La modélisation numérique des ouvrages géotechniques, notamment par la méthode des éléments finis, connait une utilisation grandissante depuis ces dernières années avec  la croissance toujours plus rapide de la puissance de calcul et des capacités de mémoire des ordinateurs. Désormais, des calculs en 2D et 3D comprenant plusieurs centaines de milliers de nœuds sont devenus courants. Ils permettent d’avoir accès au champ de déplacements, de déformations, de contraintes à la fois dans le terrain et dans différents éléments structuraux mais peuvent aussi donner des informations sur le niveau de sécurité notamment avec les procédures de réduction des propriétés de cisaillement. 

La modélisation numérique permet la réalisation de calculs qui, sans aucun doute, participent à l’optimisation des ouvrages géotechniques. Néanmoins, s’ils sont mal réalisés, ces calculs peuvent conduire à des interprétations erronées dans le dimensionnement des ouvrages géotechniques et il est donc plus que jamais nécessaire de connaître et maîtriser les aspects les plus importants d’une modélisation numérique. 

Dans ce  Cours, il est  proposer Une introduction au calcul numérique des ouvrages géotechniques ainsi que des recommandations sur l’utilisation des modèles numériques pour le calcul des ouvrages géotechniques. une Initiation au Plaxis code sera assurer durant ce cours.


Ce cours a pour objet d’initier l'étudiant aux  notions théoriques du calcul statistique appliqué à la 

géotechnique. 

Les principaux concepts des P G C en géotechnique sont liés à la manière dont les ingénieurs et les géotechniciens gèrent les sols et les matériaux géotechniques lors de la conception et de la construction de structures. Voici quelques-uns de ces concepts clés :

1.   Classification des sols : La classification des sols se base sur des essais de laboratoire et des caractéristiques in situ. Elle permet de catégoriser les sols en différentes classes, comme les argiles, les limons, les sables, les graviers, etc. Ces classifications aident à comprendre le comportement des sols sous des charges spécifiques et à choisir les méthodes de construction appropriées.

2.   Comportement des sols : Les sols peuvent se comporter de manière différente en fonction de la contrainte appliquée. Par exemple, la consolidation est le processus par lequel un sol se tasse sous une charge constante, tandis que la liquéfaction se produit lorsque les sols saturés perdent leur capacité de support sous des charges cycliques, comme lors d'un tremblement de terre.

3.   Contraintes et déformations : Les contraintes dans les sols sont généralement dues à des charges verticales (charges mortes et charges vives) et des charges horizontales (vent, séisme, etc.). Les déformations dans les sols sont mesurées en termes de tassement vertical et de déplacement horizontal, qui doivent être compatibles avec la structure construite.

4.   Fondations : Le choix de la fondation dépend de nombreux facteurs, notamment la capacité portante du sol, la profondeur de la couche de sol solide, la nature de la charge, et la configuration de la structure. Les fondations superficielles, comme les semelles, sont utilisées lorsque la couche solide est proche de la surface, tandis que les fondations profondes, comme les pieux, sont utilisées lorsque la couche solide est plus profonde.

5.   Stabilité des talus : La stabilité des talus est essentielle pour éviter les glissements de terrain. Les ingénieurs calculent les forces et les moments agissant sur les talus pour s'assurer qu'ils ne cèderont pas sous l'effet des charges. Si nécessaire, des mesures de renforcement, telles que l'ajout de géotextiles ou de pieux, sont prises pour stabiliser les talus.

6.   Drainage : Un bon système de drainage est crucial pour éviter la saturation du sol, qui pourrait compromettre la stabilité des structures. Les techniques de drainage incluent les canalisations, les puits de pompage, les géocomposites de drainage et les bassins de rétention.

7.   Renforcement des sols : Dans certains cas, les sols faibles peuvent être renforcés en utilisant des méthodes de consolidation, telles que le compactage, ou en ajoutant des matériaux géosynthétiques pour améliorer leur portance.

8.   Surveillance des chantiers : La surveillance continue des conditions géotechniques sur le chantier implique la collecte de données sur les niveaux d'eau, les tassements, les déplacements et d'autres paramètres géotechniques pour garantir que la construction se déroule conformément aux spécifications et pour détecter tout problème potentiel à temps.

9.   Évaluation des risques : L'évaluation des risques géotechniques implique l'identification des menaces potentielles, telles que les glissements de terrain, les inondations ou les liquéfactions, et la mise en place de mesures d'atténuation pour minimiser ces risques.

10.             Normes et réglementations : Les procédures de construction en géotechnique doivent se conformer aux normes et réglementations locales, nationales et internationales en vigueur pour garantir la sécurité des structures et des personnes.

11.             Essais géotechniques : Les essais de laboratoire et les essais in situ sont effectués pour caractériser les propriétés des sols, tels que la résistance à la compression, la plasticité, la perméabilité, l'angle de frottement interne, etc. Ces données sont essentielles pour la conception des fondations et la sélection des méthodes de construction.

12.             Charge et capacité portante : La capacité portante d'un sol fait référence à la charge maximale qu'il peut supporter sans subir une défaillance. Comprendre cette capacité est crucial pour dimensionner les fondations de manière adéquate.

13.             Interaction sol-structure : Lors de la construction d'une structure, il est essentiel de comprendre comment elle interagit avec le sol. Les charges appliquées à la structure sont transmises au sol, et les réactions du sol peuvent influencer la stabilité de la structure.

14.             Sécurité géotechnique : La sécurité géotechnique vise à garantir la protection des personnes et des biens contre les risques géotechniques. Cela inclut la conception de structures résistantes aux séismes, la prévention des inondations, la stabilisation des pentes, et la gestion des risques liés aux sols.


Rhéologie des sols:

Le but de ce cours est de présenter les éléments de rhéologie nécessaires pour la modélisation moderne des sols. Le cours s’appuie d’une part, sur une approche synthétique des comportements physiques des sols dans le domaine des déformations (élastiques), des  grandes déformations (plasticité parfaite, rupture). D’ autre part, il présente les bases d’une modélisation des comportements observés. Une initiation au calcul numérique des ouvrages géotechniques par le logiciel: PLAXIS.


Ce cours a pour objet d’initier l'étudiant au calcul dynamique des ouvrages géotechnique et de leur interaction avec leur environnement

Recherche Documentaire:  C'est l'ensemble des étapes permettant de chercher, identifier et trouver des documents relatifs à un sujet par l'élaboration d'une stratégie de recherche.

Conception de memoires: Le 4ème semestre d'un mastère de recherche est consacré à la réalisation d'un travail de recherche qui sera traduit par une conception et une rédaction d'un mémoire de fin d'études et finalement la préparation d'un exposé oral puis une soutenance. il est important de connaitre La façon d'organisation de votre mémoire, La présentation de votre soutenance et la rédaction d'un travail de recherche.



Chapitre 1 : Écoulements à surface libre

Chapitre 2 : Écoulement par les orifices et déversoirs

Chapitre 3 : Transport solide en hydraulique fluviale