Modèles Géotechniques. Yann DENIAUD Charles KREZIAK

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Julie Rivard
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2 Définition Une représentation synthétique et simplifiée de la réalité établie à partir de données ponctuelles regroupées en unités homogènes (observations de terrain, sondages, essais, ). Le modèle géotechnique agrège des données relatives à la géométrie des terrains, à leur nature et à leurs propriétés mécaniques. 2

3 Définition Les éléments constitutifs d un modèle peuvent regrouper des visualisations graphiques, des bases de données, des synthèses textuelles ou des méthodes de calcul S1 S2 S3 3

4 Définition Au cours de la réalisation des études, le modèle passe d une description de l environnement géologique général jusqu au cadre géomécanique local. Le modèle répond à un objectif précis associé à un stade d avancement des études. 4

5 Définition 5

6 Conception Principales étapes d élaboration : visualisation des données brutes ; analyse et confrontation des données de même type ; analyse croisée des données de différentes natures pour identifier des unités homogènes ; sélection des valeurs à représenter pour le modèle considéré. 6

7 Conception Processus itératif Chaque nouvelle investigation, donnée doit conduire à une actualisation du modèle pour : valider les analyses antérieures identifier les lacunes de connaissances et orienter les investigations à venir 7

8 Conception Traçabilité des données et hypothèses (conservation des données, justification des choix de données, de leur analyse et de leur représentation). Le retour aux données sources doit permettre une nouvelle interprétation à l aide des informations nouvellement acquises. 8

9 Conception Incertitudes Variabilité naturelle liée à l objet géologique Imprécision liée aux protocoles de réalisation des mesures in situ Incertitude induite par l échantillonnage (représentativité des prélèvements) Incertitude liées aux opérations réalisées par l outil de modélisation 9

10 Conception 10

11 Outils Les données utilisées peuvent être de nature différentes (données qualitatives, résultats chiffrés d essais, ), d'où l emploi d outils distincts selon le niveau d étude (ou l objectif fixé) ou la structuration spécifique des bases de données (prise en compte de la 3D, possibilité d alimentation et de modification régulière). 11

l'ensemble des données (outils cartographiques (MapInfo,.

12 Outils Le type d outil mis en œuvre évolue au fur et à mesure du déroulement de l'étude représentation spatiale de l'ensemble des données (outils cartographiques (MapInfo,...), et de visualisation stratigraphique «métiers», (Geolog,...) ). 12

13 Outils 13

14 Outils Définition de la géométrie des couches soit par recours à une action directe de l opérateur, soit par des analyses automatiques de corrélation entre sondages (fn(propriétés des couches), dans deux directions perpendiculaires) puis à des interpolations pour délimiter les surfaces des couches. (GDM, Quicklog, ) 14

15 Outils Définition du nombre d incohérence n + m 2xNc 15

16 Outils 16

17 Outils Intégration de données représentatives des formations en place et permettant des calculs : applications spécialisées fonction du type d ouvrage (pente, fondations, ) ou de la méthode de calcul (éléments finis, différence finie, ). CESAR, TALREN, GEO 5,... 17

18 Outils 18

19 Outils 19

20 Outils Verrous techniques Difficulté d appréhender par des méthodes automatiques les fortes variations (faille, érosion) ; La densité décroissante d information en fonction de la profondeur ; Variabilité des outils impose l inter-opérabilité des données. 20

21 Illustration Étude d'un tracé de transport en commun au dessus d'anciennes carrières souterraines. Sur la base des investigations réalisées (4 sondages pressiométriques profonds et 1 destructifs court) et des cartes de l'igc : Constat de zones fortement décomprimées ; Interprétation de carrières hautes et mal comblées (profil sommaire) ; Demande de destructifs complémentaires (9) ; Préconisation de comblement gravitaire et clavage des carrières de gypse. 21

22 Illustration 22

23 23

24 Illustration Proposition du Laboratoire d'une investigation complémentaire incluant des sondages destructifs (11), des sondages pressiométriques (5) et des prélèvements à la tarière pour identification (10) ainsi que l'exploitation des données d'archives 24

25 Illustration La recherche bibliographique a permis de retrouver des sondages de calage profonds (source BSS 6 et propre au Labo 2), et d'assurer que la carrière avait bien été comblée. Nouvelle interprétation : Carrières limitées à 3m et non 8m ; Décompressions dans les terrains de couverture liées à la conjonction carrière à ciel ouvert et en souterrain ; Préconisation de traitement par compactage statique (injection solide). 25

26 26

27 Conclusion Dans la plus part des cas la quantité de données disponibles est faible au regard de la complexité à représenter : il importe donc de tout exploiter. La qualité des données initiales (les sondages) est essentielle pour assurer la pertinence du modèle. Le modèle est qu'une représentation de l'information, il n'en créé pas. De nouvelles données seront sans doute plus pertinentes que l'élaboration d'un nouveau modèle. 27

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