Les recherches s'inscrivant dans le thème de recherche MéSO s’appuient sur la mécanique et le génie civil pour acquérir la connaissance des processus élémentaires au sein des géomatériaux et la transférer à l’échelle supérieure d’une structure complexe de plus grande dimension par techniques de changement d'échelle et approches mecano-fiabilistes.

Les méthodologies développées font appel à de la modélisation analytique, à de la simulation numérique et à l’expérimentation en laboratoire et in situ.

Les principales actions de recherche sont les suivantes :

A l’échelle des grains constitutifs d’un sol 

La relation entre une microstructure qui peut évoluer dans le temps et le comportement du matériau est un sujet qui progresse significativement au niveau de la connaissance des phénomènes mais où des efforts importants restent toutefois encore nécessaires. Nous recherches visent à y apporter des éclairages nouveaux, avec une prise en compte affinée de la complexité microscopique (forme des grains, polydispersité, interactions inter-particulaires, aspects physico-chimiques) en profitant des avancées offertes par des outils en perpétuelle amélioration comme l’imagerie 3D (micro-tomographie, vélocimétrie laser, ajustement d’indices optiques) ou la modélisation aux éléments discrets (DEM) avec couplages multi-physiques.

A l’échelle du matériau sol

Des thématiques importantes sont abordées comme les interactions mécaniques entre géomatériaux et matériaux géosynthétiques ou le changement d’échelle du grain au volume représentatif. Ce dernier, pour lequel on pourra faire appel à des méthodes d’intelligence artificielle (IA), permet de prendre en compte les effets de microstructure, y/c leur possible évolution temporelle et leur variabilité spatiale à l’échelle de l’ouvrage.

Une question essentielle dans une optique de développement durable concerne également la durabilité dans le temps des matériaux constitutifs des ouvrages hydrauliques, comme les géosynthétiques, les sols ayant subi un traitement spécifique
d’amélioration des performances ou les sols soumis à l’érosion.

A l’échelle de l’ouvrage

Les principaux questionnements scientifiques touchent au comportement cyclique et dynamique d’un ouvrage (séismes, interaction fluide-structure), au comportement hydromécanique d’ouvrages construits en sols conventionnels (sols résiduels, sols tropicaux), à l’analyse des instabilités à l’échelle de l’ouvrage, au comportement des interfaces barrage-fondations (joints rocheux, ancrages passifs, interface roche-béton), ou encore au développement du couplage mécano-fiabiliste pour l’évaluation probabiliste du risque de rupture d’un ouvrage.

En complément de ce travail de modélisation, l’équipe développe des essais in-situ (érosion, surverse) et mène des campagnes de mesures sur sites réels soumis pour détecter et quantifier les dégradations relatives en particulier à l'érosion interne. Ces campagnes in situ s'appuient sur des techniques de mesure innovantes (acoustique, sismique, fibre optique, polarisation spontanée ou provoquée) et nécessitant éventuellement du traitement statistique des données d’auscultation (modèles d’interprétation et d’inversion, IA).