546
Proceedings of the 18
th
International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013
4.5
Effets du vent
La vitesse du vent et l’orientation de la nacelle sont enregistrées
en continu. En admettant que les pâles sont toujours
perpendiculaires à la direction du vent, on peut accéder à la
valeur de la projection de la vitesse du vent sur l’axe des vents
dominants. En la superposant à celle du vent, on visualise si le
vent souffle dans cet axe ou non.
Lorsque la vitesse du vent dépasse 8 m/s, le pas
d’acquisition des mesures des capteurs est automatiquement
réduit à moins d’une minute, par le biais d’une deuxième
centrale d’acquisition. Cela permet d’accéder à leur variations,
exclusivement au cours d’un vent violent. Notons que seules les
CPT répondent instantanément en mesure rapide, alors que les
CV et les T nécessitent plusieurs secondes pour se stabiliser.
4.6 Variation des pressions appliquées
En s’intéressant aux capteurs positionnés dans l’axe des vents
dominants, on peut observer l’évolution des pressions
appliquées, en fonction de la vitesse et du sens du vent
(Figure 9). Il s’avère que, dans cet axe, lorsque la nacelle
change de sens, les pressions exercées au niveau des têtes d’IR
augmentent d’un côté de la semelle pour diminuer de l’autre
(entouré A sur la
Figure 7
). Par vent fort, les variations respectives de contraintes
atteignent 200 kPa (entouré B). Dans une moindre ampleur, les
pressions exercées sur le sol présentent le même type de
variations.
Figure 9. Pression au niveau des têtes d’IR (sol et IR), dans l’axe des
vents dominants; vitesse du vent et projection sur l’axe.
4.7 Évolution des tassements en fonction de la vitesse du
vent
Sur la Figure 10 sont superposées la puissance développée par
l’éolienne, des mesures de CPT et les mesures de tassement
sous la semelle de l’éolienne et sur le sol au niveau des têtes
d’IR, en périphérie de l’éolienne, sur l’axe des vents dominants.
Lorsque l’éolienne ne produit pas d’électricité (puissance nulle,
entouré sur la figure 10), les pressions sous l’ouvrage diminuent
et le sol semble se relaxer, avant de retrouver sa position lorsque
la rotation des pâles reprend. La présence d’eau en pied de
semelle peut expliquer ce phénomène car elle n’est plus chassée
par l’effet dynamique des battements dus aux rafales de vent.
5 CONCLUSION
L'instrumentation du chantier d'une éolienne du parc éolien de
Boralex, au nord de Rouen, fondée sur une structure de sol
amélioré par inclusions rigides, a permis de suivre l'évolution
des tassements, pressions exercées et déformation d’IR et du
sol, au cours de la construction et pendant la vie de l’ouvrage.
En fin de construction, les efforts se concentrent légèrement
sur la périphérie de la semelle de fondation, ce qui montre un
fonctionnement en fondation rigide.
Figure 10. Pression au niveau des têtes d’IR (sol et IR), dans l’axe des
vents dominant; vitesse du vent et projection sur l’axe.
Une fois en service, les pressions varient plus amplement et
évoluent avec les variations de température saisonnières, qui
impactent la structure de l’éolienne. La poursuite des mesures
permettra d’observer éventuellement une tendance de
comportement de la structure.
Les tassements du sol et des IR restent faibles. La tête des IR
a tassé d’1 cm, alors que le sol en place a tassé d’environ 2 cm
en fin de construction. En service, l’amplitude des tassements
ne dépasse pas 5 mm.
Les déformations internes des IR sont difficilement
accessibles par le système d’acquisition installé. Cependant, le
mécanisme observé dans la partie supérieure d’une IR montre
que la présence de la plateforme de travail, qui enserre la tête
des IR, a un effet réel sur le comportement mécanique de la
structure, en favorisant le développement de frottement négatif
le long des colonnes, ce qui ramène plus en profondeur le point
neutre de fonctionnement de la colonne.
Nous poursuivons l’analyse des mesures de tassement et de
déformation d’une IR pour accéder au comportement d’une IR
au cours d’un fort coup de vent.
6 REMERCIEMENT
Les auteurs remercient l’Agence Nationale pour la Recherche
pour l’aide financière apportée au montage du projet national
ASIRi, géré par l’IREX, dans le cadre du RGCU, ainsi que les
sociétés Theolia et Boralex qui ont assumé une part importante
du coût de l’instrumentation. Ils remercient également la société
ANTEA, membre du projet national pour le montage du projet,
comme la société Egis, intervenue lors du montage
expérimental.
7 REFERENCES
Briançon L. 2002. Renforcement des sols par inclusions rigides, État de
l’art en France et à l’étranger,
Irex, Opération du réseau Génie
Civil et urbain
, septembre, 180 p.
Haza-Rozier E. Vinceslas G. Le Kouby A. et Duprez T. 2012.
Instrumentation des fondations d’une éolienne – Cas des inclusions
rigides,
Journées Nationales de Géotechniques et de Géologie de
l'ingénieur, JNGG, 4-6 juillet 2012, Bordeaux
, France, 561-568.
Haza-Rozier E. 2011. Projet national ASIRi – Éolienne fondée sur
inclusions rigides,
rapport de recherche Cete Normandie-
Centre/CER
, juillet, 28 p.
