Géomécanique, Génie Civil, Décision, Risque (G2DR)

Objectifs et approches

Les recherches menées dans l’équipe Géomécanique Génie Civil Décision Risque relèvent du champ général de la Mécanique, du Génie Civil et de l’Aide à la Décision et s’appuient à la fois sur l’expérimentation et sur la modélisation, aussi bien à l’échelle du matériau, des ouvrages et des systèmes environnementaux.
Les domaines de recherche concernent :

• Les risques environnementaux et technologiques :
  • performance, fiabilité et sûreté de fonctionnement des systèmes environnementaux (systèmes d’endiguements, aménagement à l’échelle des bassins versants et des territoires) et des ouvrages hydrauliques (barrages et digues fluviales et maritimes) soumis aux aléas naturels.
  • aide à la décision, systèmes à base de connaissances, modèle Agent, gestion des risques, vulnérabilité des territoires et des systèmes environnementaux, approches participatives.
• Le comportement mécanique et l’auscultation en service :
  • comportement mécanique et modélisation des géomatériaux (sols naturels, sols traités) constitutifs des ouvrages: instabilités granulaires, érosion, liquéfaction, résistance au cisaillement des sols grossiers.
  • performance et durabilité des matériaux géosynthétiques.
  • méthodes et des outils pour l’auscultation, le diagnostic et la maintenance des systèmes environnementaux et des ouvrages hydrauliques.

Organisation de l’équipe Géomécanique Génie Civil Décision Risque

L’équipe Géomécanique Génie Civil Décision Risque est forte de 38 collaborateurs titulaires ou sous-contrat, incluant 19 ingénieurs-chercheurs dont 4 HDR et 5 docteurs, 11 doctorants, 3 post-doctorants et 5 personnels techniques.
Ses recherches sont structurées autour de trois axes scientifiques :

Axe 1 - Géomécanique : cet axe comporte des recherches visant  à améliorer la compréhension des phénomènes physiques s’opérant au sein des géomatériaux. Il conduit des recherches expérimentales en géomécanique relatives aux instabilités et à l’érosion. Il développe des modélisations numériques multi-physiques et multi-échelles. Les questions scientifiques ouvertes étudiées sont celles de l’érosion, de la liquéfaction, des instabilités mécaniques dans les géomatériaux, y compris sous sollicitations dynamiques (sismiques notamment).

Cet axe s’appuie sur 2 plateformes :

• une plateforme de recherche expérimentale en géomécanique spécialisée dans l’étude de l’érosion et des instabilités dans les géomatériaux. Ce Plateau de recherche expérimentale unique en France et en Europe est labélisé « fiabilité mesure ».
• une plateforme pour qualifier la performance des géosynthétiques. Des essais d’identification et de performance sont réalisés pour le compte de producteurs ou d’utilisateurs dans le cadre de programmes de recherche nationaux et internationaux, de travaux d’expertise et dans le cadre de la certification de l’ASQUAL.

Axe 2 – Génie Civil : cet axe comporte des recherches en sûreté de fonctionnement et  des développements de modèles mécano-fiabilistes.  Il conduit des recherches en modélisation numérique avancée des géo-structures. Il développe des méthodes et des outils pour l’auscultation, le diagnostic et la maintenance des systèmes environnementaux et des ouvrages hydrauliques. Les questions ouvertes sont l’évaluation de la fiabilité des systèmes en tenant compte de la variabilité spatio-temporelle des propriétés de résistance et de sollicitation, la modélisation numérique à l’échelle de l’ouvrage et l’analyse de l’auscultation et du comportement des structures.

  
Axe 3 – Aide à la Décision : cet axe développe des méthodes d’aide à la gestion intégrée des risques et d’analyse des liens entre l’information et la décision. Il conduit des cadres d’aide à la décision dans un contexte incertain et territorial et développe des systèmes pour capitaliser et partager l’information. Il propose des modèles pour caractériser et prendre en compte la fiabilité des données et pour la modélisation des raisonnements experts. Les questions ouvertes sont celles de la gestion intégrée des risques des systèmes environnementaux hydrauliques à l’échelle des territoires et la représentation de l’information.
 

Expertise : à partir de ses travaux de recherche, l’équipe Géomécanique Génie Civil Décision Risque conduit un important volet de valorisation, à travers des expertises scientifiques et techniques au bénéfice des services de l’État, des collectivités territoriales et des bureaux d'étude.  Elle a des liens historiques étroits avec le ministère chargé de l’environnement et sa direction générale de la prévention des risques autour de l’appui scientifique et technique pour le contrôle de la sécurité des ouvrages hydrauliques. L’équipe Géomécanique Génie Civil Décision Risque conduit également des actions de valorisation industrielle à travers des transferts de savoir-faire, des brevets et des aides à la création de Start-Up.

Formation

L’accueil des doctorants se fait dans le cadre des formations doctorales d’Aix Marseille Université, auxquelles les chercheurs sont rattachés :

• L’école doctorale SPI Mécanique n°353
• L’école doctorale Environnement n°251

Les membres de l'équipe G2DR interviennent dans différentes formations :

• Aix Marseille Université :  “Ingénierie des Ouvrages de Protection contre les Inondations” (Master GERINAT 2)
• AgroParisTech “Réalisation des diagnostics et études de dangers des digues de protection contre les inondations” et “Ingénierie des digues fluviales existantes : conception et gestion"
• Ecole des Mines de Nancy : "Aide à la décision" et "Gestion des risques par la modélisation Agent"

Les partenaires de l’équipe Géomécanique Génie Civil Décision Risque

La grande majorité des projets de recherche de l’équipe Géomécanique Génie Civil Décision Risque se fait dans un cadre collaboratif avec des partenaires. Ces partenaires sont le plus souvent membre de structures fédératives auxquelles l’équipe Géomécanique Génie Civil Décision Risque participe activement. Ces structures, de par les membres qui les composent, peuvent avoir un rôle fédérateur au sein d’Aix Marseille Université, dans la région PACA, en France ou en Europe. Elles accompagnent l’émergence, le développement et la diffusion des connaissances et des compétences des membres. Pour certaines, elles permettent aussi le financement de projets collaboratifs.

Le réseau partenarial de l’équipe Géomécanique Génie Civil Décision Risque est le suivant :

• Institut de Mécanique et l'Ingénierie (IMSE) : https://www.univ-amu.fr/fr/public/institut-mecanique-et-ingenierie-imi
• Institut Méditerranéen pour la Transition Environnementale (ITEM) : https://www.univ-amu.fr/node/3014
• GIS MRGENCI : https://mrgenci.univ-nantes.fr/
• Comité français des barrages et réservoirs (CFBR) : https://www.barrages-cfbr.eu/
• ALERT Geomaterials : http://alertgeomaterials.eu/
• Commission Internationale des grands barrages (CIGB) - ICOLD : https://www.icold-cigb.org/
• Direction générale de la prévention des risques (DGPR) : https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/direction-generale-prevention-des-risques-dgpr

Quelques projets

• KiWiPoM (Cinématique d'écoulement dans les milieux poreux)
• BECCA (Bassins soutenables pour l’Ecologie et surs, conçus pour l'adaptation au Changement ClimAtique)
• LS-ENROC (Modélisation numérique des enrochements de barrages à partir d’une description Level Set des blocs)
• Didro (Surveillance des digues par drône)
• Poseidon (Plateforme de nouvelle génération pour la modélisation physique des événements climatiques extrêmes et de leur impact à la côte)
• Resba (Résilience des barrages) : http://www.torinometropoli.it/cms/protezione-civile/special-projet-alcotra
• Digue2020 (Plateforme de recherche des digues maritimes) : https://www.digue2020.fr/
• Valssinnov (Valorisation des sédiments non dangereux, non inertes avec des géosynthétiques innovants)
• SwITCh (Simulation de la transition des infrastructures de transport vers la ville de demain) : http://www6.inrae.fr/switch
• COMET (Modélisation micro-mécanique de l'érosion des infrastructures hydrauliques et offshore)
• MANA (Modéliser pour améliorer l'acceptabilité des solutions fondées sur le nature pour gérer les inondations): https://www.fondation-maif.fr/pageArticle.php?rub=1&id=1189

Composition de l'équipe