Projet de recherche MD/DD/19 (Action de recherche MD)
Objectifs de la recherche
Les vibrations provoquées par la circulation routière constituent une forme importante de nuisance dans les zones bâties. La nuisance pour les habitants, un fonctionnement défectueux des appareils sensibles et les dommages aux bâtiments sont reconnus comme étant des formes possibles de nuisances vibratoires. La connaissance déficitaire en matière d’interprétation physique des résultats de mesure in situ, de la normalisation et de l’appréciation de l’efficacité des dispositions anti-vibratoires justifient un complément d’enquête scientifique.
1. A court terme, l’objectif principal de l’enquête proposée est de comprendre les phénomènes physiques essentiels et l’importance relative des facteurs déterminants des nuisances vibratoires induites par la circulation routière. Un modèle théorique sera développé à cet effet ; il permettra d’établir un prognostique de nuisance vibratoire induite par la circulation routière.
2. Le développement, la validation et le recours à un modèle reposent sur les résultats d’une campagne de mesure in situ planifiée. Si possible, il sera également fait usage des campagnes de mesure in situ historiques réalisées par l’Administration des voies et de la circulation et par le département de l’environnement et de l’infrastructure du Ministère de la communauté flamande.
3. Le modèle théorique permettra de réaliser une étude paramétrique étendue, afin de mieux évaluer l’importance relative des facteurs déterminants en cas de nuisance vibratoire induite par la circulation routière. Un large éventail de paramètres, propres à la source, au terrain et à la structure, sera pris en considération.
4. Le modèle peut être utilisé dans le cadre d’une étude où les nuisances vibratoires existent, dans le cadre de situations nouvelles où les vibrations doivent être évitées et pour l’évaluation de l’efficacité des dispositions locales anti-vibrations. Dans chacun de ces cas, la modelisation numérique est complémentaire aux mesures in situ.
5. Quoique ce projet se penche de prime abord sur les vibrations résultant du trafic routier, il importe de faire remarquer que la méthodologie appliquée est immédiatement applicable aux nuisances vibratoires résultant du trafic ferroviaire terrestre. D’une manière plus générale, les problèmes de vibrations, n’étant pas attribués directement à la mobilité, peuvent également être pris en considération. Il s’agit par exemple de vibrations résultant d’activités industrielles (métier à tisser, presse, appareils de formage) ou d’activités de construction (enfoncement de pieux de fondation, palplanches et travaux de démolition).
Méthodologie
Par analogie au modèle existant pour le trafic ferroviaire terrestre, un modèle théorique sera mis au point. Le modèle recourt à des concepts modernes de modelisation des problèmes dynamiques d’interaction structurelle du sol, tels que la sous-structure, l’assemblage de deux éléments terminaux de structures ou d’éléments marginaux souterrains et la modelisation de sources mobiles. La propagation des ondes dans le sol est cruciale en tant qu’élément transmetteur entre le trafic routier (émission) et le bâtiment au sein duquel les nuisances vibratoires sont ressenties (immission). Le modèle tient compte du vaste éventail de paramètres qui caractérisent le véhicule, le revêtement de la chaussée, la fondation de la chaussée, le sous-sol et le bâtiment. Le développement, la validation et le recours au modèle théorique reposent en grande partie sur les résultats des mesures in situ prévus et, si possible, disponibles.
Utilisateurs potentiels
L’approche technique réalisée ne présente pas uniquement un intérêt pour les enquêteurs concernés et les autorités, mais également pour les bureaux d’études, les fournisseurs de matériaux, les entrepreneurs et les industriels confrontés au problème des vibrations dans les zones bâties. Le problème et les réponses recherchées ne sont pas uniquement importantes dans le contexte belge, car, toute région à forte densité de population où des nuisances vibratoires sont induites par le trafic routier est concernée. Aussi, l’enquête réalisée au sein de département « Mécanique de construction » portant sur les nuisances vibratoires sera réalisée dans un contexte international; citons à titre d’exemples le projet VIS/95/6 et le projet Brite Euram CONVURT.
Lien avec un développement durable
A moyen terme, les résultats de cette enquête serviront de support stratégique. Tout d’abord, la vision obtenue pourrait être utilisée lors de l’établissement de directives et de normes nationales ou internationales relatives aux nuisances vibratoires. Ensuite, les résultats seront traduits en fonction des dispositions stratégiques dont l’objectif est de réduire les nuisances vibratoires induites par le trafic routier. Outre les interventions locales citées précédemment, nous pensons plutôt à des interventions globales, telles que des dispositions et des contrôles plus stricts quant au poids maximum et à la vitesse autorisée pour les poids lourds et les bus, ou encore à des directives portant sur une suspension appropriée, des exigences qualitatives du revêtement des routes et des fondations des routes, des programmes d’entretien des routes adéquats, incitations à ne pas construire des habitations linéaires et des recommandations structurelles pour toute construction nouvelle. En outre, les aspects sociaux et économiques sont effectivement extrêmement importants.
Study of determining factors for traffic induced vibrations in building: final report
Brussels: OSTC, 2001 (SP0897)
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Studie van determinerende factoren voor trillingshinder in gebouwen ten gevolge van wegverkeer: samenvatting
Brussel: DWTC, 2001 (SP0898)
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Study of determining factors for traffic induced vibrations in building: summary
Brussels: OSTC, 2001 (SP0899)
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