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Spécial « Vibrations dans les bâtiments »
Les vibrations causées par le trafic ferroviaire de surface
La norme allemande DIN 4150-2:1999, dédiée aux vibra-
tions causées par le trafic ferroviaire, utilise comme indi -
cateur de base le KB
F
(t) qui est une grandeur issue de la
vitesse vibratoire. Les vitesses vibratoires sont mesurées
dans les trois directions de l’espace, pondérées et filtrées
par un filtre passe-haut (de fréquence de coupure 5,6 Hz).
Les vitesses ainsi obtenues sont notées KB(t). La valeur
efficace de ce signal, notée KB
F
(t) est obtenue en inté-
grant KB(t) avec une constante d’intégration courte,
égale à 125 ms.
Ensuite, sur la base de KB
F
(t), deux indicateurs sont calcu-
lés : une valeur limite sur la période d’exposition (jour
ou nuit), notée KB
Fmax
, et une moyenne KB
FTr
prenant
en compte le trafic propre à la ligne ferroviaire proche
du bâtiment. Le détail de calcul de ces deux grandeurs
est donné dans [3]. Deux critères de validation peuvent
ensuite être appliqués à ces deux indicateurs permettant
de classer le bâtiment selon des zones d’occupation types
(zone industrielle, zone commerciale, zone résidentielle
ou encore zone protégée).
Ne disposant pas de normes propres pour les mesures en
champ libre, ces mêmes normes sont utilisées en notant
que les valeurs des indicateurs obtenues sont indicatives
mais pas représentatives (par exemple de la situation dans
un potentiel futur bâtiment).
Quelques exemples chiffrés
Dans le cadre du projet Vibsol, trois campagnes de mesure
ont été réalisées sur une Ligne Grande Vitesse (LGV), et
une Ligne classique (LC) et sur une voie Classique suppor-
tant à la fois du trafic Fret et du trafic TER.
En dehors de la campagne de mesure dédiée aux spécifi-
cités du trafic Fret et présentée dans la section suivante,
les enregistrements au passage ont été réalisés en confi-
guration de champ libre (des accéléromètres, solidaires
du sol via des piquets cruciformes plantés dans le sol,
étaient distribués perpendiculairement à la voie de 4 m à
70 m de distance). Ces mesures ont montré qu’au-delà de
12 m de distance à la voie, y compris pour des passages
à 300 km/h, les niveaux vibratoires en champ libre sont
en deçà du seuil de perception de 66 dB tel que défini
par la norme ISO 2631. L’indicateur a
wrms
de la norme ISO
2631 atteint en moyenne 67 dB à 8 m de la voie pour
un passage de TGV à 300 km/h et ce même indicateur
présente une moyenne de 62 dB à 12 m de la voie.
Le même type de conclusions a été dressé sur la ligne
classique pour des trafics Fret (qui présentent un a
wrms
maximum de 67 dB à 12 m à 120 km/h), TER (qui présen-
tent un a
wrms
maximum de 52 dB à 12 m à 150 km/h) et
TGV (qui présentent un a
wrms
maximum de 65 dB à 12 m
à 220km/h).
Ces valeurs sont indicatives car la norme ISO 2631 a été
développée pour des mesures réalisées dans un bâtiment.
Un bâtiment va jouer le rôle d’un filtre sur les niveaux vibra-
toires en amplifiant grandement la contribution vibratoire
sur ses fréquences propres de résonance.
Spécificités du trafic Fret
Dans le cadre de la collaboration entre RFF et la SNCF,
un projet PREDIT subventionné par l’ADEME et en colla-
boration avec le CSTB et SATEBA a permis de caractéri-
ser les spécificités du trafic Fret sur les vibrations indui-
tes dans le sol.
La figure 1, issue de [4], illustre les niveaux accéléromé-
triques selon la norme ISO 2631 enregistrés en milieu de
plancher pour des passages de trains Fret sur la gauche et
des passages de trains voyageurs sur la droite. Les vites-
ses typiques de ces 2 types de matériels étaient différen-
tes car les mesures se sont effectuées en entrée de gare
où seuls les trains Passagers s’arrêtaient. Ces mesures ont
permis de conclure qu’à vitesse de circulation équivalente,
les niveaux a
wrms
sont équivalents pour des circulations Fret
à ceux enregistrés pour des circulations TER. En termes
de contenu spectral des accélérations mesurées, les deux
types de circulation sont aussi équivalents.
Pour expliquer un plus fort désagrément des riverains
face aux vibrations engendrées par le trafic Fret, il faut
dès lors peut-être s’intéresser à la signature temporelle
Fig. 1 : (a
w
)
rms
norme ISO 2631, accélérations mesurées au centre de la dalle de plancher.
Sur la gauche, moyennes de passages de trains Fret, sur la droite, passages de trains régionaux.
Niveaux (a
w
)
rms
pour chaque passage en trait plein noir, valeur moyenne en bleu et écart-type en rouge