BNGR-HASS
Guides pour le mesurage des vibrations transmises par le terrain lors de travaux
géotechniques
Principe de mesurage
Le principe du mesurage est de déterminer, en chaque point d’observation, la vitesse particulaire induite par l’effet d’un tir à l’explosif : — soit au moyen d’un capteur de vitesse ; — soit par intégration en fonction du temps du signal provenant d’un capteur d’accélération ; afin d’en déduire, éventuellement, un déplacement en ce point de mesure. 4 Appareillage La chaîne de mesure doit permettre l’enregistrement en fonction de la durée des phénomènes vibratoires au moins dans le domaine de fréquence de 1 Hz à 150 Hz. NOTE
Pour certains travaux géotechniques (par exemple travaux en souterrain, tir à l’explosif à faible distance d’un ouvrage) la chaîne de mesure doit pouvoir enregistrer des fréquences jusqu’à 250 Hz. La chaîne de mesure est caractérisée par différentes fonctions qui doivent être remplies par les composants sui vants qui sont (voir le schéma Figure 1) :
Légende Support du capteur 1 Transducteur 2 Conditionneur du signal 3 Filtre antirepliement 4 Convertisseur analogique — numérique 5 Archivage des données 6 Alimentation électrique Figure 1 — Chaîne de mesurage — Exemple a) les transducteurs de vitesse ou d’accélération fonctionnant dans un domaine de fréquence compatible avec l’ensemble des éléments de la chaîne de mesure, adaptés au support sur lequel ils doivent être fixés. NOTE La direction dans laquelle un transducteur électromagnétique mesure la vitesse particulaire peut être, selon le modèle et la spécification du constructeur, soit horizontale soit verticale.
Chaque transducteur doit être accompagné de sa courbe d’étalonnage dans le domaine de fréquence où il est utilisé ; b) le conditionneur avec amplification éventuelle du signal ; c) le filtre antirepliement caractérisé par sa fréquence de coupure et son coefficient d’atténuation ; d) le convertisseur analogique — numérique ; e) le système d’archivage des données. FD P 94-447-1 —8— La dynamique de la chaîne utilisée doit être au moins de 54 dB dans le domaine de fréquence de 1 Hz à 150 Hz. L’incertitude sur l’amplitude (pour un niveau de confiance de 95 %) doit être inférieure à 10 % de la valeur mesurée dans le domaine de fréquence allant au moins de 2 Hz à 80 Hz.
Le rapport de l’amplitude du signal/bruit électrique de l’appareillage (chaîne de mesurage) doit être d’au moins de 10 pour rendre valable les traitements fréquentiels. La liaison entre chaque transducteur et le reste de la chaîne de mesure ne doit pas altérer le signal. 5 Processus opératoire de la mesure Pour chaque site où doivent être mesurées les vibrations transmises par le terrain, l’opération de mesurage con siste à : — choisir les emplacements de mesurage des transducteurs ; — installer à chaque emplacement les transducteurs selon trois directions orthogonales ; — enregistrer en continu sous forme numérique, les vibrations transmises par le terrain, en fonction du temps ; — déterminer les paramètres qui caractérisent chaque mesurage : l’amplitude en fonction du temps, la durée et le spectre de fréquence.
Détermination des emplacements des points de mesure
Le choix du nombre et des emplacements des points de mesure doit tenir compte : — du type d’ouvrage, de sa destination (par exemple appareillages et équipements intérieurs) et de son état ; — de sa géométrie (forme et dimensions) ; — du système de fondation ; — de la nature du terrain ; — de la distance entre le point de mesure et le tir à l’explosif ; a) cas d’une étude préalable : en général en présence d’une structure, un des points de mesurage est situé au niveau de la fondation et le ou les autres points sont fixés sur les éléments porteurs.
Pour un ouvrage de grande hauteur un des points de mesurage au moins est situé à la partie supérieure de l’ouvrage ; dans le cas où un contrôle ultérieur est prévu sur la structure, chaque emplacement retenu lors de l’étude doit être réutilisable pour le contrôle ; b) cas d’un contrôle : l’emplacement du (ou des) points de mesurage est généralement imposé ou déterminé en fonction de l’étude préalable, s’il en a été réalisé une antérieurement.
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