L'objectif de ce travail est d'améliorer les connaissances du processus de sédimentation-consolidation des sols de très forte teneur en eau, avec une extension à la prise en compte de la ségrégation et de l'évolution de la cohésion. Ce thème est situé à la frontière hydraulique-géotechnique, et présente d'importantes applications à la gestion des sédiments lacustres ou estuariens et des boues industrielles. La méthodologie d'étude repose les expérimentations en laboratoire et in situ, et la modélisation théorique et numérique. Les matériaux utilisés sont des mélanges artificiels de kaolin et de sable de Fontainebleau, et des vases naturelles. Les travaux expérimentaux reposent sur (i) l'amélioration d'un banc gammadensimétrique asservi de laboratoire permettant le suivi non pertubant de la densité et la pression interstitielle dans le sol en cours de formation, (ii) le développement d'un nouveau pénétromètre sur site en laboratoire adapté aux sédiments de très faible résistance, (iii) le développement d'essais de ségrégation en laboratoire avec suivi granulométrique peu perturbant. L'interprétation des essais permet de proposer des lois de comportement de la fraction fine (contrainte effective et perméabilité réduite) qui sont fonction de la concentration avec à deux paramètres. La ségrégation peut être intégrée à l'aide d'une loi de Stockes adaptée. Les travaux de modélisation sont basés sur la théorie de consolidation aux grandes déformations de Gibson, étendue de manière continue aux domaines de Kynch et Stokes. Une extension est proposée pour prendre en compte la ségrégation par la chute de la fraction grossière dans une pâte constituée de fines et d'eau, pouvant se consolider. L'application industrielle a été réalisée en partenariat avec EDF sur le réservoir du barrage d'Oytier (Alpes), et a permis de donner des éléments d'appréciation (évolution des concentrations et des résistances) de la faisabilité des méthodes de soutirage de sédiment frais derrière les barrages hydroélectriques. Les apports de ce travail permettent d'ouvrir de nombreuses perspectives de recherche sur la liaison hydraulique-géotechnique dans les milieux littoraux, estuariens, portuaires ou lacustres.