Vers une Géotechnique Durable

Notre contribution au projet s'est faite autour de deux sujets : la prise en compte du caractère non-saturé du sol dans la conception géotechnique des structures de soutènement et le développement de technologies de géothermie superficielle pour satisfaire les besoins thermiques de l'environnement bâti. Dans le cadre de ces travaux, nous avons collaboré avec le partenaire industriel Nobatek/INEF4 (France).

D'une part, des analyses ainsi que des expériences ont été réalisées pour étudier l'interaction entre les sols non-saturés et les structures de soutènement. Ces travaux ont mis en évidence les effets induits par la pression dite ‘négative’ de l'eau interstitielle sur la poussée latérale des terres. Dans un contexte d'optimisation de la conception en géotechnique, les résultats obtenus encouragent à adopter plus largement la mécanique des sols non-saturés et contribuent à combler l'écart entre la recherche et la pratique.

D'autre part, des travaux sur l'utilisation de nouvelles structures souterraines comme systèmes géothermiques superficiels ont été menés. Les chemins de fer souterrains, les gares, les sous-sols à plusieurs étages et les tunnels peuvent servir d'éléments thermo-actifs grâce à l'emploi d'échangeurs thermiques solidaires des infrastructures et récupérant la chaleur des matériaux adjacents. Les aspects liés à la performance thermique ont été étudiés, et ont menés à plusieurs contributions innovantes. En particulier, une procédure d'évaluation de la performance thermique, qui permet aux ingénieurs de quantifier le potentiel thermique des structures énergétiques souterraines, a été proposée.

Notre activité a également porté sur la performance environnementale des fondations de pieux énergétiques grâce à la mise en œuvre d'un modèle d'analyse de cycle de vie. Ce modèle a permis de mettre en évidence l'efficacité de cette technologie par rapport aux systèmes conventionnels de chauffage et de refroidissement : des améliorations environnementales considérables ont été constatées dans les deux cas.

Enfin, également dans le cadre du projet TERRE, nous avons accueilli en 2017 la formation “International Doctoral School on Unsaturated Soil Mechanics”, qui a réuni à l'EPFL des experts de renommée mondiale dans le domaine de la mécanique des sols non-saturés et une soixantaine de participants du monde entier.

Les résultats scientifiques publiés sont disponibles en libre accès dans les revues scientifiques internationales, comme indiqué ci-dessous. Notre participation au projet TERRE contribue à faire progresser l'ingénierie géotechnique vers un avenir à faible émission de carbone.