Évaluation probabiliste de la sécurité des ouvrages hydrauliques en remblai vis-à-vis du mécanisme de glissement par la méthode des éléments finis stochastiques

/ Les ouvrages hydrauliques en remblai (barrages et digues) sont des ouvrages particuliers dont la sécurité se doit d’être constamment assurée. La stabilité au glissement de ces ouvrages est traditionnellement évaluée dans l’ingénierie par des démarches déterministes à l’équilibre-limite faisant intervenir les méthodes des tranches. Cependant, des méthodes plus évoluées comme celle des éléments finis sont plus appropriées, notamment dans le cas de configurations complexes, ou de matériaux compressibles. De plus, les études de dangers de barrages demandent désormais d’évaluer des probabilités de rupture relatives à certains scénarios, ce qui n’est pas toujours aisé. Un travail de thèse a été proposé par IRSTEA afin de développer une démarche probabiliste permettant l’évaluation de la fiabilité structurale d’un ouvrage hydraulique en remblai par rapport au risque de glissement basée sur les données réelles d’un barrage d’étude. Elle propose dans un premier temps une modélisation probabiliste du champ de pressions interstitielles. La variabilité spatiale de la perméabilité des matériaux est modélisée par un champ aléatoire. Les résultats de cette modélisation montrent un bon accord avec les mesures d’auscultation réalisées sur l’ouvrage. Dans un second temps, le champ de pressions obtenu est utilisé comme donnée d’entrée dans un modèle mécanique de calcul du facteur de sécurité par la méthode de réduction de paramètres. Dans ce calcul, les paramètres de cisaillement – cohésion et angle de frottement – sont également représentés par des champs aléatoires de façon à prendre en compte leur variabilité spatiale. La probabilité de défaillance de l’ouvrage est finalement obtenue grâce à des simulations de Monte-Carlo.