffusivité dans la colonne où s'infiltre le lixiviat sont supérieures aux celles mesurées dans la colonne où le liquide infiltré est l'eau pure. De même, les conductivités hydrauliques sont plus élevées dans la colonne où le lixiviat est infiltré. Il faut donc prendre en compte le type du liquide infiltré lors du dimensionnement des barrières étanches. Les paramètres hydrodynamiques sont aussi influencés par la présence d'une couche drainante au-dessous ou au-dessus d'une couche moins perméable. Une couche drainante située au dessous d'une couche peu perméable facilite le mouvement des particules fines de cette couches vers le drain. On a pu observer que la valeur de la perméabilité à saturation dans la colonne d'argile est maintenue constante au cours du temps. Par contre la valeur de perméabilité du géosynthétique bentonitique augmente au cours de l'infiltration du lixiviat de scories. Le géosynthétique bentonitique (GSB) perd progressivement sa propriété de barrière étanche lors d'un contact continu avec le lixiviat. On a remarqué qu'un contact direct entre une bentonite et un lixiviat tel que le lixiviat de scories utilisé, peut inhiber le gonflement de cette bentonite. Il faut donc éviter un flux de lixiviat à travers ce matériau. L'étude de la diffusion pure du soluté a montré que la migration des ions se fait dans les deux direction, du lixiviat vers le sol et du sol vers lixiviat. Il existe des ions qui quittent le sol et remontent vers le lixiviat. La migration étant liée à la capacité d'échange d'ions, la présence de lixiviat sur une barrière étanche peut provoquer l'appauvrissement en ions de cette barrière. Cet appauvrissement peut augmenter ou diminuer la perméabilité de la barrière. La conception de barrière étanche doit tenir compte d'un tel phénomène. Les résultats des essais ont montré que les modèles courant de conductivité hydraulique peuvent être appliqués pour la description de la percolation à travers une barrière étanche.
Author: Gerald A. Miller Publisher: ISBN: Category : Science Languages : en Pages : 1328
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GSP 147 contains 219 papers on unsaturated soil problems presented at the Fourth International Conference on Unsaturated Soils, held in Carefree, Arizona, April 2-6, 2006.
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PREDIRE LA VITESSE D'ECOULEMENT DES EAUX POLLUEES PROVENANT DES DECHETS STOCKES DANS LES DECHARGES EST NECESSAIRE POUR EVALUER LES RISQUES DE CONTAMINATION DE LA NAPPE PHREATIQUE. PAR AILLEURS, L'ETUDE DES RISQUES D'INONDATION APRES UNE PERIODE PLUVIALE NECESSITE LA QUANTIFICATION DES FLUX D'EAU INFILTRES DANS LES SOLS NATURELS. CECI EXIGE LA CONNAISSANCE DES PROPRIETES HYDRODYNAMIQUES DU SOL A L'ETAT PARTIELLEMENT SATURE. CE TRAVAIL S'INTERESSE A L'INFILTRATION DANS LES SOLS FINS NON SATURES, INTACTS ET COMPACTES, AU LABORATOIRE ET IN SITU. UN DISPOSITIF DE MESURE EN REGIME TRANSITOIRE DE LA CONDUCTIVITE HYDRAULIQUE EST MIS AU POINT ET DEVELOPPE AU LABORATOIRE. IL PERMET D'UTILISER LA METHODE DES PROFILS INSTANTANES PAR DES MINI-TENSIOMETRES. LES RESULTATS ONT MONTRE QUE SUR LES ECHANTILLONS COMPACTES, L'AUGMENTATION DE LA TENEUR EN EAU INITIALE DU SOL N'INFLUENCE PAS DE FACON SIGNIFICATIVE LA RELATION ENTRE SA CONDUCTIVITE HYDRAULIQUE ET SA SUCCION. TOUTEFOIS, ELLE REDUIT LA VITESSE D'INFILTRATION AINSI QUE L'AVANCEMENT DU FRONT D'HUMIDIFICATION. PAR AILLEURS, L'AUGMENTATION DE LA DENSITE DU SOL REDUIT SA CONDUCTIVITE HYDRAULIQUE POUR DES FAIBLES VALEURS DE SUCCION. LES CHEMINS D'ECOULEMENT PREFERENTIELS, CREES DANS LES EPROUVETTES COMPACTEES DYNAMIQUEMENT, ONT ETE ANALYSES A L'AIDE D'UN TRACEUR. UN SYSTEME DE TRAITEMENT D'IMAGES A PERMIS DE QUANTIFIER LES PARAMETRES INFLUENCANT CE TYPE D'ECOULEMENT. LE PERMEAMETRE DE GUELPH A ETE UTILISE DANS DES CAMPAGNES D'ETUDE IN SITU ET AU LABORATOIRE. IL A ETE MODIFIE ET ADAPTE AUX SOLS FINS TRES PEU PERMEABLES. LES VALEURS DE COEFFICIENT DE CONDUCTIVITE HYDRAULIQUE SONT PLUS PETITES AU LABORATOIRE QUE IN SITU. EN PARALLELE, LES RESULTATS OBTENUS EXPERIMENTALEMENT ONT ETE COMPARES A CEUX PREDITS PAR DIFFERENTS MODELES ANALYTIQUES ; LA COURBE DE RETENTION EST TRES BIEN AJUSTEE PAR LE MODELE DE FREDLUND ET XING, PAR CONTRE LA CONDUCTIVITE OBTENUE PAR CE MODELE SOUS-ESTIME LES VALEURS EXPERIMENTALES
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LA MODELISATION QUANTITATIVE DU TRANSFERT DE L'EAU ET DES SOLUTES DANS LA ZONE NON SATUREE DES SOLS NECESSITE LA MESURE IN SITU DES PARAMETRES HYDRO-DISPERSIFS. L'INFILTROMETRIE SOUS PRESSION CONTROLEE COUPLEE A L'UTILISATION DE TRACEURS DE L'ECOULEMENT DE L'EAU EST POUR CELA UN OUTIL EFFICACE ET SIMPLE A METTRE EN UVRE SUR LE TERRAIN. LA MODELISATION DES TRANSFERTS ET L'ANALYSE DES RESULTATS DES CALCULS CONDUIT A UNE METHODE SIMPLIFIEE DE CARACTERISATION HYDRO-DISPERSIVE PAR INFILTROMETRIE. LA CONDUCTIVITE HYDRAULIQUE K ET LA SORPTIVITE S SONT ESTIMEES A PARTIR DE L'ANALYSE AUX TEMPS COURTS OU AUX TEMPS LONGS DE L'INFILTRATION CUMULEE. LA METHODE MONO-TRACAGE EST UTILISEE POUR LE CALCUL DE LA FRACTION D'EAU MOBILE F. UNE NOUVELLE METHODE D'ESTIMATION DU COEFFICIENT DE DISPERSION D EST PROPOSEE. ELLE EST TELLE QUE D RESTE L'UNIQUE PARAMETRE A AJUSTER SUR LES DONNEES ISSUES DE L'ECHANTILLONNAGE DU SOL A LA FIN DE L'INFILTRATION. L'INCERTITUDE D'ESTIMATION EST DE PLUS DEFINIE POUR CHACUN DES PARAMETRES. LE DOMAINE DE VALIDITE DES METHODES EST PRECISE A PARTIR DE DONNEES GENEREES NUMERIQUEMENT. POUR LE CALCUL DE K, S ET F, IL EST DEFINI A PARTIR DES TEMPS CARACTERISTIQUES DE L'ECOULEMENT DE L'EAU, DE LA LAME DE SOLUTION INFILTREE ET DE LA DISPERSIVITE DU MILIEU. LA VALIDITE DU MODE DE DETERMINATION DE D DEPEND DU NOMBRE ADIMENSIONNEL PEXT. TROIS SOLS SONT CARACTERISES IN SITU. LA POROSITE BIMODALE DES DEUX PREMIERS INDUIT UNE FORTE AUGMENTATION DES PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES A L'APPROCHE DE LA SATURATION, ET DE F AVEC LA TAILLE MOYENNE DE PORES HYDRAULIQUEMENT FONCTIONNELS. LE TROISIEME EST SOUMIS A L'ENCROUTEMENT DE SURFACE. LES RESULTATS DE LA CARACTERISATION HYDRO-DISPERSIVE RENFORCES PAR L'OBSERVATION DU RESEAU PORAL SUR LAMES MINCES MONTRE QUE LE ROLE DES CROUTES DE SURFACE SUR L'INFILTRABILITE EST MINIMISE PAR RAPPORT A CELUI DU SOL SOUS-JACENT. DE PLUS, LE SOL SOUS-JACENT SEMBLE PROTEGE DE LA COALESCENCE PAR LES CROUTES DE SURFACE.
Author: Carlos Fuentes-Ruiz Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 267
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LE MEMOIRE CONSTITUE UNE TENTATIVE D'UTILISATION DE CONCEPTS ISSUS DE LA GEOMETRIE FRACTALE, A L'ETUDE DES TRANSFERTS HYDRIQUES DANS LES SOLS PARTIELLEMENT SATURES EN EAU. IL A TRAIT PLUS PARTICULIEREMENT A LA DETERMINATION DES PARAMETRES HYDRODYNAMIQUES (RELATIONS PRESSION CAPILLAIRE-TENEUR EN EAU-CONDUCTIVITE HYDRAULIQUE), A L'INFILTRATION ET AU COUPLAGE ECOULEMENTS DE SURFACE ET SOUTERRAIN. LES RESULTATS OBTENUS MONTRENT L'INTERET DE L'APPROCHE, TANT AU PLAN CONCEPTUEL AU NIVEAU DE LA GENERALISATION DE RESULTATS FRAGMENTAIRES PRECEDEMMENT OBTENUS, QU'EXPERIMENTAL, NOTAMMENT POUR LA DESCRIPTION DE LA VARIABILITE SPATIALE DES PROPRIETES HYDRODYNAMIQUES DES SOLS
Author: Okba Bentoumi
Author: Okba Bentoumi
Author: José Fernando Thome Jucá
Author: Martin N. Sara
Author: H. Zanzinger
Author: Laouni Gaidi
Author: Gerald A. Miller
Author: Nadia Amraoui
Author: Michel Vauclin
Author: Stéphanie Roulier
Author: Carlos Fuentes-Ruiz