La Fondation Louis-Vuitton pour la création : modélisations géotechniques croisées 2D et 3D, et confrontation avec les auscultations

« Fondation Louis-Vuitton pour la création » building : 2D and 3D FEM geotechnical models – comparison between calculated and observed displacements

¹ Terrasol Immeuble Central Seine 42-52, quai de la Rapée CS 71230 75583 Paris Cedex 12 a.beaussier@terrasol.com a.guilloux@terrasol.com, France.
² VINCI Construction Grands Projets 6, cours Ferdinand-de-Lesseps 92851 Rueil-Malmaison jonas.verschuere@vinci-construction.com, France.

Résumé

La « Fondation Louis-Vuitton pour la création » est un bâtiment exceptionnel construit près du Jardin d’acclimatation (Paris) : c’est un ouvrage fondé sur un radier à l’intérieur d’une excavation réalisée en paroi moulée. La géométrie de l’ouvrage est complexe, avec des descentes de charges fortement tridimensionnelles et une structure très sensible aux mouvements ; en outre, il fonctionne « en déchargement » (poids des terrains excavés supérieur aux charges apportées) dans un contexte géologique présentant des couches argileuses au comportement différé. En phase de conception du projet, le bureau d’études de la maîtrise d’œuvre a étudié l’interaction entre le sol et le radier par le biais d’un modèle d’éléments finis 3D, dont la lourdeur a nécessité le recours à des lois de comportement simples, avec un choix approprié de paramètres de calcul et des analyses complémentaires concernant la consolidation. Lors des études d’exécution, l’entreprise a réalisé plusieurs modélisations 2D, donc plus simples et permettant d’utiliser des lois plus évoluées pour décrire le comportement des sols, prenant en compte l’écrouissage et les phénomènes de consolidation. L’objet de cet article est de présenter les deux approches de modélisation, de montrer comment ces deux modèles ont chacun permis d’appréhender les déplacements du radier au cours du temps, de comparer leurs résultats et de les confronter avec les auscultations réalisées sur l’ouvrage en cours de construction.

Abstract

The « Fondation Louis-Vuitton pour la création » is an exceptional building built close to the « Jardin d’acclimatation » in Paris : it is a raft-founded building inside an excavation with diaphragm walls. It has a complex 3D geometry and loading, and is very sensitive to deformations ; in addition it works in a « unloading state » (weight of the excavated ground higher than the applied loads) and in a geological context including clay layers with long-term behaviour. For the project phase studies, the Designer studied the soil/structure interaction via a 3D FEM model, whose complexity allowed only the use of simple constitutive laws, with of course adequate choice of the soil parameters and additional consolidation analysis. For the execution phase studies, the Contractor performed several 2D FEM calculations, « lighter » and therefore allowing the use advanced constitutive laws, taking in account strain-hardening and consolidation. This paper aims to present both studies, to show how both models have allowed the calculation of the time and construction-phasing dependent displacements of the raft, and to compare the results of both models with the settlement monitoring of the building during construction.