Brevet FR2728677A1 — publié le 19960628

La présente invention se rapporte à un procédé de détection de déformations, à seuils définis, d'un ouvrage de génie civil. Lors des constructions des autoroutes ou des voies de chemin de fer, de nombreux travaux de génie civil sont réalisés afin de supporter l'inftructure de la voie. Certains terrains comportent des cavités naturelles ou artificielles non répertoriées. ll peut donc se produire au cours de la construction de la nouvelle voie, ou de l'exploitation ultérieure de la voie, des effondrements imprévisibles de terrain, sous la voie, qui peuvent provoquer des accidents graves; par suite de la surcharge de ces zones fragiles, des infiltrations d'eau, de la sécheresse et des trépidations. Pour éviter ces accidents, il serait nécessaire de procéder à des sondages systématiques du terrain avant de réaliser les travaux de génie civil. Ces sondages sont effectivement réalisés dans les terrains normalement sujets à effondrement. Toutefois, certains terrains sans risque d'éboulement naturel comportaient dans les temps anciens des ouvrages militaires enterrés qui se détériorent avec le temps ct qui n'ont jamais été répertoriés. Les sondages systématiques coûtent très chers et de plus, ils doivent être effectués à faible distance l'un de l'autre, sous la voie projetée et de chaque côté de celle-ci pour garantir une sécurité absolue. Enfin, même en cas d'absence de cavités dans le terrain, le sol peut subir des tassements non uniformes sous certaines zones de la voie par suite des successions de périodes humides et de périodes de sécheresse, qui peuvent entraîner un affaissement, certes limité en amplitude, mais préjudiciable à la sécurité notamment lorsqu'il s'agit d'une voie destinée au passage de trains à grande vitesse. Afin de limiter les risques d'effondrement des remblais, il est courant de disposer sur le sol et dans les remblais des nappes ou bandes de géosynthétique tissé ou non tissé qui permettent de rigidifier le remblai, notamment en cas d'affaissement du sol. Les fils du géosynthétique subissent alors des efforts considérables qui entraînent une déformation par allongement des fils et qui peuvent provoquer la rupture de ces derniers et l'effondrement du remblai. Dans d'autres situations, il peut être nécessaire de construire des murs de soutènement ou des talus renforcés. En cas d'affaissement du terrain, il peut se produire un écroulement du mur. Dans ces conditions on utilise également des géosynthétiques pour renforcer le sol. Ces géosynthétiques ont pour fonction de reprendre les efforts de traction et de limiter les déformations de l'ouvrage. L'invention s'applique également à ce type de problème. n est déjà connu par le document EP-A-O 307 986 un produit géotextile armé résistant aux animaux rongeurs et par EP-AO 418209 un géotextile équipé de fils électriques dénudés pour la détection de fuites dans un couche d'isolation. Ces documents n'enseignent pas que les fils puissent se rompre afin de détecter une déformation du géotextile. Le but de la présente invention est de proposer un procédé qui permette de détecter des déformations à seuils définis d'un ouvrage de génie civil. Selon l'invention on applique dans ledit ouvrage ou sous ledit ouvrage au moins un géosynthétique pourvu d'un fil ou d'une pluralité de fils sensiblement parallèles et susceptibles de transmettre des signaux, lesdits fils étant calibrés à des valeurs d'allongement de rupture prédéterminces et correspondant auxdits seuils définis, et on mesure le seuil de déformation atteint en envoyant des signaux dans lesdits fils et en détectant la présence ou l'absence de réponse à ces signaux. Grâce à cette disposition, la mesure pour un seuil donné se fait par tout ou rien, ce qui évite les inconvénients des mesures analogiques ainsi que les parasites. Avantageusement, on applique dans ou sous ledit ouvrage un ou plusieurs géosynthétiques pourvus d'une pluralité de fils formant deux nappes croisées de fils. Avec cette disposition, il est possible de localiser l'endroit soumis à un seuil de déformation déterminé. Ces fils peuvent être des fibres optiques par exemple. Avantageusement, les fils utilisés sont des fils conducteurs d'électricité, et on applique une tension électrique entre les extrémités de chacun des fils. D'autres avantages et caractéristiques dc l'invention ressortiront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente en perspective un géosynthétique pourvu de fils électriques calibrés à des valeurs d'allongement de rupture pour la mise en oeuvre de l'invention; la figure 2 montre en perspective un ouvrage de génie civil équipé du géosynthétique de la figure 1. Sur la figure 1, on a représenté par la référence 1 un produit géosynthétique utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention. Ce géosynthétique se présente sous la forme d'une nappe ou d'une bande et est réalisé en un matériau résistant à la traction et imputrescible. n peut s'agir par exemple d'un produit géotextile constitué d'un tressage où des fils synthétiques 2 et 3 peuvent être considérés comme des fils de trame et des fils de chaîne. La méthode de tissage ou la façon dont sont reliés entre eux les fils synthétiques 2 et 3, qui sont en équerre l'un par rapport à l'autre, n'a pas d'importance. Le produit géotextible peut être aussi un géotextile non tissé ou un géotextile composite. Les dimensions des mailles formées par les fils synthétiques 2, et 3, et les caractéristiques de ces fils synthétiques 2 et 3, sont choisis en fonction des critères d'utilisation du géotextile et des forces qui doivent être supportées par Ic géotextile avant la rupture des fils synthétiques 2 et 3. Dans le cas d'un non tissé, les caractéristiques en long et en travers du produit sont également choisies en fonction des critères d'utilisation du géosynthétique. Le géosynthétique 1 décrit ci-dessus est destiné à être disposé sous ou dans un ouvrage de génie civil 10, un remblai de voie autoroutière ou de voie de chemin de fer par exemple, que l'on réalise au-dessus de la surface d'un sol naturel 11, comme on le voit sur la figure 2. Les nappes ou bandes 12 de géosynthétique 1 sont disposées côte à côte et bout à bout avec recouvrement de leurs bords respectifs, dans le sens SP de l'avancement du chantier. D'autres nappes ou bandes 13 de géosynthétique 1 peuvent être placées au-dessus des nappes ou bandes 12 dans le sens transversal ST du remblai selon les besoins. Selon l'invention, les nappes ou bandes 12 et 13 de géosynthétique sont pourvues d'une pluralité de seconds fils 4 parallèles et susceptibles de tiansmettre des signaux. Ces seconds fils 4 peuvent être avantageusement des fils électriques revêtus d'un isolant, solidarisés au géosynthétique 1 par tout moyen approprié, de telle manière qu'en cas de déformation du géosynthétique 1, par suite de l'effondrement du sol 11 par exemple, les fils électriques 4 situés au voisinage de la zone du géosynthétique 1 déformée, subissent un allongement correspondant. Les fils électriques 4 d'un géosynthétique 1 sont calibrés à différentes valeurs d'allongement de rupture, choisies en fonction des sollicitations attendues: sollicitations à la mise en place dans le sol, sollicitations mécaniques, chimiques, etc. En d'autres termes, tous les fils électriques 4 équipant un géosynthétique 1 n'ont pas la même valeur d'allongement de rupture. Mais chaque fil électrique 4 a une valeur d'allongement de rupture calibrée et correspondant à un seuil déterminé de déformation du géosynthétique dans la direction des fils électriques 4. La rupture d'un fil électrique 4 signifie donc que le géosynthétique 1 s'est déformé dans la zone de la rupture du fil électrique 4 au delà d'un seuil de déformation défini et correspondant à la valeur d'allongement de rupture de ce fil électrique 4. En pratique, les valeurs d'allongement de rupture des fils électriques 4 seront inférieures à la valeur d'allongement de rupture du géosynthétique dans la direction des fils électriques 4. De préférence, les fils électriques 4 sont disposés dans le sens de la longueur de la nappe ou bande 12, 13 de géosynthétique. Le géosynthétique 1 peut comporter en variante, une deuxième série de fils électriques disposés transversalement, afin de permettre de localiser la position des déformations. On obtient les mêmes possibilités en disposant deux couches superposées et croisées de géosynthétique équipées chacune d'une série de fils électriques parallèles, comme on le voit sur la figure 2. Lorsque deux bandes 12a et 12b de géosynthétique 1 sont disposées bout à bout, les fils électriques 4a de la bande 12a sont raccordés électriquement, par des moyens traditionnels et connus 6, aux fils électriques 4b correspondants de la bande 12b, de manière à réaliser un réseau de fils électriques parallèles et homogènes quant à leurs valeurs d'allongement de rupture. L'absence ou la présence d'une rupture dans un fil électrique 4 peut être facilement détectée en appliquant une tension électrique entre les extrémités dc cc fil. L'absence d'un courant signale une rupture, et la présence d'un courant signifie une non rupture du fil électrique 4 considéré. On coneoit bien qu'en appliquant une tension électrique, successivement ou simultanément, sur les différents fils électriques parallèles, on puisse connaître le niveau de déformation de la bande de géosynthétique. Si de plus, il est prévu deux séries croisées de fils électriques, il est possible de connaître la position de la déformation. La référence 5 représente un générateur de tension relié aux extrémités du fil électrique A. Le passage d'un courant dans le générateur 5 signale une non rupture du fil électrique A. L'absence de courant veut dire que le fil A est rompu. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection de déformations, à seuils définis, d'un ouvrage de génie civil (10), caractérisé par le fait qu'on applique dans ledit ouvrage ou sous ledit ouvrage au moins un géosynthétique (1, 12, 13) pourvu d'un fil ou d'une pluralité de fils (4) sensiblement parallèles et susceptibles de transmettre des signaux, lesdits fils (4) étant calibrés à des valeurs d'allongement de rupture prédétenninées et correspondant auxdits seuils définis, et par le fait qu'on mesure le seuil de déformation atteint en envoyant des signaux dans lesdits fils (4) et en détectant la présence ou l'absence de réponse à ces signaux. 2. Procédé selon la rcvendication 1, caradirisé par le fait qu'on applique dans ou sous ledit ouvrage un ou plusieurs géosynthétiques (1, 12, 13) pourvus d'une pluralité de fils (4) formant deux nappes croisées de fils. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les fils (4) utilisés sont des fils conducteurs d'électricité, et par le fait qu'on applique une tension électrique entre les extrémités de chacun desdits fils (4) 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les fils (4) utilisés sont des fibres optiques. 5. Géosynthétique pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un fil calibré à une valeur d'allongement de rupture prédéterminée et suscustible de transmettre des signaux.