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Spécial « Vibrations dans les bâtiments »
Réduction des vibrations dans un tunnel ferroviaire à gabarit réduit sous un immeuble de bureaux : le souterrain Valhubert
Fig. 1 : Le souterrain Valhubert avant réhabilitation.
Noter le gabarit réduit, ainsi que les liaisons
mécaniques avec les parois du tunnel
Un examen approfondi du bâtiment a montré que l’épais-
seur de l’ensemble plancher bas du bâtiment et voûte du
tunnel était relativement faible. D’autre part, la couche de
ballast était mince par rapport aux épaisseurs usuellement
pratiquées. Cette disposition avait été rendue nécessaire
lors de l’électrification par caténaire afin de dégager le
gabarit en hauteur nécessaire. Le Service de la Voie n’a
pas manqué d’indiquer que pour cette raison ce tronçon
faisait l’objet d’un bourrage manuel !
Par ailleurs, les traverses, en bois, utilisées dans le souter-
rain étaient plus larges et plus épaisses que celles classi-
quement utilisées. Là encore, cette disposition résultait du
gabarit réduit, imposant une faible épaisseur de ballast qui
nécessitait une surface d’appui plus importante. Certaines
de ces traverses étaient amincies sur leur extrémité côté
Ouest (figure 2) ; cette disposition avait été rendue néces-
saire par la géométrie irrégulière du radier, sous lequel
existaient des traversées de réseaux dont la localisation
était incertaine.
Enfin, plusieurs traverses étaient de dimensions plus
importantes et rigidement connectées aux parois du
tunnel. Cette disposition avait été retenue par le Service
de la Voie compte tenu de la faible épaisseur de ballast
afin de prolonger la durée de vie de la voie, particu-
lièrement sollicitée (24 trains par heure en période de
pointe).
Le diagnostic visuel a également permis de découvrir
des vestiges d’un traitement antivibratoire au moyen
d’un tapis sous ballast de type Sylomer sous l’une des
deux voies. Ce traitement n’avait néanmoins pas résisté
à un bourrage mécanique de la voie du fait de l’épaisseur
réduite de ballast.
Enfin, un ouvrage en béton solidaire des structures
du bâtiment (et sans la moindre protection vibratoire)
a été mis en évidence à l ’entrée du souterrain côté
Austerlitz (figure 3). Le diagnostic a mis en évidence
de fortes transmissions vibratoires par l’intermédiaire
de cet élément.
Fig. 2 : Traverses de type appareil de voie,
amincies à leur extrémité Ouest
Fig. 3 : Entrée du tunnel sous le bâtiment administratif. Noter
la structure en béton solidaire des parois du tunnel
Des mesurages de niveaux de pression acoustique et de
niveaux de vitesse vibratoire ont été réalisés sur les plan-
chers et parois de l’ancien bâtiment administratif au-dessus
des voies, ainsi que sur la structure du tunnel. Les résul-
tats de mesures ont mis en évidence que sur une durée
de 15 s, correspondant au passage d’un convoi sous le
bâtiment, les niveaux de vitesse vibratoire atteignaient en
moyenne 87 dB dans le bâtiment, et même 99 dB sur le
plancher au-dessus du tunnel, atteignant même 120 dB au
niveau des structures du tunnel. Ces mesures ont égale-
ment mis en évidence des niveaux de pression acousti-
que de 62 dB(A) sur une durée de 15 s dans les bureaux
courants au-dessus du tunnel [2].
Réduction du bruit et des vibrations
Du fait du gabarit réduit, le recours à une pose de voie
sur dalle était exclu pour cause de hauteur excessive. De
plus, la géométrie très particulière du souterrain, avec un
radier plus bas côté Est que côté Ouest, nécessitait une
approche spécifique.