Modèles physiques en géotechnique

L’expansion rapide de la modélisation en centrifugeuse, depuis le début des années 80, s’explique d’abord par les progrès technologiques dont a bénéficié la méthode dans les domaines de l’informatique, de l’électronique et de la mécanique. De nombreux outils ont été développés pour réaliser les interventions sur le modèle en cours de centrifugation. Les appareils mono-fonction permettent par exemple de pratiquer des essais géotechniques in situ, d’exercer des sollicitations statiques, cycliques, dynamiques voire sismiques, de construire des remblais, de terrasser des excavations ou des tunnels, de battre des pieux isolés ou en groupe, d’exécuter des colonnes ballastées ou de faire du compactage dynamique. Avec le robot récemment mis en service sur la centrifugeuse du Laboratoire central des ponts et chaussées (LCPC), il est possible d’enchaîner des opérations différentes, sans arrêt de la machine, grâce aux outils interchangeables qu’il peut mettre en œuvre. Les techniques de préparation et de caractérisation des massifs de sol sont par ailleurs bien maîtrisées du moins pour les sols secs et saturés. Elles permettent de disposer de façon très répétitive de massifs homogènes dont les propriétés peuvent être choisies à l’avance. Les caractéristiques rhéologiques des sols soumis à macrogravité et les états de contraintes qui y règnent ont été largement étudiés. De nouvelles données sont aussi disponibles sur les propriétés d’une couche non saturée centrifugée, sur l’ascension capillaire, sur les distributions de teneur en eau et de succion. De nombreuses expériences sur modèles réduits ont été conduites ces dernières années dans deux domaines d’application émergeants : étude de l’effet de séismes sur les sols et sur les interactions sols-structures et étude de la migration de polluants dans les sols. Compte tenu des énormes marges de progrès technologique et scientifique qui existent, il est extrêmement difficile d’imaginer ce que seront les modèles réduits géotechniques dans une ou deux décades et quelle sera leur place dans les études et recherches en géotechnique