Mesure en continu de la raideur dynamique d’une voie ferrée

International audienceLa structure supportant le trafic ferroviaire est un des éléments les plus importants pour assurer la stabilité géométrique de la voie et son bon fonctionnement à long terme. Des couches de sols de faible portance et instables peuvent provoquer sous l’effet de la circulation des trains, des défauts géométriques, accélérant ainsi la dégradation des constituants de la voie. La raideur est considérée comme un indicateur structurel pertinent de la voie. Sa détermination reste difficile et dépend de la méthode utilisée. Ainsi, une étude fut réalisée pour mettre au point une technique automatisée de mesure de la raideur de la voie. Cette technique consiste à mesurer la raideur en continu sous des charges à l’essieu définies. La méthode proposée permet de localiser précisément les sections de voie présentant de fortes variations de raideur. Les essais pour des voies classiques effectués avec un chargement par vérin hydrodynamique et le Portancemètre routier ont montré que la raideur d’une voie dépend fortement des paramètres de charge et de fréquence d’excitation. La technique utilisée permet de connaître le comportement de la structure selon la réponse du sol support. Enfin, les résultats obtenus ont permis de développer un nouvel outil de mesure en continu de la portance

Variations d'état hydrique dans les remblais en zone inondable : instrumentation et suivi du comportement d'un remblai expérimental

Pour évaluer le risque induit par l'utilisation de sols sensibles à l'eau dans les remblais en zone inondable et la pertinence d'une méthodologie de prévision des déformations du corps de remblai, le Centre d'expérimentation routière de Rouen (CER) et le Laboratoire central des Ponts et Chaussées (LCPC), en partenariat avec Réseau Ferré de France (RFF) et la Société nationale des chemins de fer (SNCF), ont réalisé un remblai expérimental inondable. L'ouvrage a été construit en sols fins sur une hauteur de 5,40 m. La base du remblai a été volontairement sous-compactée afin d'amplifier les tassements et le remblai a été instrumenté principalement pour suivre les mouvements d'eau et les déformations. Le comportement de l'ouvrage a été suivi durant la phase de construction et deux phases d'inondation de la base du remblai. Les résultats des mesures montrent que la majeure partie des tassements a lieu dans la base sous-compactée durant la construction et que les tassements générés par l'inondation, de l'ordre de 1.5 à 2 cm, sont relativement limités. Les remontées capillaires mesurées lors des phases d'inondation en pied ne dépassent pas 20 cm. Ces résultats expérimentaux indiquent qu'un remblai de hauteur limitée, constitué d'un sol fin peu plastique compacté selon les règles applicables aux corps de remblais courants, peut subir une inondation sans présenter de tassements majeurs préjudiciables à la géométrie de la plate-forme. La question de l'érosion interne et externe doit cependant aussi être considérée et conduirait à adopter des mesures de protection particulières des talus

Appareillage pour diagraphie de perméabilité

Le Perméafor est un outil d'analyse en place des sols développé au début des années 80. Cet outil de sondage rapide donne une estimation de la perméabilité des couches traversées. Il permet l'élaboration de diagraphies continues de perméabilité dont l'analyse qualitative aboutit à un premier diagnostic de la structure des digues (repérages de niveaux de fuite essentiellement). Sa cadence d'auscultation est de l'ordre de 40 mètres linéaires par jour, ce qui en fait un appareil d'auscultation à « grand rendement », eu égard aux essais d'eau (type Lefranc) réalisés classiquement, qu'il complète avantageusement. La diagraphie de perméabilité obtenue est complétée par une courbe de fonçage (durée d'enfoncement pour 20cm) afin de juger qualitativement de la résistance à l'enfoncement du sol. Cette communication présente la validation de l'appareil avec différents essais de perméabilité en laboratoire ou in situ et une campagne expérimentale menée sur site avec comparaison avec des essais de laboratoire, des essais Lefranc et des essais au pénétromètre statique

Méthodes de compactage appliquées aux matériaux alluvionnaires

International audiencePreparation of remoulded samples for laboratory testing is necessary when the soil of earthworks and dams is studied and when the in situ sampling is unlikely. The work presented consists to compare triaxial tests on remoulded samples of a coarse-grained soil passing the 25 mm NF test sieve compacted in four different manners and those on samples trimmed in blocks excavated from a small trial embankment specially erected for this study. Differences in the dry density and moisture content along the height of samples do not affect the observed behaviour, the mean values obtained seem more significant. The shear strength is very similar for the four compaction techniques but the tangent modulus presents important variations.La reconstitution d’éprouvettes de sol en laboratoire est nécessaire quand on étudie des matériaux pour l’utilisation en remblais routiers ou des barrages et plus généralement, quand le prélèvement d’éprouvettes du sol naturel est impossible. Le présent travail consiste à comparer, à l’aide d’essais triaxiaux, quatre modalités de compactage d’un matériau écrêté à 25mm et comparer les résultats avec des éprouvettes prélevées à la main sur petit remblai de référence construit pour cette expérience. L'hétérogénéité de la masse volumique et de la teneur en eau au long de la hauteur de l’éprouvette n’affecte pas le comportement du sol, car le plus important sont les valeurs moyennes obtenues. La résistance au cisaillement du sol est presque la même pour les quatre modalités de compactage, mais pour le module tangent la variation des valeurs est très significative

Appareillage pour diagraphie de perméabilité

Le Perméafor est un outil d'analyse en place des sols développé au début des années 80. Cet outil de sondage rapide donne une estimation de la perméabilité des couches traversées. Il permet l'élaboration de diagraphies continues de perméabilité dont l'analyse qualitative aboutit à un premier diagnostic de la structure des digues (repérages de niveaux de fuite essentiellement). Sa cadence d'auscultation est de l'ordre de 40 mètres linéaires par jour, ce qui en fait un appareil d'auscultation à « grand rendement », eu égard aux essais d'eau (type Lefranc) réalisés classiquement, qu'il complète avantageusement. La diagraphie de perméabilité obtenue est complétée par une courbe de fonçage (durée d'enfoncement pour 20cm) afin de juger qualitativement de la résistance à l'enfoncement du sol. Cette communication présente la validation de l'appareil avec différents essais de perméabilité en laboratoire ou in situ et une campagne expérimentale menée sur site avec comparaison avec des essais de laboratoire, des essais Lefranc et des essais au pénétromètre statique

Mesures en laboratoire du comportement mécanique des sols hétérogènes

International audienceA characteristic feature of coarse soils is the difficulty in measuring their mechanical properties. This diffi-culty arises from the respective size of the observed material largest particle and the smallest dimension of the testing device. This paper presents the results of tests carried out on a given material (alluvial gravel), using direct shear boxes of varying sizes (sides of up to 500 mm and 600 mm in diameter) and two triaxial apparatuses with test samples respectively 150 and 300 mm in diameter, with measurement of local defor-mations. The results are complemented by other measurements obtained on a trial embankment. The test-ing program was focused on the influence of remolding and compaction on mechanical parameters as co-hesion, friction angle and stress-strain modulus. A critical analysis of these tests is given. The issue of scale effects in the two types of test (direct shear and triaxial instruments) is discussed. The recommenda-tions included in test standards are observed to be in need of modifications so that they may be applied to coarse materials.La difficulté de prélever et d’évaluer leurs propriétés mécaniques est une des caractéristiques des sols gros-siers. Cette difficulté est liée au rapport de taille entre le diamètre des plus gros grains du matériau observé et la dimension la plus faible de la cellule d’essai. A partir d'un même matériau (une grave alluvionnaire), sont présentés les résultats d'essais effectués avec des boîtes de cisaillement direct de différentes dimen-sions (jusqu'à 500 mm de côté et 600 mm de diamètre) et avec des appareils triaxiaux dont le diamètre des éprouvettes est respectivement de 150 et 300 mm et qui permettent la mesure locale des déformations. Le comportement mécanique déduit des résultats d’essais est complété par d'autres mesures de comportement réalisées sur un remblai instrumenté. Le programme expérimental avait pour objectif de mettre en évidence l’influence des modes de reconstitution et de compactage et du type d’essai sur les paramètres mécaniques comme la cohésion, l’angle de frottement interne et le module de déformation. Une analyse critique de ces essais est présentée. Sont abordées les questions d'effets d'échelle dans les deux types d'essai (à la boîte et au triaxial). Une conclusion est que les recommandations inscrites actuellement dans les normes d'essais devraient à être modifiées afin de pouvoir les appliquer aux matériaux grossiers