Inspection Diagnostic
Cours

Démarche de formalisation de l'approche experte

Méthode

Le problème posé est de fournir, à un instant t, une évaluation du barrage. Cette évaluation prend la forme de plusieurs caractéristiques : la fiabilité des différentes fonctions de l'ouvrage (étanchéité, drainage...). Ces fonctions sont rattachées à des composants du barrage (cf. figure suivante) : la fonction d'étanchéité est rattachée au système d'étanchéité (noyau argileux sur la figure suivante), la fonction de drainage au système de drainage, la fonction d'auto-filtration au remblai aval. Par ailleurs, de la même manière des modèles permettant de définir la conformité aux règles de l'art sont établis. La fiabilité renvoie au cadre des ELS (Etats Limites de Service). la conformité aux règles de l'art en cours pour les différents composants ; la sécurité de l'ouvrage vis-à-vis de modes de rupture (érosion interne dans le remblai ou les fondations, glissement du talus amont ou aval...). La sécurité renvoie au cadre des ELU (Etats Limites Ultimes).

Exemple
Composants du barrage et fonctions associées – Cas d'un barrage à étanchéité amont par noyau argileux
Composants du barrage et fonctions associées – Cas d'un barrage à étanchéité amont par noyau argileux
Méthode

La démarche consiste, à partir de données recueillies sur l'ouvrage, de formaliser ces données puis de les agréger afin de déterminer la fiabilité, la sécurité et la conformité aux règles de l'art.

Les différentes étapes de la méthodologie sont présentées sur la figure suivante. Le cœur de la méthode est constitué par des séances de recueil : la construction du modèle repose sur la formalisation de l'expertise recueillie au cours de séances menées selon des interviews guidées. Un groupe de sept experts du Cemagref a été constitué : ces experts conduisent plusieurs expertises par an, depuis au moins une dizaine d'années. Pour modéliser la fiabilité et la sécurité par rapport à un mode de rupture donné, plusieurs séances de recueil et formalisations intermédiaires s'enchaînent. Une étape de validation permet de vérifier la validité des formalisations par confrontation à des cas réels. Des dossiers simplifiés établis à partir de rapports d'inspection sont proposés aux experts qui réalisent la notation. En parallèle, nous avons développé un algorithme qui calcule la fiabilité et la sécurité de l'ouvrage sur la base des modèles d'évaluation de la fiabilité et de la sécurité. Les résultats fournis par les experts et calculés par l'algorithme sont comparés. S'il y a accord entre les deux résultats, le modèle est déclaré validé sinon, de nouvelles séances de formalisation sont prévues.

Méthode de formalisation et d'agrégation des connaissances
Méthode de formalisation et d'agrégation des connaissances

Dans cette approche (cf. figure précédente), les différentes données manipulées par les ingénieurs au cours des expertises d'ouvrages sont identifiées puis formalisées sous le format d'« indicateurs » de manière à fournir des évaluations robustes c'est-à-dire respectant des critères de répétabilité (accord entre les notes données par un même expert plusieurs fois au cours du temps, avec l'hypothèse que la mesure n'évolue pas dans le temps) et reproductibilité (accord entre la notation de deux experts) (Curt et al. 2010). Les indicateurs sont formalisés sous la forme d'une grille de description unique. Cette grille comprend six champs : nom, définition, échelle et références, caractéristiques spatiales (échantillonnage, localisation spatiale) et temporelles (fréquence de mesure, fréquence d'analyse). Les notes fournies par tous les indicateurs sont des niveaux de dégradation, définis sur une échelle de 0 (excellent – aucune dégradation) à 10 (inacceptable – niveau élevé de dégradation) avec 6 jalons (excellent, bon, passable, médiocre, mauvais, inacceptable). La figure suivante présente l'échelle de notation utilisée pour l'évaluation des indicateurs et qui a été définie par les experts.

Echelle de notation définie par les experts
Echelle de notation définie par les experts
Exemple

Le premier tableau suivant donne un exemple d'indicateur formalisé pour une observation visuelle, le deuxième tableau suivant un exemple d'indicateur formalisé pour une mesure d'auscultation et le troisième tableau suivant un exemple d'indicateur de conception ou réalisation.

AMDE Processus appliqué aux barrages en remblai
AMDE Processus appliqué aux barrages en remblai[Zoom...]
Extrait de l'AMDE d'un mur en béton [TAL, 06a]
Extrait de l'AMDE d'un mur en béton [TAL, 06a]
Tableau de l'Analyse Préliminaire des Dangers
Tableau de l'Analyse Préliminaire des Dangers[Zoom...]
Méthode

Une fois les indicateurs formalisés, un modèle d'agrégation de ces indicateurs permet d'obtenir en sortie, la fiabilité des différentes fonctions du barrage (drainage, étanchéité...), la conformité aux règles de l'art des différents composants et la sécurité de l'ouvrage vis-à-vis de modes de rupture (érosion interne, glissement des talus...) (Curt et al. 2010). Les entrées du modèle sont les indicateurs formalisés. Pour chacun de ces modes, les sorties sont la fiabilité des fonctions impliquées dans ce mode de rupture ainsi que la sécurité du barrage vis-à-vis de ce mode de rupture. Par exemple, pour l'érosion interne dans le remblai sont impliquées les fonctions d'étanchéité, de drainage et d'auto-filtration ; quatre données seront donc obtenues en sortie du modèle : la fiabilité de la fonction d'étanchéité, la fiabilité de la fonction de drainage, la fiabilité de la fonction d'auto-filtration et la sécurité du barrage vis-à-vis de l'érosion interne. La modélisation est faite par le développement de règles SI-ALORS ou par l'utilisation d'opérateurs arithmétiques du type « maximum ».

La démarche est conduite successivement pour chacun des modes de rupture concernant la catégorie de barrages étudiée.

La méthode est illustrée dans les paragraphes suivants pour le cas de l'érosion interne dans le remblai.

Exemple de formalisation pour l'érosion interne dans le remblai (page suivante)Approche mise en œuvre par les experts lors des inspections (page Précédente)
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