Approches de simulation numérique et d'expérimentation physique des effets d'échelle dans les phénomènes de dégradation mécanique des enrochements

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La conception d'ouvrages utilisant des géomatériaux s'appuie fortement sur des observations empiriques. Pourtant, ces méthodes sont limitées à cause de la diversité des formes et des tailles des particules qui ne peuvent pas être contenues au sein des équipements de laboratoire standards. Si bien plusieurs approches ont essayé de contourner ce problème en considérant des matériaux à l'échelle réduite, aucune n'a permis de quantifier de manière satisfaisante l'effet de telles procédures. Par conséquent, des ouvrages utilisant des quantités substantielles de matériaux granulaires grossiers, tels que les barrages en enrochement, ballast des voies ferrées, roches stériles minières, se trouvent soumis à des caractérisations approximatives qui impliquent souvent des surcoûts et des risques civils et environnementaux importants. La caractérisation de ces milieux granulaires doit donc être abordée avec une approche multiéchelle entre des expériences physiques à grande échelle et l'analyse physique des mécanismes se passant à l'échelle des particules et leurs interactions. Dans ce contexte, nous souhaitons initier une collaboration entre le Laboratoire de Génie des Mines à Polytechnique Montréal et le Laboratoire de Mécanique et Génie Civil à l'Université de Montpellier en France. En synergie, ces deux laboratoires mettront à disposition ces équipements non standard pour la caractérisation des géomatériaux et le développement des méthodes mathématiques et numériques de pointe. Cet ensemble d'activités aboutira au développement d'outils expérimentaux et numériques capables de s'adapter aux besoins dans plusieurs sphères sociétales, telles que la conception d'ouvrages géotechniques et minières. Les retombés du projet permettront d'encourager le développement durable dans des activités industrielles liées aux usages optimaux des ressources naturelles limitées, et à la gestion intégrée des déchets miniers.