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Technical Committee 203 /
Comité technique 203
ondes de Rayleigh se propageant dans la gamme de vitesse
allant jusqu’à quelques centaines de mètres par seconde.
6 LES SOLS
A la différence des études réalisées jusque là sur les
métamatériaux aux propriétés physiques et mécaniques
connues, les sols répondent imparfaitement aux propriétés
élastiques. En plus de ce comportement viscoélastique, les sols
offrent une très grande variabilité en volume. Les tests en vraie
grandeur ont d’abord été privilégiés pour apprécier des
paramètres tels que la vitesse des ondes de surface dans les
tranches les plus superficielles du sol ainsi que l’amortissement
en vue de modélisations numériques. Au droit de
l’expérimentation, la valeur de résistance de pointe q
c
au
pénétromètre statique ne dépasse pas 2 MPa sur plus de 20 m de
profondeur.
7 PRINCIPE DE L’EXPERIMENTATION
La zone test a été identifiée en région grenobloise pour
l’homogénéité des sols argileux de couverture et pour la
profondeur du substratum sismique dont le toit est localisé au
delà de 200 m de profondeur. Le dispositif envisagé (figure 2)
consiste en un maillage régulier de trois lignes de forages de
320 mm de diamètre, non remplis, de 5 m de profondeur.
L’entraxe des colonnes est de 1.73 m. La fréquence de la source
est de 50 Hz avec 14 mm de déplacement latéral dans le plan
(x,y). Les capteurs utilisés sont des vélocimètres trois
composantes (z, y, z) avec une fréquence d’échantillonnage de 1
kHz. En raison de la forte atténuation attendue, la source est
située à 1.5 m de la grille en distance horizontale avec des
mesures effectuées à 1 et 2 m de profondeur. Les vitesses des
ondes des ondes de surface sont de l’ordre de 78 m/s. La
longueur d’onde du signal à la source est de 1.56 m.
Figure 2. Principe de la lentille sismique et du dispositif d’acquisition
du signal (Brûlé et al. 2012c, Brûlé et al. 2012d).
8 RESULTATS ET PERSPECTIVES
Pour les sols en place, l’atténuation est importante. A dix
mètres de la source, nous avons vérifié que la rapport signal sur
bruit demeurait supérieur à deux pour tous les capteurs
concernés. Les résultats obtenus montrent, entre la deuxième et
la troisième rangée de forages, un très fort abattement d’énergie
(Brûlé et al, 2012d). Les résultats sont présentés sous forme de
rapport (terrain avec forages / terrain sans forages) en énergie
obtenue à partir de l’enregistrement des vitesses particulaires.
L’apport de cette expérimentation est de mettre en avant la
possibilité de réaliser des « barrières » anti-vibratiles pour les
travaux du génie civil générant des signaux autour de 50 Hz,
avec un métamatériau de sol. Les perspectives sont notamment
les réalisations de dispositifs pour des gammes de fréquence
plus basses, inférieures à 50 Hz, se rapprochant ainsi des
gammes de fréquence des ondes sismiques de surface générées
dans les remplissages sédimentaires lors de l’occurrence
d’effets de site.
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Grue
Source : vibroprobe
Maillage régulier de colonnes verticales vides
Sol argileux
Epaisseur de remplissage supérieure à 200 m
Capteurs
s
Capteurs
Entraxe
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