La connaissance du sous-sol urbain constitue un des grands enjeux actuel et futur dans le cadre de projets d'aménagements souterrains. Cette connaissance est souvent partielle et imprécise, induisant ainsi des risques importants lors de la phase de construction des ouvrages.

L'étude présentée dans cet article vise à réduire ce risque en développant une méthodologie de modélisation géologique – géotechnique 3D qui sera appliquée à certains tronçons du Grand Paris Express (GPE). En préambule de l'étude, une recherche bibliographique concernant l'élaboration du modèle, les données à intégrer, les méthodes géostatistiques employées en géotechnique, l'évaluation des incertitudes, a permis de justifier les choix méthodologiques retenus.

Concernant les données géotechniques, les essais pressiométriques assez régulièrement répartis et en nombre important sur le projet (en moyenne un sondage pressiométrique tous les cents mètres linéaires) ont été choisis pour apprécier la variabilité spatiale du comportement géotechnique des unités géologiques le long du tracé. Ainsi, l'analyse et le traitement de ces essais constituent la première étape de la méthodologie. Une réflexion est menée sur les critères de mise à l'écart des essais « douteux » et l'évaluation de la pression limite nette lorsqu'elle n'a pas été atteinte en raison des limitations expérimentales dues à l'appareillage (éclatement précoce et capacité de la sonde pressiométrique limitée à 5 ou 8 MPa).

Par la suite, après avoir déterminé des secteurs constitués d'essais pressiométriques pouvant être considérés comme appartenant à une même population d'après des critères statistiques (analyse de la variance et classification hiérarchique ascendante), la conception du modèle 3D par secteur sera entreprise. Plusieurs méthodes géostatistiques (déterministes et algorithmes stochastiques) seront appliquées et comparées pour apprécier la variabilité spatiale des caractéristiques pressiométriques et identifier les zones géotechniques homogènes au sein de chaque secteur. Un effort sera porté sur l'évaluation de la pertinence de ces méthodes de spatialisation en menant une réflexion sur la quantification des incertitudes.

Les résultats de la modélisation pourront permettre d'exposer visuellement la variabilité spatiale géotechnique propre à chacun des secteurs, mais aussi, de rapprocher cette variabilité avec les profils d'altération du régolithe autochtone.

Mots-Clés : Géotechnique, Géologie, Géostatistique, Régolithe, Modélisation 3D, Pressiomètre