36contrôles de validation, tous les essais et calculs
9catégorie A : exemples publiés
5catégorie B : norme ou solution analytique
22catégorie C : calcul indépendant
26 / 26calculs refaits à la main, concordants
7cas publiés de stabilité des talus
Démarche
Chaque essai et chaque calcul de CiviLab 7.1 a été contrôlé : les données sont saisies dans CiviLab et le résultat est comparé à une valeur obtenue indépendamment. Trois catégories de contrôle :
- A exemple publié : données et résultat tirés d'une publication (manuels FHWA, British Geological Survey, ACI, manuels universitaires, cas ACADS et GeoStudio…) ;
- B norme ou solution analytique : valeurs tabulées par la norme ou solution exacte ;
- C calcul indépendant : aucun exemple publié trouvé ; le résultat est recalculé à la main, étape par étape, à partir des formules de la norme.
Les contrôles sont complétés par des recalculs dans Excel (classeur de validation) et par les tests automatiques du code (xUnit), exécutés à chaque modification.
Stabilité des talus : cas publiés
Données de la publication saisies dans CiviLab, recherche automatique de la surface critique, coefficient de sécurité comparé à la valeur de référence et aux résultats de GeoStudio SLOPE/W publiés dans son manuel de vérification. Écart = (CiviLab − GeoStudio) / GeoStudio, même méthode.
| Cas | Méthode | Référence publiée | GeoStudio | CiviLab 7.1 | Écart / GeoStudio |
|---|---|---|---|---|---|
| ACADS 1(a) — talus simple homogène | Bishop | 1,00 | 0,993 | 0,985 | −0,8 % |
| ACADS 1(a) — talus simple homogène | Spencer | 1,00 | – | 0,984 | – |
| ACADS 1(a) — talus simple homogène | Morgenstern-Price | 1,00 | 0,993 | 0,985 | −0,8 % |
| ACADS — talus non homogène (3 couches) | Bishop | 1,39 | 1,413 | 1,393 | −1,4 % |
| ACADS — talus non homogène (3 couches) | Spencer | 1,39 | – | 1,365 | – |
| ACADS — talus non homogène (3 couches) | Morgenstern-Price | 1,39 | 1,382 | 1,365 | −1,2 % |
| ACADS — talus non homogène, séisme kh = 0,15 | Bishop | 1,00 | 1,016 | 1,011 | −0,5 % |
| ACADS — talus non homogène, séisme kh = 0,15 | Spencer | 1,00 | – | 0,984 | – |
| ACADS — talus non homogène, séisme kh = 0,15 | Morgenstern-Price | 1,00 | 0,989 | 0,983 | −0,6 % |
| Arai et Tagyo (1985) — talus homogène | Bishop | 1,451 | 1,417 | 1,404 | −0,9 % |
| Arai et Tagyo (1985) — talus homogène | Spencer | 1,451 | – | 1,401 | – |
| Arai et Tagyo (1985) — talus homogène | Morgenstern-Price | 1,451 | 1,414 | 1,400 | −1,0 % |
| Greco (1996), exemple 4 — talus multicouche | Bishop | 1,40 à 1,42 | 1,405 | 1,440 | +2,5 % |
| Greco (1996), exemple 4 — talus multicouche | Spencer | 1,40 à 1,42 | – | 1,421 | – |
| Greco (1996), exemple 4 — talus multicouche | Morgenstern-Price | 1,40 à 1,42 | 1,389 | 1,414 | +1,8 % |
| ACADS — couche faible, surface imposée | Spencer | 1,34 | – | 1,276 | – |
| ACADS — couche faible, surface imposée | Morgenstern-Price | 1,34 | 1,261 | 1,260 | −0,1 % |
| ACADS — couche faible, recherche trois blocs | Spencer | 1,26 | – | 1,253 | – |
| ACADS — couche faible, recherche trois blocs | Morgenstern-Price | 1,26 | 1,261 | 1,243 | −1,4 % |
Les recherches de CiviLab trouvent en général un F de 0,5 à 1,5 % inférieur à GeoStudio, c'est-à-dire une surface plus défavorable. Sur la surface imposée, où la surface est la même dans les deux logiciels, l'écart est de 0,001. Exception : Greco, où Bishop donne 1,440 contre 1,405 ; la recherche a été vérifiée avec des grilles plus fines (1,440 à 1,443) ; Spencer (1,421) et Morgenstern-Price (1,414) sont dans l'intervalle publié par Greco (1,40 à 1,42). Sur le talus à couche faible, des cercles donnent 1,506 : seule la recherche « trois blocs » trouve le mécanisme (1,243).
Stabilité des talus : solutions analytiques, coefficients sismiques et recalcul Excel
| Contrôle | Attendu | CiviLab 7.1 |
|---|---|---|
| Équilibre exact φ = 0 (200 tranches) : Bishop ; Spencer ; Morgenstern-Price | 1,39264 | 1,39259 ; 1,39258 ; 1,39258 (−0,004 %) |
| Pente infinie, statique (L = 496 m) | 1,4004 | 1,4012 (+0,06 %) |
| Pente infinie, kh = 0,10 (L = 496 m) | 1,1087 | 1,1093 (+0,05 %) |
| RPA 2024, zone III, groupe 2, site S3 : kh ; kv | 0,0775 ; 0,02583 | identiques |
| RPA 2024, zone V, groupe 1B, site S2, ST = 1,2 : kh ; kv | 0,1440 ; 0,0720 | identiques |
| RPA 2024 §10.3.6 : F requis en situation sismique | 1,15 | 1,15 |
| NF P 94-270 I.4, ag/g = 0,2, S = 1,2 : kh ; kv (avg/ag = 0,9 puis 0,5) | 0,12 ; 0,06 ; 0,0396 | identiques |
| Recalcul Excel, ACADS 1(a), Bishop : F ; Fd | 0,98508 ; 0,78806 | 0,98508 ; 0,78806 |
| Recalcul Excel, ACADS 1(a), kh = 0,15 : Fellenius ; Bishop | 0,68711 ; 0,71586 | 0,68711 ; 0,71586 |
| Recalcul Excel, ACADS 1(a) : Morgenstern-Price (λ) ; Spencer avec kh = 0,15 | 0,98410 (0,529) ; 0,71711 | 0,98410 (0,529) ; 0,71711 |
| Recalcul Excel, ACADS §2.8 surface imposée : Morgenstern-Price ; Spencer | 1,26033 ; 1,27602 | 1,26033 ; 1,27602 |
Tous les essais et calculs
| Essai / calcul | Source | Attendu | CiviLab 7.1 | |
|---|---|---|---|---|
| Stabilité des talus | ||||
| A | Bishop, Spencer, Morgenstern-Price, séisme, surfaces non circulaires | 7 cas publiés : ACADS (Giam et Donald 1989) §2.1, 2.3, 2.4, 2.7, 2.8 ; Arai et Tagyo (1985) ; Greco (1996), comparés aux références et à GeoStudio | voir tableau ci-dessus | écarts 0,1 à 1,8 % (Greco Bishop +2,5 %) |
| B | Équilibre exact φ = 0 ; pente infinie statique et sismique | Solutions analytiques | 1,39264 ; 1,4004 ; 1,1087 | 1,39258 ; 1,4012 ; 1,1093 |
| B | Coefficients sismiques | RPA 2024 §10.3 (10.22, 10.23) ; NF P 94-270 annexe I.4 | 0,100 / 0,050 ; 0,120 / 0,060 | identiques |
| Triaxial (NF EN ISO 17892-8/9, NF P 94-070) | ||||
| A | CIU — c′, φ′ | British Geological Survey, rapport IR/06/065 : 4 essais publiés | φ′ 24,45 / 26,7 / 17,56 / 26,44° ; c′ 28,78 / 0,36 / 7,4 / 3,76 kPa | identiques à 0,01° et 0,01 kPa |
| A | CD — rupture, c′, φ′ | University of Waterloo, CIV E 353 (2006), argile de Winnipeg : lectures brutes de 4 éprouvettes ; calcul indépendant (Python, Excel) | φ′ 17,97° ; c′ 26,14 kPa | 17,97° ; 26,14 kPa |
| B | UU — formules (1) à (6) | NF EN ISO 17892-8 : calcul à la main des corrections (piston, membrane, section) | calcul à la main | identique |
| Laboratoire — sols | ||||
| A | Granulométrie — passants | Kennesaw State University, Geotechnical Engineering Lab Manual (2025), Lab 3, tableau 3-2 (7 tamis, 304,4 g) | 95,99 ; 86,63 ; 57,65 ; 23,98 ; 6,01 ; 0,39 % | identiques (au centième) |
| A | Limites d'Atterberg — wP, wL (Casagrande) | Même manuel, Lab 5, tableau 5-1 | wP 28 % ; wL ≈ 40 % | wP 27,99 % ; wL 39,55 % |
| C | Limites — cône 80 g / 30° | NF P 94-052-1 : w à 17 mm | 44,6 % | 44,6 % |
| C | Proctor — wOPN, ρd max | NF P 94-093 : optimum par polynôme de degré 2 | 12,78 % ; 1,879 | identiques |
| C | CBR | NF P 94-078 : max(F2,5/13,35 ; F5/19,93) | 22,2 | 22,2 |
| C | Sédimentométrie — diamètre de Stokes | NF P 94-057 | 0,0751 mm | identique |
| C | Cisaillement direct — c′, φ′ | NF EN ISO 17892-10 : régression des τ de rupture | 16,6 kPa ; 29,9° | identiques |
| C | Oedomètre — Cc | NF EN ISO 17892-5 | 0,172 | identique |
| C | Los Angeles, Micro-Deval, équivalent de sable | NF EN 1097-2, 1097-1, 933-8 | 22,6 ; 13,8 ; 77,0 | identiques |
| C | Granulométrie — Mf, Cu, Cc | NF EN 12620 annexe B ; définitions de Cu et Cc | 2,68 ; 5,26 ; 0,84 | identiques |
| Essais in situ | ||||
| C | Pressiomètre Ménard — pl (courbe inverse, hyperbole) | NF P 94-110-1 annexe D | 2,006 MPa | 2,006 MPa |
| C | Pressiomètre Ménard — EM | NF P 94-110-1 § D.2.2 | 8,80 MPa | identique |
| C | Pénétromètre dynamique — qd | NF EN ISO 22476-2, formule des Hollandais | 3,39 MPa | identique |
| C | CPT — qc, fs | NF P 94-113 / NF EN ISO 22476-1 : Qc = 2,1 kN, Ac = 10 cm² ; Qs = 0,75 kN, As = 150 cm² | 2,100 MPa ; 50,000 kPa | 2,100 MPa ; 50,000 kPa |
| Fondations (capacité portante) | ||||
| A | c-φ, semelle filante — termes c·Nc et q·Nq | FHWA NHI-06-089 (2006), exemple 8-1 : B = 6 ft, D = 5 ft, c = 500 psf, φ = 20°, γ = 125 pcf | 7 400 psf ; 4 000 psf ; qult 13 425 psf (Nγ Vesic 5,4) | 7 400 ; 4 000 psf ; qu 12 712 psf avec Nγ DTU 13.12 = 3,5 (écart dû au seul Nγ réglementaire) |
| B | Facteurs Nc, Nq, Nγ | EN 1997-1 annexe D ; DTU 13.12 § 3.2.1 (tableau) | 18,40 / 20,09 (φ = 30°) ; 5,14 (φ = 0) ; DTU 30 / 18,4 / 18,1 | identiques |
| B | Facteurs de forme et d'inclinaison | DTU 13.12 § 3.2.1 (B/L = 0,75 ; δ = 10°) | 1,15 / 0,85 / 0,790 / 0,444 | identiques |
| C | qu laboratoire, pressiomètre, CPT (DTU 13.12) | DTU 13.12 § 3.2.1, 3.2.2, 3.2.3.1 | 626,6 ; 928,3 ; 670,6 kPa | identiques |
| C | SPT — Meyerhof (1956) | q = 12·N·Kd (B ≤ 1,2 m), forme SI publiée | 239,1 kPa | identique |
| Tassements | ||||
| A | Oedométrique — remblai large | FHWA NHI-06-088 (2006), exemple 7-3 : argile NC 10 ft, Cc 0,5, e0 1,0, p0 600 psf, Δp 2 400 psf | 1,75 ft (0,53 m) | 1,747 ft (0,5326 m) |
| A | Oedométrique — sous semelle | FHWA NHI-06-089 (2006), exemple 8-3 : argile NC 10 ft, Cc 0,4, e0 0,75, p0 2 145 psf, Δp 208 psf | 0,09 ft = 1,1 in | 0,0919 ft = 1,10 in |
| C | Pressiométrique Ménard — sc, sd | NF P 94-261 annexe H | 0,40 ; 0,85 cm | 0,40 ; 0,85 cm |
| C | Élastique ; module de réaction | s = cf·(1 − ν²)·q·B/E ; 1/kv (Ménard) | 1,28 cm | identique |
| Béton | ||||
| A | Formulation ACI | ACI 211.1-91, annexe 1, exemple 1 | eau 181 ; ciment 289,1 ; gros granulat 1 136 ; sable 774,4 kg/m³ ; eau à ajouter 123 | 181 ; 289,1 ; 1 136 ; 774,4 ; 122,9 |
| C | Scléromètre | NF EN 12504-2 § 8 (médiane) ; ASTM C805 § 9.1 | 32 ; 31,33 | identiques |
| C | Compression ; ultrasons | NF EN 12390-3 ; NF EN 12504-4 | 26,2 MPa ; 4 161 m/s | identiques |
| C | SonReb | Corrélations publiées (Meynink et al. 1979…) | 34,5 MPa | identique |
| C | Dreux-Gorisse, Bolomey, Faury | Méthodes publiées (Dreux et Festa ; Bolomey 1925 ; Faury 1941) | YA 46,13 % ; P(0,08) 15,1 % ; 60,87 % | identiques |
| Routes et enrobés | ||||
| C | Masse volumique paraffinée | NF EN 12697-6 méthode D | 2,341 g/cm³ | 2,341 |
| C | Kumagawa ; compacité | Teneur en liant ; C = 100·γ/γmax | 5,63 % ; 96,6 % | identiques |
Vérification à la main (catégorie C)
Les 26 calculs de catégorie C ont été refaits à la main, étape par étape, à partir des formules de la norme, puis comparés au résultat de CiviLab : tous concordent.
| N° | Famille | Calcul | Norme / formule | Calcul à la main | CiviLab 7.1 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Laboratoire | Proctor — wOPN et ρd max | NF P 94-093 | wOPN 12,78 % ; ρd max 1,879 g/cm³ | 12,78 % ; 1,879 g/cm³ |
| 2 | Laboratoire | Limites d'Atterberg — Casagrande et cône | NF P 94-051 | wL 45,73 % ; IP 23,33 ; wL cône 44,59 % | 45,7 % ; 23,3 ; 44,6 % |
| 3 | Laboratoire | CBR | NF P 94-078 | 22,2 | 22,2 |
| 4 | Laboratoire | Sédimentométrie — diamètre de Stokes | NF P 94-057 | 0,0751 mm | 0,0751 mm |
| 5 | Laboratoire | Cisaillement direct — c', φ' | NF EN ISO 17892-10 | c' 16,6 kPa ; φ' 29,9° | 16,6 kPa ; 29,9° |
| 6 | Laboratoire | Oedomètre — Cc | NF EN ISO 17892-5 | 0,172 | 0,172 |
| 7 | Laboratoire | Los Angeles, Micro-Deval, équivalent de sable | NF EN 1097-2 | 22,6 ; 13,8 ; 77,0 | 22,6 ; 13,8 ; 77,0 |
| 8 | Laboratoire | Granulométrie — Mf, Cu, Cc | NF EN 12620 annexe B | 2,68 ; 5,26 ; 0,84 | 2,68 ; 5,26 ; 0,84 |
| 9 | In situ | Pénétromètre dynamique — qd | NF EN ISO 22476-2, formule des Hollandais | 3,39 MPa | 3,39 MPa |
| 10 | In situ | Pressiomètre Ménard — EM, Vl | NF P 94-110-1 § D.2.2 | EM 8,80 MPa ; Vl 914,84 cm³ | 8,80 MPa ; 914,84 cm³ |
| 11 | In situ | Pressiomètre Ménard — pl par la courbe inverse | NF P 94-110-1 annexe D | 2,006 MPa | 2,006 MPa |
| 12 | In situ | CPT — qc, fs | NF EN ISO 22476-1 | 2,10 MPa ; 50,0 kPa ; 2,38 % | 2,100 MPa ; 50,000 kPa ; 2,381 % |
| 13 | Fondations | Capacité portante laboratoire (DTU 13.12) | DTU 13.12 § 3.2.1 | 626,6 kPa | 626,6 kPa |
| 14 | Fondations | Capacité portante pressiométrique (DTU 13.12) | DTU 13.12 § 3.2.2 | 928,3 kPa | 928,3 kPa |
| 15 | Fondations | Capacité portante pénétrométrique (DTU 13.12) | DTU 13.12 § 3.2.3.1 | 670,6 kPa | 670,6 kPa |
| 16 | Fondations | SPT — Meyerhof (1956) | q = 12·N·Kd (B ≤ 1,2 m) | 239,1 kPa | 239,1 kPa |
| 17 | Tassements | Tassement pressiométrique Ménard | NF P 94-261 annexe H | sc 0,40 ; sd 0,85 cm | 0,40 ; 0,85 cm |
| 18 | Tassements | Oedométrique (3 couches) et élastique | s = Σ H·Cc/(1 + e0)·log((σ'v0 + Δσ)/σ'v0) (NC) | 48,5 cm ; 1,28 cm | 48,5 cm ; 1,28 cm |
| 19 | Béton | Compression | NF EN 12390-3 | 26,2 ; 31,9 MPa | 26,2 ; 31,9 MPa |
| 20 | Béton | Ultrasons | NF EN 12504-4 | 4 161 m/s | 4 161 m/s |
| 21 | Béton | Scléromètre | NF EN 12504-2 § 8 | 32 ; 31,33 | 32 ; 31,33 |
| 22 | Béton | SonReb — corrélation « Meynink et al. (1979) » | Formule de CiviLab | 34,5 MPa | 34,5 MPa |
| 23 | Béton | Dreux-Gorisse | YA = 50 − √D + K + Ks + Kp | YA 46,13 % ; eau 184,2 L | 46,13 % ; 184,2 L |
| 24 | Béton | Bolomey | P(d) = A + (100 − A)·√(d/D) | P(0,08) 15,1 % ; eau 189,8 L | 15,1 % ; 189,8 L |
| 25 | Béton | Faury | y(D/2) = A + 17,8·D^(1/5) + B/(R/(1,25·D) − 0,75) | 60,87 % ; 154,5 L | 60,87 % ; 154,5 L |
| 26 | Routes et enrobés | Kumagawa, masse volumique paraffinée, compacité | TL ext = 100·(M1 − M2)/M2 | 5,63 % ; 2,341 ; 96,6 % | 5,63 % ; 2,341 ; 96,6 % |
Limites
- stabilité des talus : fissures de traction, renforcements (clous, géosynthétiques, pieux), pressions interstitielles autres qu'hydrostatiques (ru) et calcul dynamique ne sont pas traités par CiviLab 7.1 ;
- fondations : CiviLab applique le Nγ du DTU 13.12 ; l'écart avec l'exemple FHWA 8-1 (Nγ de Vesic) vient de ce seul facteur ;
- SonReb : CiviLab applique les corrélations publiées telles quelles ; leur domaine de validité est celui de chaque publication.
Documents
- Dossier de validation de la stabilité des talus (PDF, 6 pages) : données, résultats et surfaces critiques de chaque cas publié ;
- Dossier de validation de tous les essais (PDF, 4 pages) : les 36 contrôles, avec la source de chaque valeur attendue ;
- Vérification à la main (PDF, 8 pages) : les 26 calculs de catégorie C, étape par étape ;
- Manuel de validation (PDF, 4 pages) : chaque résultat avec la fonction de CiviLab qui le calcule ;
- Manuel d'utilisation de CiviLab.