Application des jauges extensométriques à corde vibrante et de la jauge Tensmeg dans l'instrumentation des ancrages injectés dans le roc

Les ancrages injectés dans le roc connaissent une utilisation accrue dans les projets de génie civil ou de génie minier, comme éléments structuraux dans des travaux de soutènement ou de stabilisation d'ouvrages en surface ou souterrains. Cependant, le comportement de ces éléments structuraux demeure très complexe au vu des paramètres qui interviennent lors de leur conception, installation et service (propriétés physico-mécaniques des tirants, des produits de scellement et du roc, hétérogénéités du milieu encaissant, modes d'interaction avec l'ouvrage, types de sollicitations, vieillissement et dégradation des matériaux, etc.). Il est donc important de suivre l'évolution du comportement d'un ancrage injecté durant sa durée de vie. Ce suivi peut être effectué à l'aide de jauges de déformation fiables, durables et précises installées le long de l'ancrage. Les données recueillies à partir de ces instruments seront très utiles dans la prédiction du comportement de l'ouvrage stabilisé. Dans ce contexte, une étude expérimentale en laboratoire, comprenant des essais d'arrachement sur des modèles d'ancrages instrumentés et en grandeur nature a été entreprise. Deux types de tirants ont été utilisés dans ces travaux: une barre d'acier crénelée Dywidag de diamètre d ≈ 36 mm et un toron d'acier à 7 fils (câble d'ancrage) de diamètre d ≈ 15,2 mm. L'instrumentation des barres a été réalisée avec des jauges de déformation à corde vibrante et celle des câbles avec des jauges de déformation TENSMEG. Les modèles d'ancrages, testés en laboratoire, sont constitués de blocs de béton cylindriques ayant un diamètre de 600 mm et une hauteur de 750 mm, que nous avons superposés les uns sur les autres afin d'atteindre les longueurs ancrées projetées. Pour le cas des ancrages constitués de câbles d'acier, nous avons utilisé pour le milieu encaissant deux bétons ayant des modules d'élasticité différents. Ceci a permis d'examiner l'influence du module d'élasticité sur la distribution des tensions le long du câble injecté sous chargement. Pour examiner la performance de ces instruments de mesure, nous avons effectué des essais de calibration ainsi que des essais d'arrachement sur les tirants instrumentés. Les essais d'arrachement comprennent notamment des essais statiques à chargement monotone, des essais, de fluage (ancrage soumis à une charge maintenue constante) et des essais de relaxation (blocage d'une charge en tête de l'ancrage). Cette étude a montré que les jauges de déformation utilisées sont très performantes. Ainsi, les profils de distribution des charges le long de l'ancrage obtenus à partir de lectures sur ces instruments sont analogues à ceux obtenus lors d'études antérieures incluant des ancrages instrumentés à l'aide de jauges extensométriques électriques. Par ailleurs, une bonne corrélation a été observée entre ces profils et ceux que l'on obtiennent à partir d'études numériques par éléments finis

Application des jauges extensométriques à corde vibrante et de la jauge Tensmeg dans l'instrumentation des ancrages injectés dans le roc

Les ancrages injectés dans le roc connaissent une utilisation accrue dans les projets de génie civil ou de génie minier, comme éléments structuraux dans des travaux de soutènement ou de stabilisation d'ouvrages en surface ou souterrains. Cependant, le comportement de ces éléments structuraux demeure très complexe au vu des paramètres qui interviennent lors de leur conception, installation et service (propriétés physico-mécaniques des tirants, des produits de scellement et du roc, hétérogénéités du milieu encaissant, modes d'interaction avec l'ouvrage, types de sollicitations, vieillissement et dégradation des matériaux, etc.). Il est donc important de suivre l'évolution du comportement d'un ancrage injecté durant sa durée de vie. Ce suivi peut être effectué à l'aide de jauges de déformation fiables, durables et précises installées le long de l'ancrage. Les données recueillies à partir de ces instruments seront très utiles dans la prédiction du comportement de l'ouvrage stabilisé. Dans ce contexte, une étude expérimentale en laboratoire, comprenant des essais d'arrachement sur des modèles d'ancrages instrumentés et en grandeur nature a été entreprise. Deux types de tirants ont été utilisés dans ces travaux: une barre d'acier crénelée Dywidag de diamètre d ? 36 mm et un toron d'acier à 7 fils (câble d'ancrage) de diamètre d ? 15,2 mm. L'instrumentation des barres a été réalisée avec des jauges de déformation à corde vibrante et celle des câbles avec des jauges de déformation TENSMEG. Les modèles d'ancrages, testés en laboratoire, sont constitués de blocs de béton cylindriques ayant un diamètre de 600 mm et une hauteur de 750 mm, que nous avons superposés les uns sur les autres afin d'atteindre les longueurs ancrées projetées. Pour le cas des ancrages constitués de câbles d'acier, nous avons utilisé pour le milieu encaissant deux bétons ayant des modules d'élasticité différents. Ceci a permis d'examiner l'influence du module d'élasticité sur la distribution des tensions le long du câble injecté sous chargement. Pour examiner la performance de ces instruments de mesure, nous avons effectué des essais de calibration ainsi que des essais d'arrachement sur les tirants instrumentés. Les essais d'arrachement comprennent notamment des essais statiques à chargement monotone, des essais, de fluage (ancrage soumis à une charge maintenue constante) et des essais de relaxation (blocage d'une charge en tête de l'ancrage). Cette étude a montré que les jauges de déformation utilisées sont très performantes. Ainsi, les profils de distribution des charges le long de l'ancrage obtenus à partir de lectures sur ces instruments sont analogues à ceux obtenus lors d'études antérieures incluant des ancrages instrumentés à l'aide de jauges extensométriques électriques. Par ailleurs, une bonne corrélation a été observée entre ces profils et ceux que l'on obtiennent à partir d'études numériques par éléments finis

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