De l’importance du suivi pour maîtriser le dimensionnement des ouvrages géotechniques¹

Monitoring geotechnical structures : a requirement for design

Solétanche-Bachy 133, bd National BP 90250 92504 Rueil-Malmaison, France.

Résumé

Cet article a pour but de mettre en évidence, à partir d’un nombre significatif d’exemples plus ou moins récents, la nécessité de suivre de façon systématique le comportement réel des ouvrages géotechniques ; on entend ici par suivi non pas l’observation passive, mais la mesure et l’exploitation des mesures, instantanée ou différée, selon une procédure à définir au cas par cas en fonction de l’incertitude et des risques que le concepteur de l’ouvrage se doit d’avoir analysés au préalable.

On s’attache dans un premier temps à montrer les limites du calcul géotechnique, face à la complexité et aux exigences croissantes imposées par l’environnement vis-à-vis de la conception des ouvrages géotechniques.

On montre dans un deuxième temps comment le suivi d’ouvrages géotechniques pratiqué lors des dernières décennies (principalement des écrans de soutènement) a pu permettre de valider les approches de calcul classiques reposant sur la notion de coefficient de réaction du sol, de préciser les ordres de grandeur des paramètres associés, de mieux connaître les vraies limites de ces approches simplifiées, et d’apporter un éclairage sur l’utilisation de méthodes numériques de portée plus générale. On donne enfin quelques exemples montrant comment un suivi interactif permet de mieux maîtriser la sécurité et l’optimisation des ouvrages, et comment la teneur et la gestion de ce suivi peuvent être modulées en fonction des risques de dépassement d’états limites, que les analyses préalablement effectuées par le concepteur de l’ouvrage ont normalement permis de détecter.

Abstract

This article intends to demonstrate, using a significant number of classical or recent examples, the need for a systematic monitoring of geotechnical structures ; monitoring is considered here as an active process, including continuous measurements and instantaneous or not back-analysis, depending on preliminary evaluation of uncertainties and risks.

The first part shows geotechnical calculation limits, compared with continuously increasing complexity and constraints imposed by environmental requirements.

The second part shows how several decades of geotechnical monitoring, more especially in the field of retaining structures, made it possible to validate conventional calculation models such as those resting on subgrade reaction theory, to set relevant orders of magnitude for associated parameters, to better know actual limits of such simplified approaches, and also to provide useful information to calibrate more general numerical models.

The third part finally gives examples showing how interactive monitoring makes it possible to better guarantee both safe and optimized designs, and how monitoring process itself may be adjusted in order not to exceed any of the potential limit states detected by preliminary analysis.