MINISTÈRE DE L'INDUSTRIE, DU COMMERCE ET DE L'ARTISANAT

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE G É O L O G I Q U E NATIONAL

B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01

INFORMATIQUE GÉOTECHNIQUE

CATALOGUE DES PROGRAMMES DE CALCULDU DÉPARTEMENT GÉOTECHNIQUE

par

B. FEUGA

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRES

SERVICE GÉOLOGIQUE NATIONAL

Département géotechnique

B.P. 6009 - 45018 Orléans Cedex - Tél.: (38) 63.80.01

77 SGN 491 GTC Octobre 1977

Les programmes décrits dans ce rapport ontété mis au point ou adaptés sur fonds propres des dé-partements Géologie de l'Aménagement du territoire,puis Géotechnique (Crédits du Ministère de l'Industrie,du Commerce et de l'Artisanat).

PREAMBULE

L'effort entrepris depuis plusieurs années en vue de développerdes méthodes de calcul et de traitement de données dans le domaine de lagéotechnique au B . R . G . M . a d'ores et déjà conduit a la constitution d'unebibliothèque de programmes assez fournie.

Afin que tous ses utilisateurs éventuels soient au courant deson contenu, il est apparu utile de publier ce catalogue.

Les programmes y sont groupés en plusieurs catégories :

- traitement de données,

- calculs de consolidation,

- calculs de stabilité,

- simulation d'écoulements,

- simulation du comportement des massifs.

Chaque programme fait l'objet d'une fiche descriptive sommaire.

Ce catalogue sera complété par des fiches concernant plusieursprogrammes de dynamique des sols, en cours d'adaptation.

SOMMAIRE

PROGRAMMES VE TRAITEMENT VE VOTEES 1

- PROGRAMME TRACT 2- PROGRAMME TRIAXL 3- PROGRAMME FRACT 5- PROGRAMME STAF 7- PROGRAMME TRAPLAN 9- PROGRAMME PLODA 10

CALCULS VE CONSOLIDATION 11

- PROGRAMME PROGRS1 12

CALCULS VE STABILITE 13

- PROGRAMMES HOEK 14- PROGRAMME STAB 15- PROGRAMME STABIL 16- PROGRAMME STABLT 17

SIMULATION ^'ECOULEMENT 19

- PROGRAMME CAID 20- PROGRAMME ELFESTRE 21- PROGRAMME SORTILEGE 22- PROGRAMME CELT 24- PROGRAMME HYMEC 25- PROGRAMME CODRAI 26

SIMULATION VU COMPORTEMENT VES MASSIFS 27

- PROGRAMME STRE 28- PROGRAMME TLCLE 29- PROGRAMME LOCK 30- PROGRAMME TRAME 31

PROGRAMMES VE TRAITEMENT VE VOÑNEES

- 2 -

PROGRAMME TRACT Auteur : M. CANCEILL

Objet :

Sorties :

Dépouillement statistique de séries de résultats d'essais de trac-tion indirecte (essais entre pointes).

Valeurs caractéristiques.

Histogrammes des indices de résistance à la traction.

TAI .1.AMT TI

8 . .

7 . .

5 ..

3 . .

e ..

n

1Q INDICE DE RESISTANCE A LA TRACTION

-i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—i—ho o o o o o o o• • • • •

o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o o

Description : Rapport 72 SGN 375 AME

Autres applications : Moyennant quelques légères modifications, ce programme peutêtre utilisé pour le dépouillement de séries de résultats d'essaisautres que des essais de traction indirecte (par exemple, essais decompression simple).

Ordinateur : IBM 360 ou 370 et traceur Benson (adaptable sur CDC disposant dumême type de traceur).

- 3 -

PROGRAMME TRIAXL Auteur : R. PASQUET

Objet : Dépouillement graphique des résultats d'essais triaxiaux, par laméthode des cercles de Mohr ou par la méthode de 1'hodographe.

Exemple de sortie : voir page suivante.

Description : Note technique Département géotechnique n° 10 de 1977.

Ordinateur : IBM 360 ou 370 et traceur Benson (adaptable sur CDC muni du mêmetype de traceur).

acCO

to

to

C_3

ESSAI"TRIAXIAL (CU)CHANTIER:

DOSSIER:SONDAGE DF1 PROFONDEUR 4.9511NATURE DU SOL:SILT ARGILEUX BRUN VERDATRE

WL=35 IP= 21 CAC03= tECHANTILLON INTACTEPROUVETTE CYL. H= 7«3Ct1 0= 3.5CHDRAINAGE=PIERRE POREUSE INF. SUP« FILTRE LAT.CONTRE PRESSION UC= 0.0 BAR

(

eno

¿a

ce

[NTl

PRES

SION

0 2

} '

r

L Í

y

Î ;

——

5 ( 1 i3 c3 '/

S

1 0 '

2

— —

12'

i

13

DEFo AXIALES (i)

ro-

o -

/ Aii |

- V

^ ^

/

n

—Î. r—•

\

\

/

s

y

7\

\

**»

>

! i

**> s.

\

N

1

\\

\\

5 6 7 8CONTRAINTES NORHALES (BAR)

- 5 -

PROGRAMME FRACT Auteur : M. CANCEILL

Objet :

Sorties

Dépouillement de relevés de fracturation sur carottes de sondages.

Détermination de l'indice de fracturation (distance moyenne entredeux cassures) ou de la densité de fracturation (inverse de l'in-dice de fracturation, égale au nombre de cassures par unité de lon-gueur) par passe de sondage.

Traitement statistique portant sur des populations pouvant êtredéfinies à l'aide de trois clés différentes : type de roche, pro-fondeur, localisation dans l'espace.

Valeurs caractéristiques.Logs de densité de fracturation.

I, U U,l 1S.J tt.4 & 01 1 1 1

s..

3..

i

i.,

i

S T19

I. S.I IM Ü4 H.O ß.«l h

j, 5.« to.» is.« n.o s.t• i 1 1 i 1 »•»

3

.3

.i

S.I 10.1 15.4 tU S.I

- 6 -

Histogramme de l'indice de fracturation portant sur une populationdonnée.

w /N

a.

a o.spa:uigo.ab2O

UjO-^a

uoco .a. o.st)

0.3)

O.Z)

0.1 )

0.

CODE ROCHE 42 0 0 0 0

t—si*o o

« « •o o o

Twnir.E ne FRACTURÂT TON

o ? o

O3 5 3« • «o o o

0)

oM

Description :

Référence :

Ordinateur :

Note technique Département Géologie de l'Aménagement n° 75/510du 15 octobre 1975.

Etude de la fracturation des terrains de la mine de Gaspé - Canada(Gaspé Copper Mines Ltée).(Note technique Département Géologie de l'Aménagement n° 5,avril 1976).

IBM 360 ou 370 et traceur Benson (adaptable sur CDC muni du mêmetype de traceur).

- 7 -

PROGRAMME STAF Auteurs : L. BERTRAND, E. DURAND,C. LOUIS

Objet : Traitement de données structurales planes ou linéaires. Tracé dediagrammes de Schmidt. Possibilité de pondérations faisant res-sortir les éléments structuraux présentant plus d'importance enregard de tel ou tel critère.

Sorties : Diagrammes de Schmidt (à l'imprimante).

N

20 9 711 13

13 9 9 2 159 2

9 13 4 4 9 13 157 9 4 17

13 13 4 9 713 4 0 2 9 0 7 11

2 017 4 7 2 4 7 4 0 4 7 11

15 2 0 2 7 92 2 2 0 0 2 0 0 11

15 4 4 0 2 0 4 II11 7 C 0 0 0 0 13

2 C 0 0 0 0 0 2 2 0 1313 4 CO 22 4 9

11 00 0 0 0 0 0 2 0 72 0 C0 02 0 4

17 0 0 0 2 119 4 0 0 0 2 0 0 2 2 02 7

0 2 C 0 0 0 0 02 0 0 0

9 4 0 0 0 0 0 0 0 0 99 2 C 0 0 0 0 0 0 9

II 2 9 4 2 0 20 0 0 C 4 22 0 0 0 0 0 0

13 7 0 0 9 114 2 2 2 17 43 28 13 2 0 0 2 2 2 7

2 C 0 0 0 4

M 11 11 2 0 4 0 C 0 0 13 63 135 39 2 2 0 0 0 0 0 2 7 20 24 U E

0 2 2 15 0 07 0 2 0 2 15 46 15 2 0 4 0 2 13 26

11 11 0 0 22 13C O 0 C 0 2 0 2 2 2 0 0

4 0 2 0 2 11 377 C 0 1 3 2 0 0 0 2 30

9 0 2 0 0 0 U O O 4 92 0 0 2

2 0 2 2 0 2 2 207 0 0 0 0 2 2 0 0 0 2 0 20

11 2 0 4 4 174 0 00 02 2 13

7 C 0 0 0 0 0 0 20 119 0 0 0 0 2 0 1 3

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 159 0 C C 0 2 0 4

11 2 2 0 0 4 9 15ç C 0 2 0 0 0 4 17

9 4 0 0 2 711 2 2 0 4 2 0 4 2 13 17

C 227 49 24 9 17

7 13 4 9 139 17 4 9

15 11 15 7 4 17 913 15

15 13 15 11 1313 11

7 9 20

- 8 -

Description : Rapport 75 SGN 260 AME

References : Très nombreuses études de géotechnique minière (stabilité et drai-nage de mines à ciel ouvert, détermination de l'orientation desperméabilités principales pour l'étude du tracé optimal de galeriesdans des mines souterraines sous le niveau phréatique) et de fonda-tions d'ouvrages d'art (barrages en particulier).

Ordinateur : IBM 360 ou 370 ou CDC 6600 ou 7600.

- 9 -

PROGRAMME TRAPLAN Auteur : P. LANDEL

Tracé de cartes d'éléments structuraux plans ; chaque élément estreprésenté par un symbole constitué par un segment de droite orientésuivant la direction de l'horizontale du plan et un rectangle cons-titué par la projection sur le plan horizontal d'un petit carrétracé sur l'élément structural (le rapport de la largeur sur lalongueur du rectangle est égal au cosinus du pendage).

Sortie

/ 30 /»

ao

Description : Notice en cours de rédaction.

Ordinateur : IBM 360 ou 370 et traceur Benson.

Adaptable sur CDC muni du même type de traceur.

- 10 -

PROGRAMME PLODA Auteur : P . LANDEL

Adaptation : B . FEUGA

Objet

Sortie

Report de points affectés d'une valeur numérique (constitutiondu document de base pour le tracé de courbes isovaleurs).

Ul7923.0'

CO

O

7900*01

7875.011

7850.01

7825.0«

7800.01 .

+0.4

+0.1

+1.8+1*8

+0.3

Description : Notice en cours de rédaction.

Ordinateur : IBM 360 ou 370 et traceur Benson.Adaptable sur CDC muni du mime type de traceur.

- 11 -

CALCULS VE C0NS0L1VAT10N

- 12 -

PROGRAMME PROGRS1 Auteurs : R.L. SCHIFFMAN etR.A. JONES

Adaptation : D. ROUSSELOT

Objet :

Sortie :

Description

Référence :

Ordinateur :

Calcul de l'évolution des tassements dans le temps selon les hy-pothèses de la consolidation unidimensionnelle de Terzaghi, dansle cas par exemple d'un chargement des terrains ou d'un rabatte-ment du niveau de la nappe.

Prise en compte possible de quinze couches de terrain de carac-téristiques différentes.

Imprimante.

Par pas de temps : tassement total, degré de consolidation, logde la surpression interstitielle en fonction de la profondeur.

Rapports 75 SGN 336 AME et 75 SGN 337 AME

Etude des tassements liés au rabattement de la nappe sur le sitede la centrale du Blayais.

CEC 6600 ou 7600.

- 13 -

CALCULS VE STABILITE

- 14 -

PROGRAMME HOEK Auteur : D. DOMINGUE

Ob i et : II s'agit de trois programmes d'analyse de la stabilité des blocsrocheux suivant les méthodes décrites par HOEK dans l'ouvrage "Rockslope engineering" (The Institution of Mining and Metallurgy,London, 1974).

Sortie : Imprimante.Valeurs des facteurs de sécurité.

Description "Analyse de la stabilité de versants rocheux" par D. DOMINGUE etC. LOUIS - B.R.G.M., Département géologie de l'aménagement -Mai 1976.

Référence : Stabilité des mines à ciel ouvert de MIFERMA (Mauritanie)

Ordinateur : Tout ordinateur possédant un compilateur FORTRAN.

- 15 -

PROGRAMME STAB Auteur : E. DURAND

Objet : Analyse de la stabilité d'un coin rocheux par la méthode de Londe,(En particulier, prise en compte des caractéristiques de ruptureet des sous pressions sur les faces limitant le coin considéré).

Sortie : Imprimante.Eléments permettant de tracer les abaques de la méthode de Londe,

Description : Note technique du Département Géotechnique n° 1 de 1977.

Références : Etude de la stabilité des appuis des barrages de l'Arnon (Cher)et du Mervent (Vendée).

Ordinateur : IBM 360 ou 370, CDC 6600 ou 7600.

- 16 -

PROGRAMME STABIL Auteurs : G. LEFEVRE etS. CHIRAPUNTU

Adaptation : B. BONCOMPAINJ.P. SAUTY

Analyse de la stabilité de pentes dans l'hypothèse d'une rupturecirculaire. Méthodes de Fellenius et de Bishop simplifiées. Re-cherche du cercle critique. Prise en compte de profils de penteirréguliers, de couches de sols d'épaisseur non uniforme et depropriétés différentes, de répartitions de pression interstitiellecompliquées etc..

Sortie : Imprimante.Valeurs des coefficients de sécurité pour les cercles explorés.

Description

Références :

Rapport 75 SGN 332 AME.

Très nombreuses études de stabilité de pentes, dont par exemple :stabilité des bords de fosse de la mine à ciel ouvert d'Ity (Côted'Ivoire), quais du port de Pointe-à-Pitre, glissements de terrainsà La Paz (Bolivie).

Ordinateur IBM 360 ou 370, CDC 6600 ou 7600.

- 17 -

PROGRAMME STABLT Auteurs : G. LEFEVRE,S. CHIRAPUNTU etR. PASQUET

Objet :

Sortie :

Description :

Ordinateur :

Idem que pour le programme STABIL.

Imprimante : valeurs des coefficients de sécurité des cerclesexplorés.

Traceur : profil et cercles étudiés.(voir page suivante).

Rapport 76 SGN 339 AME.

IBM 360 ou 370, traceur Benson.(CDC 6600 ou 7600 muni du même type de traceur).

STABILITE DU TALUS NATURELCARAÇTERIST

POIDSSPECIFIQUt1.702.002.20 T/n3

QUES DES SOLSANGLE DE

mOTTEriENT35.0025.00¿0.00DEGRES

COHESION

0.0 .10.00 T/n2 ECHELLE 1/750

ä

•J

aea

ooi

M va

- 19 -

SIMULATION V'ECOULEäEUT

La mcLjofiito. de¿ pfiognammeA pK.é&ewté¿> dant> ce chapÁJxe ontttí mit, au. point pat la. dlv¿t>Ájon Hydnogiolog-iz du de.paAtme.nt

l e . de. VAme.nageme.nt.

Néanmoins, compte tenu de. ¿euxt, appLLcatloni>à la gtotechnique., it a été. jugé bon de Zeà mentlonneA.

- 20 -

PROGRAMME CAID Auteur : J.P. SAUTY

Ob i et : Simulation d'écoulements permanents plans en coupe vertic¿ile outridimensionnels à symétrie radiale en milieux poreux avec laprésence possible de surfaces libres. Calcul des potentielshydrauliques par la méthode des différences finies.

Sortie : Imprimante.Valeurs des potentiels aux noeuds du maillage.

Description :

Références :

Rapport 73 SGN 150 AME.

Etudes du drainage de pentes, en particulier étude du drainagede la mine à ciel ouvert de Copper Mountain (Gaspé Copper Mines,Canada).

Ordinateur : IBM 360 ou 370, CDC 6600 ou 7600.

- 21 -

PROGRAMME ELFESTRE Auteur : J.P. SAUTY

Adaptation à partir du programmeELFES : B. FEUGA

Simulation d'écoulements plans permanents en coupe verticale parla méthode des éléments finis. Ce programme peut être couplé avecle programme STRE, par l'intermédiaire du programme HYMEC, pourla prise en compte des forces d'écoulement dans le calcul descontraintes et déplacements.

Sortie : Imprimante et cartes perforées : valeurs du potentiel hydrauliqueaux noeuds du maillage.

Description Rapports 72 SGN 141 AME (ELFES) et 75 SGN 393 AME, annexe 1(ELFESTRE).

Références : Etude des phénomènes hydromécaniques dans le massif de fondationdu barrage de l'Arnon (Cher).

Ordinateur IBM 360 ou 370, CDC 6600 ou 7600.

- 22 -

PROGRAMME SORTILEGE Auteur : F. DEREC

Objet : Programme de tracé associé aux programmes ELFES et ELFESTRE,

Sortie : Tracé du maillage (voir page suivante).

Description :

Ordinateur : IBM 360 ou 370, traceur Benson.CDC 6600 ou 7600 équipé du mime type de traceur.

- 23 -

• Z69 .75NOF

2 (m I

170

SO 70 • Im)

PROGRAMME CELT Auteurs : M. PERNOT etJ.P. SAUTY

Objet : Simulation des écoulements tridimensionnels en régime permanentdans un milieu poreux, avec détermination éventuelle d'une sur-face libre.

Sortie : Imprimante.Valeurs des potentiels hydrauliques par plans horizontaux et parcoupes verticales.

Description :

Références :

Rapport 72 SGN 37 9 AME.

Simulation des écoulements dans le massif de fondation du barragede Grandmaison ; étude des possibilités d'exploitation d'un gise-ment de charbon situé sous la retenue du barrage de Cabora Bassa(Mozambique).

Ordinateur : IBM 360 ou 370, CDC 6600 ou 7600.

- 25 -

PROGRAMME HYMEC Auteur : B. FEUGA

Sortie :

Description

Références :

Ordinateur :

Programme de couplage entre le programme de simulation des écou-lements ELFESTRE et le programme de calcul des contraintes etdéplacements STRE. Destiné à introduire l'effet des forces d'é-coulement dans les calculs de comportement d'un massif ou d'unouvrage.

Imprimante et cartes perforées.Valeurs des forces d'écoulement réparties aux noeuds du maillagedu modèle de comportement.

Rapport 75 SGN 393 AME.

Etude du barrage de l'Arnon (Cher) ; étude de l'influence du rabat-tement de la nappe lors de la construction du parking Julien àMarseille.

IBM 360 ou 370, CDC 6600 ou 7600.

- 26 -

PROGRAMME CODRAI Auteur : R. PASQUET

Objet Calcul du coefficient de drainage dans un talus (ce coefficientdonne une estimation de l'efficacité du drainage).

Sortie Imprimante.Valeur du coefficient de drainage.

Description : Rapport 75 SGN 428 AME, annexe 1.

Référence : Etude du drainage de la mine à ciel ouvert de Copper Mountain(Gaspé Copper Mines, Canada).

Ordinateur : IBM 360 ou 370, CDC 6600 ou 7600.

- 27 -

SIMULATION/ VU COMPORTEMENT VES MASSIFS

- 28 -

PROGRAMME STRE Auteurs : WILSON, TAYLOR, DOHERTY

Adaptation : J.L. DESSENNE, B. FEUGAet R. JUBIN

Objet :

Sortie :

Programme de calcul bidimensionnel (plan ou symétrie radiale) descontraintes et déplacements dans un milieu élastique anisotropepar la méthode des éléments finis. Possibilité de prendre encompte des joints à comportement élastoplastique.

Simulation de cas de charge successifs, correspondant à diffé-rentes phases de travaux.

I mprimante et cartes perforées : contraintes dans les éléments,déplacements aux noeuds du maillage.

Description

R éférences

Rapport 75 SGN 393 AME, annexe 3.

Très nombreuses références, parmi lesquelles : métro de Marseille,émissaire de Marseille, tunnel de la Rubira à Barcelone, barragede l'Arnon, etc..

Ordinateur IBM 370, CDC 6600 ou 7600.

- 29 -

PROGRAMME TLCLE Adaptation à partir du programmeSTRE : J.M. OLLAGNIER

Objet : Même chose que le programme STRE, avec en plus prise en compte del'absence de résistance à la traction des massifs rocheux. La pos-sibilité d'introduire les joints élastoplastiques n'existe pasdans ce programme.

- 30 -

PROGRAMME LOCK Origine : Prof. DUNCAN (Berkeley)

Adaptation : J.M. SIMON, C. GUYOT

Objet :

Sortie :

Description

Reference :

Ordinateur :

Simulation par la méthode des elements finis de la constructionde remblais formés de sols à loi de comportement hyperbolique.

Possibilité de prendre en compte des excavations, des mises enplace de béton, des variations de pression interstitielle ou detempérature.

Imprimante et cartes perforées : contraintes et déplacements.

Rapport 77 SGN 374 GTC.

Etude du remblai de décompression de la ravine Bourgeois(Guadeloupe).

CDC 6600 ou 7600.

- 31 -

PROGRAMME TRAME Auteur : F. DEREC

Objet : Programme de tracé adapté aux programmes par éléments finisSTRE, TLCLE et LOCK.

Sortie : Traceur,Maillage, contraintes, déplacements (voir pages suivantes)

Description :

Ordinateur : IBM 360 ou 370, traceur Benson.CDC 6600 ou 7600 équipé du même type de traceur.

- Echelle modèle 1/600contraintes 1 cm pour 3 ¥Pà

- Echelle modèle 1/600déplacement 1 cm pour 12 mm

I M 1 I l

\ \ \ \

* / * / * / *

/ X

LONGUEURS icn=2.oo n.CONTRAINTES lCn=<i0.00 T/HZ