L’intérêt des calculs éléments finis tridimensionnels dans les projets géotechniques

The interest of finite elements method tridimensional calculations in geotechnical design

Terrasol 42-52, quai de la Rapée 75583 Paris Cedex 12, France.

Résumé

L’article a pour objet de présenter un avis sur l’intérêt des calculs éléments finis tridimensionnels dans les projets géotechniques. Après une revue des avantages, évidents, de ce type de modélisation, mais aussi de ses limites, il présente un certain nombre de cas réels où la méthode a été utilisée, et qui illustrent à la fois ses atouts et ses faiblesses. Il conclut sur certains cas où ce type de modélisations 3D peut être considéré comme d’un usage courant, ne posant pas de difficultés majeures, du fait de la relative simplicité du projet, mais avec un caractère tridimensionnel très marqué. En revanche dans certains projets, souvent plus extrêmes en raison de la complexité de l’ouvrage, la modélisation 3D peut effectivement apporter des réponses à des problèmes auxquels il est impossible de répondre simplement, mais au prix d’efforts importants et souvent d’hypothèses simplificatrices, qui doivent inciter à la prudence quant à l’exploitation des résultats. Bien souvent des approches multiples, plus ou moins simplifiées, restent nécessaires en complément pour valider les modélisations complexes, et bien évaluer les mécanismes essentiels du comportement de l’ouvrage.

Abstract

The paper aims to present an evaluation of the interest of 3D FEM calculations in geotechnical design. It reviews the obvious advantages of the method, but also some of its limitations. Then it shows some real case histories which show its potential but also its weaknesses. The conclusion is that in some case with simple but truly 3D geometry calculation can be considered as a standard way of design without any major difficulties. But in very complex and « extreme » projects 3D calculations can help answer to very difficult questions, almost impossible to solve with simple methods, but with a very large amount of efforts and some simplifying hypothesis which must lead the engineer to be very careful when analyzing the results. Multiples approaches, including more or less simplified ones, are still necessary in order to validate the 3D models and to understand the fundamentals of the behavior.