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Méthodes d’auscultation des ouvrages souterrains GT19R2F1 www.aftes.asso.fr ASS

Méthodes d’auscultation des ouvrages souterrains GT19R2F1 www.aftes.asso.fr ASSOCIATION FRANÇAISE DES TUNNELS ET DE L’ESPACE SOUTERRAIN Organisation nationale adhérente à l’AITES R R Re e ec c co o om m mm m ma a an n nd d da a at t ti i io o on n ns s s d d de e e l l l’ ’ ’A A AF F FT T TE E ES S S Texte présenté par Jean PIRAUD (ANTEA), Animateur du groupe de travail " Auscultation " (GT N° 19) Assisté de Bernard PINCENT (ARCADIS), vice-animateur avec la collaboration de : François BERTRAND (Chantiers Modernes), Lucien BERTRAND (ANTEA), Jean-Louis BORDES (Coyne & Bellier), Franck BOUCHÉ (Chantiers Modernes), Jean-Pierre CHIARELLI (VINCI-Construction), Christian CHOQUET (CETu), Stéphane DUFLOS (SPIE), Bernard GAUDIN (Scetauroute), Hubert GILLAN (SNCF), Yves GUERPILLON (Scetauroute), Jean-Ghislain LA FONTA (Sol Data). Une relecture critique du texte a été assurée par : Jacques CHEZE (CRECEP), Pascal DUBOIS (MISOA), Jean-Louis GIAFFERI (EDF) et Jean LAUNAY (VINCI-Construction). L’A.F.T.E.S. recueillera avec intérêt toute suggestion relative à ce texte. Cette recommandation a été approuvée par le Comité technique de l’AFTES le 19 janvier 2005 Recommandations de l’ AFTES Méthodes d’auscultation des ouvrages souterrains relatives aux Pages Pages PRÉAMBULE - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 11 1. LES PARAMÈTRES À MESURER - - - - - - - - - - - - - - - - 13 1.1. Objectifs des constructeurs et paramètres 13 à mesurer - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 1.2. Paramètres et types d’ouvrages - - - - - - - - - - - - - - 13 2. RECOMMANDATIONS GÉNÉRALES - - - - - - - - - - - - - - 14 2.1. Plan d’auscultation - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 2.2. Contrôle-qualité et maintenance du système - - - - 15 2.3. Périodicité des mesures - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 2.4. Automatisation des mesures - - - - - - - - - - - - - - - - 16 2.5. Traitement et interprétation des mesures - - - - - - - 16 2.6. Avertissements, alertes et alarmes - - - - - - - - - - - - 17 3. COÛT DE L’AUSCULTATION - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 3.1. Composantes du coût de l’auscultation - - - - - - - - 17 3.2. Estimation globale du coût de l’auscultation - - - - - 17 3.3. Remarque sur les fabricants de matériel - - - - - - - - 18 4. PRÉSENTATION DES MÉTHODES DE MESURE - - - - - - 18 4.1. Principes physiques de la mesure - - - - - - - - - - - - 18 4.2. Présentation des fiches techniques par méthode - 18 4.3. Comparaison des méthodes d’auscultation - - - - - - - - 18 5. BIBLIOGRAPHIE - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 5.1. Bibliographie générale - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 5.2. Mesure des paramètres géométriques - - - - - - - - - 21 5.3. Mesure des paramètres mécaniques - - - - - - - - - - 22 5.4. Mesure des paramètres hydrauliques - - - - - - - - - - 22 5.5. Automatisation des mesures et divers - - - - - - - - - 22 ANNEXES : FICHES TECHNIQUES PAR METHODES - - - - - 23 ANNEXE A – TECHNIQUES COMMUNES DE BASE - - - - - - 24 ANNEXE B – MESURE DES DEPLACEMENTS EN SURFACE 27 ANNEXE C – MESURE DES DEPLACEMENTS EN FORAGE 32 ANNEXE D – MESURE DES DEPLACEMENTS A LA PAROI 37 ANNEXE E – MESURE DES PARAMETRES MECANIQUES - 40 ANNEXE F – MESURE DES PARAMETRES HYDRAULIQUES 45 SOMMAIRE 10 TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 - JANVIER /FÉVRIER 2005 AFTES La place de l’auscultation en tant que partie intégrante du processus de construction ne peut que se renforcer à l’avenir, car elle est en accord avec trois grandes tendances que l’on constate aujourd’hui dans les travaux souterrains : • exigence d’une sécurité maximum pour le personnel du chantier, • exigences croissantes des riverains en matière de limita- tion des désordres, ce d’autant plus que des techniques existent aujourd’hui pour les prévenir, • développements métrologiques et informatiques permettant une auscultation en temps réel, voire une prévision de l’évolution des paramètres mesurés en fonction des dispositions constructives envisagées (exemple : injections de compensation). Les présentes recommandations portent sur les méthodes et techniques d’auscultation proprement dites ; elles comprennent deux grandes parties : 11 TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 - JANVIER/FEVRIER 2005 Méthodes d’auscultation des ouvrages souterrains L e présent document fait suite à une première recommandation de l’AFTES sur " l’organisa- tion de l’auscultation des tunnels ", rédigée en 1998 par le même groupe de travail et publié dans le n° 149 de la revue Tunnels et Ouvrages Souterrains. Comme son titre l’indique, ce premier texte portait principalement sur la manière d’organiser l’ausculta- tion, sur sa programmation et sur son cadre contrac- tuel. Il y était annexé un aide-mémoire pour la rédac- tion du PAQ-Auscultation, ainsi qu’un glossaire de métrologie franco-anglais. Les recommandations de 1998 insistaient particulière- ment sur la nécessité d’une bonne concordance entre l’avancement du projet de génie civil et celui du " sous-projet Auscultation " (cf. tableau 1), lequel comprend idéalement 6 phases : PRÉAMBULE Projet de génie civil Sous-projet "Auscultation" Avant-projet Phase A : - Conception générale de l'auscultation, compte tenu des difficultés particulières du projet et des intentions du maître d’ouvrage Projet Phase B : - Organisation pratique de l'auscultation (types et nombre d'appareils, budget, personnel, procédures…) DCE - Cahier des charges de l'auscultation (établi par le maître d’œuvre ) Construction de Phase C : - Rédaction du "PAQ Auscultation" (par le prestataire de mesures) l'ouvrage - Installation du système de mesure Phase D : - Mesures pendant les travaux ("auscultation opérationnelle") Phase E : - Interprétation des mesures et actions sur le génie civil Exploitation de Phase F : - Reconfiguration du système de mesure pour l’exploitation l'ouvrage - Bilan des 2-3 premières années, puis suivi à long terme Tableau 1 - Correspondance entre les phases du génie civil et celles de l'auscultation AFTES 12 TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 - JANVIER/FEVRIER 2005 1) un texte de présentation générale des méthodes utilisées, avec des commentaires sur les paramètres à mesurer, le choix des composants, la fréquence et l’auto- matisation des mesures, et l’ordre de grandeur des dépenses à prévoir ; 2) en annexe, une quarantaine de fiches techniques par méthode, qui décrivent chacune les caractéristiques, avantages et inconvénients des principales méthodes utili- sées, en insistant en particulier sur leurs limites et diffi- cultés d’application ; on n’a pas cherché à être exhaustif, ni à présenter les toutes dernières innovations. La présente recommandation n’a donc pas l’ambition de constituer un " guide " pour la conception d’un système d’auscultation adapté à chaque type d’ouvrage ou de terrain ; elle se veut plutôt une récapitulation critique, dans un même document, de l’essentiel de la " panoplie " disponible en matière d’auscultation. La 1ère partie du document vise principalement l’ausculta- tion des travaux neufs. D’une certaine manière, elle cons- titue le pendant, pour ce qui est des travaux neufs, du chapitre " Auscultation " des Recommandations de l’AFTES sur les Méthodes de diagnostic des tunnels revêtus (cf. revue TOS, n° 131, 1995). Mais la plupart des méthodes décrites dans les fiches en annexe peuvent être utilisées aussi bien pour l’auscultation de tunnels neufs que pour celle des ouvrages en service (cf. tableau 2). Méthodes d’auscultation des ouvrages souterrains A gauche : Cellule hydraulique de pression totale avec capteur élec- trique pour mesure de contrainte au contact béton-rocher A droite : Double extensomètre à corde vibrante pour mesure des efforts dans un cintre AFTES 13 TUNNELS ET OUVRAGES SOUTERRAINS - N° 187 - JANVIER/FEVRIER 2005 Méthodes d’auscultation des ouvrages souterrains 1.1 - Objectifs des constructeurs et paramètres à mesurer La liste des paramètres à mesurer pendant la construction d’un ouvrage souterrain doit refléter les préoccupations principales du maître d’ouvrage et de l’entreprise, à savoir : • assurer la stabilité de l’ouvrage uploads/Ingenierie_Lourd/ gt19r2f1-tunnels-monitoring.pdf