LABORATOIRE CENTRAL DES PONTS ET CHAUSSÉES

Le Laboratoire central des ponts et chaussées est un organisme public de recherche  spécialisé dans les matériaux et les structures de génie civil, la géotechnique et  

les risques naturels, l’environnement et l’exploitation des infrastructures de transport.

Apporter des réponses innovAntes Aux Attentes de lA société

Piste de référence et d’exPérimentations

routières (LcPc nantes, division esar)

cette piste comporte un virage relevé et une ligne

droite avec des planches d’essais. elle offre de

bonnes conditions de sécurité et de fiabilité, pour

réaliser divers essais. conçue pour tester, étalonner

et homologuer des appareils de mesure en continu

des caractéristiques de surface des chaussées,

son utilisation s’est étendue à l’analyse et à la

modélisation de performances diverses des véhicules,

comme l’adhérence et le rayonnement sonore,

par exemple. © LcPc

Le LcPc est un établissement public à caractère scientifique et technologique, placé sous la tutelle conjointe des ministres chargés de l’équipement et de la recherche. organisme de référence au niveau européen pour les recherches en génie civil, il conduit ses activités en associant recherche fondamentale, modélisations, expérimentations en laboratoire et mesures de terrain.

le lcpc exerce ses activités de recherche, de développement, de conseil et d’expertise dans les domaines des infrastructures et de leur usage, de la géotechnique, des ouvrages d’art, du génie civil, du génie urbain, et de leurs conséquences sur l’environnement. ces domaines concernent des objets ayant une longue durée de vie, un caractère souvent public et une forte exigence de sécurité.

Avec 650 personnes dont environ 300 chercheurs, ingénieurs et doctorants, et 350 techniciens qualifiés et personnels administratifs, le lcpc produit des connaissances nouvelles qu’il traduit en méthodes de conception,  de mesure ou d’évaluation, comportant logiciels, matériels de mesure et d’essai, matériels d’évaluation ou d’auscultation.

les partenariats nationaux et internationaux avec des établissements de recherche, des universités et des entreprises productrices de biens ou de services tiennent une place importante dans la conduite des recherches du lcpc.

ses travaux bénéficient à l’ensemble des acteurs de ses domaines d’activités, maîtres d’ouvrage, maîtres d’œuvre ou gestionnaires d’infrastructures, sociétés d’ingénierie, bureaux de contrôle, entreprises de construction, producteurs de matériaux ou d’équipements ; ils viennent en appui à l’innovation industrielle.

➔ cinq Priorités

de recherche et de

déveLoPPement décLinées

en une cinquantaine

d’oPérations de recherche

■ accroître la contribution

de l’infrastructure à la sécurité

routière

■ développer des matériaux et

structures économes en ressources

non renouvelables

■ assurer l’insertion des

infrastructures, notamment

dans l’environnement urbain

et périurbain, et prévenir les risques

naturels

■ valoriser les infrastructures

existantes : diagnostic et

maintenance

■ développer les outils et

les méthodes du génie civil

■ Un exemple d’application :

mesures et modélisation des capacités

de freinage de différents véhicules, sur différents

revêtements, dans différentes conditions,

et mesures de projection d’eau.

développer des mAtériAux nouveAux et des technologies nouvelles

La centrifugeuse géotechnique

(nantes, division rms), permet

l’étude du comportement d’ouvrages

géotechniques, comme les fondations,

les ancrages off-shore, les remblais ou

les soutènements, en modèles réduits.

L’acquisition récente d’un simulateur

de séismes vient compléter ce dispositif

d’expérimentation exceptionnel. © LcPc

■ Un exemple d’application :

essai de visualisation d’un éboulement de sol

à l’avancée de tunneliers.

Le LcPc s’attache à fournir, dans ses domaines de compétence, des réponses innovantes aux attentes de la société en termes de sécurité, fiabilité, durabilité, protection de l’environnement, économie de ressources, prévention des risques naturels.

la sécurité des infrastructures de transport et leur exploitation sont au cœur des travaux de recherche du lcpc, avec une attention particulière portée à la sécurité routière. la « conduite apaisée » et une plus grande interactivité de l’infrastructure guident les objectifs que poursuit le laboratoire pour fournir, à terme, des informations aux usagers comme aux gestionnaires, selon des formules adaptées aux différentes portions du réseau et à leurs trafics.

en matière de développement durable, le laboratoire oriente ses recherches sur les critères d’optimisation et de durabilité des matériaux comme des structures. le recyclage, l’emploi de déchets, l’économie de matériaux nobles ainsi qu’une faible consommation énergétique représentent les points clefs prioritaires des travaux de l’organisme.

les recherches du laboratoire sur l’environnement , en liaison avec les infrastructures de transports, concernent à la fois la pollution des eaux, le bruit et les vibrations. les nuisances dans ces domaines sont de moins en moins acceptées, particulièrement en zone urbaine et il convient de les maîtriser, tant en phase d’exploitation qu’en phase de construction des infrastructures.

les ouvrages de génie civil et les infrastructures se trouvent exposés à divers risques naturels. d’importants programmes de recherche sont conduits au laboratoire pour développer des méthodes de prévision et des solutions de prévention contre les inondations, les glissements de terrain, les effets de la sécheresse, les tempêtes et les séismes.

enfin, le lcpc joue un rôle majeur dans les problèmes liés au développement de réseaux d’infrastructures de transport européen fiables, durables et à la pointe des technologies. construites, pour beaucoup, il y a plus de trente ans, elles entrent dans une période où les effets cumulés de leurs usages se font sentir. la mise au point de capteurs plus performants et plus largement distribués, le traitement des informations en temps réel associé à des outils de simulation et de modélisation permettront d’optimiser la gestion et  la réparation des infrastructures et de prolonger leur durée de vie.

➔ une recherche

aPPLicabLe et transférabLe

■ Publications :

– Mesure en continu du bruit de contact pneumatique/chaussée

– La télésurveillance des ouvrages d’art sous haute surveillance

■ Logiciels :

– cesar-LcPc, progiciel de calcul

fondé sur la méthode des éléments

finis et adapté à la résolution

des problèmes du génie civil et

de l’environnement

– aLiZe, progiciel de calcul des

sollicitations créées par le trafic

dans les structures de chaussées,

et d’aide au dimensionnement

des chaussées

■ matériels :

– Le drone, plate-forme mobile

instrumentée pour l’auscultation

des grands ouvrages

– Le Portancemètre, appareil

à grand rendement mesurant

en continu le module des plates-

formes de terrassements

le lcpc en quelques chiffresLe LcPc regroupe un ensemble de femmes et d’hommes qui unissent leurs talents et leurs

savoir-faire pour faire avancer les connaissances et préparer l’avenir ; ils exercent des métiers

à la fois différents et complémentaires parmi lesquels celui de chercheur, d’ingénieur,

de technicien ou d’administratif. on leur doit la performance des équipements remarquables

du LcPc, au service de la recherche, tels que le drone pour l’auscultation des ouvrages, l’irm

dédié aux recherches sur les matériaux, le simulateur de séismes, la dalle d’essais des structures

visibles sur les photos ci-dessus.

➔ 25% de la recherche  française en génie civil

➔ 51,5millions d’euros de budget

➔ 650  personnes dont environ  300 chercheurs, ingénieurs  et doctorants, et 350 techniciens qualifiés et personnels administratifs, avec la collaboration d’environ 100 personnes du RST

➔ 5 implantations géographiques : Paris, Nantes, Marne-la-Vallée, Satory, Grenoble

➔ 17 unités de recherche• division bétons et composites cimentaires

(Bcc) - photo 7

• division eau et environnement (eaU) - photo 8

• division exploitation-signalisation-éclairage

(eSe) - photo 5

• division fonctionnement et durabilité des

ouvrages d’art (Fdoa) - photos 4 et 17

• division entretien, sécurité et acoustique

des routes (eSaR)

• division métaux, armatures et câbles pour

ouvrages d’art (macoa)

• division matériaux et structures de chaussées

(mSc)- photos 3, 12 et 14

• division mécanique des sols et des roches

et géologie de l’ingénieur (mSRGi)- photo 10

• division reconnaissance et mécanique

des sols (RmS)- photos 2 et 13

• division technologies du génie civil

et environnement (tGce) - photo 11

• Service métrologie et instrumentation

(mi) - photo 1

• Service physico-chimie des matériaux (pcm)

- photo 15

• institut navier des ponts et chaussées

constitué de 3 unités mixtes de recherche :

— centre d’enseignement et de recherche

en mécanique des sols (ceRmeS) –

enpc-lcpc

— laboratoire d’analyse des matériaux

et identification (lami) – enpc-lcpc

— laboratoire des matériaux et des structures

du génie civil (lmSGc) – cnRS-enpc-lcpc

- photo 6

• laboratoire sur les interactions véhicules-

infrastructures-conducteurs (liVic) – inrets-lcpc

- photo 9

• laboratoire de géophysique interne

et tectonophysique (lGit) – Université Joseph-

Fourier à Grenoble-cnRS-iRd-Université de

Savoie-lcpc

➔ 14  très grands équipements,  parmi lesquels :  • la centrifugeuse géotechnique

et son simulateur de séismes

• la plate-forme d’essai de structures

• le banc de fatigue des câbles

• la station d’étude du malaxage

des matériaux granulaires du génie civil

• la chambre semi-anéchoïque

• le manège de fatigue des structures routières

• la piste d’essai et d’expérimentations routières

• l’imageur à résonance magnétique pour

le génie civil

➔ 100  contrats de recherche  avec des industriels

➔ 30 inventions  protégées par brevet,  dont 10 licenciées

➔ 10logiciels diffusés

➔ 50 matériels  d’essai et de mesure commercialisés

➔ 30  thèses soutenues par an 

➔ 600  titres au catalogue des éditions

➔ 360 publications  et communications en 2005

RST : Réseau scientifique et technique du ministère de l’Équipement    CNRS : Centre national de la recherche scientifique    ENPC : École nationale des ponts et chaussées    INRETS : Institut national de recherche sur les transports et leur sécurité 

1 2 3 4 5

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renforcer les réseAux et les pArtenAriAtsLa mission de service public du LcPc, la conduite de ses recherches et leur valorisation impliquent d’indispensables partenariats, tant publics que privés. outre ses nombreuses collaborations au niveau national, le Laboratoire multiplie les coopérations internationales, en particulier européennes.

le choix de recherche en partenariat implique de développer des collaborations avec les universités, les entreprises, les groupements professionnels et les «réseaux technologiques». l’umr navier et l’institut navier illustrent l’association entre le site parisien du lcpc et le monde académique (enpc, cnrs et université de marne-la-vallée). de nombreuses autres universités sont associées aux travaux de recherche du lcpc au travers notamment des programmes de recherche du rgcu (réseau génie civil et urbain), du predit (programme pour la recherche, le développement et l’innovation dans les transports terrestres) et dans le cadre d’autres programmes de l’Anr (Agence nationale de la recherche).

le laboratoire développe aussi ses partenariats industriels par la signature d’accords cadre, comme par exemple avec la sncf et edf, ou de bourses cifre (conventions industrielles de formation par la recherche) pour l’accueil de doctorants. il est également un interlocuteur privilégié des collectivités territoriales et un acteur majeur de pôles de compétitivité dans les domaines du génie civil (le pgco, pôle de génie civil de l’ouest en pays de la loire), de la ville et de la mobilité durables (le pôle vmd en Île-de-france).

Au cœur d’un réseau de huit Centres d’études techniques de l’Équipement (CETE), le lcpc bénéficie d’un appui complémentaire permettant de conforter ses opérations de recherche, de favoriser l’application des résultats et de susciter un retour d’expérience pertinent. un effort d’identification de l’activité de recherche au sein de ce réseau a ainsi donné lieu à la création de plus de quinze équipes de recherche associées (erA).

le lcpc fonde son rayonnement international sur le développement de projets de recherche menés dans un cadre bilatéral ou multilatéral, sur des échanges de scientifiques et sur la participation à des associations et des groupes de travail internationaux (Aipcr, rilem, Aci…).

membre fondateur du FEHRL (Forum européen des laboratoires de recherche routière), qui regroupe 29 homologues européens, le lcpc participe à de nombreux projets européens, dans le cadre des pcrd. Actif au sein de groupes de travail français et européens, il y promeut les enjeux de la recherche en infrastructures de transport terrestre. il développe également des coopérations scientifiques avec des laboratoires et des universités asiatiques et américaines.

➔ au cœur de L’esPace

euroPéen de La recherche

■ acteur ou coordonnateur

dans 10 projets du 6e Pcrd

(thématiques transport,

environnement, tic), dont nr2c

(new road construction concepts)

■ Partenaire actif d’autres projets :

— i3 (integrated infrastructures

initiatives)

– projets feder (fonds européen

de développement régional)

– actions cost (european

cooperation in the field of scientific

and technical research)

— s3t (smart structural system

technologies)

– actions marie-curie (ressources

humaines et mobilité des

chercheurs)

■ membre expert de groupes

de travail des plates-formes

technologiques européennes

et force de proposition :

— ectP (european construction

technology platform)

— ertrac (european road transport

research advisory council)

La chambre semi-anéchoïque (LcPc nantes,

division esar) permet de valider différents

types de modèles : des modèles physiques de

propagation du bruit en milieu urbain, par la mesure

sur des maquettes de rue ou de quartiers,ou encore

des modèles de bruit de contact pneumatique-

chaussée, d’écrans anti-bruit, d’impédance

acoustique de sols… cette salle est complétée

par un ensemble d’équipements très performants

pour la mesure acoustique multi-voies.

■ photo de GaUche : mesure de la propagation

du son dans la rue Kervégan à nantes.

vAloriser et trAnsférer les produits des recherches du lcpcvaloriser les recherches fait partie des missions de service public du LcPc. Le Laboratoire attache une importance particulière au transfert de ses résultats de recherche tant vers ses partenaires académiques que vers les maîtres d’ouvrage et les maîtres d’œuvre, ou encore vers les exploitants d’infrastructures et les entreprises.

la volonté de répondre aux besoins de la société implique une démarche active de diffusion et de valorisation des travaux de recherche du laboratoire en direction des entreprises. cette politique de valorisation se traduit en premier lieu par une protection des inventions garantie par le dépôt de brevets, donnant lieu à un certain nombre de cessions de licences. le développement de méthodes, de logiciels et de matériels vient compléter ce dispositif. on peut ainsi citer l’exemple de cesAr-lcpc, progiciel de calcul adapté à la résolution des problèmes du génie civil et de l’environnement : calcul de structures, mécanique des sols et des roches, thermique, hydrogéologie, etc.

la diffusion des connaissances, tant scientifiques que techniques, au travers des nombreuses collections du lcpc (bulletin des lpc, études et recherche, guides techniques, méthodes d’essais) est aussi un volet important de la politique de valorisation du laboratoire, ainsi que l’est l’organisation de colloques et séminaires scientifiques nationaux ou internationaux. de même, publier dans les revues internationales et participer à de nombreuses conférences sont bien sûr au cœur de l’activité des chercheurs du lcpc au même titre que leurs actions d’enseignement en formations initiales ou continues. on notera que le lcpc est un organisme d’accueil de référence pour de nombreux doctorants et post-doctorants dans le cadre de formations doctorales.

la valorisation se concrétise aussi par des activités opérationnelles d’expertise, de conseil et de formation de chercheurs, d’ingénieurs et de techniciens en france ou à l’international, souvent menées en partenariat avec les centres d’études techniques de l’équipement. le lcpc est de plus largement impliqué dans les instances françaises et internationales de normalisation et de certification des produits.

et, pour améliorer son organisation et favoriser la reconnaissance de ses recherches par ses partenaires, le lcpc inscrit ses activités dans une démarche qualité. cette démarche repose sur une certification iso 9001 version 2000, des accréditations cofrAc, et une évaluation scientifique régulière à la fois interne et externe de ses équipes et de ses travaux de recherche.

➔ aPPLication et innovation :

une recherche utiLe

■ dde de La réunion :

stabilité des falaises de la rn1

■ collectivités territoriales

– cg 71 : expertise sur un pont

à haubans

– cg 44 : expertise sur un viaduc

maritime

– cg 22 : systèmes de localisation

et communication appliqués

aux « transports intelligents »,

application aux services de secours

■ entreprises

– appia : mesure et interprétation

d’uni longitudinal sur les chaussées

du viaduc de millau

– spie précontrainte : essais

de fatigue sur procédés de

précontrainte suivant l’etag 013

– réseau ferré de france :

élaboration d’un référentiel

technique pour le terrassement

des lignes à grande vitesse

■ international

– exxonmobil (houston) : ancrages

de plates-formes en mers profondes,

étude sur modèles centrifugés

– doris engineering : expertise

des bétons et des phases de

construction des ouvrages du port

de la condamine à monaco

– vinci (gtm construction) :

étude pour les fondations du pont

de rion-antirion (grèce)

Le banc de fatigue des câbLes (LcPc nantes,

division macoa), mis en service en 1989 sur le site de nantes,

réalise des essais de tenue à la fatigue des câbles et ancrages

des ponts en béton précontraint, des ponts à haubans ou

suspendus et des installations offshore. © LcPc

■ Un exemple d’application :

vérification de la tenue à la fatigue des câbles

de haubanage du pont de Rion-antirion (Grèce).

www.lcpc.fr– 58 boulevard Lefebvre, F-75732 Paris cedex 15 Tél. : + 33 (0) 140 435 000 - Télécopie : + 33 (0) 140 435 498

– Centre de Nantes, route de Bouaye, 44341 Bouguenais cedex Tél. : + 33 (0) 240 845 800 - Télécopie : + 33 (0) 240 845 999

➔ ainsi que Marne-la-Vallée, Satory, Grenoble

en couverture, de haut en bas : – granite pris au microscope optique polarisant en lumière polarisée analysée au grossissement (x 50) © lcpc

– pont de Rion-antirion © Vinci

– autoroute a1 à proximité de Roissy © lcpc

– rame tGV franchissant le viaduc de Roquemaure sur la ligne à grande vitesse tGV méditerranéee © SncF-caV

Sur cette page, de haut en bas : – barrage de Ste-croix du Verdon © edF médiathèqUe – t. aRdoUin

– liaison adhésive entre un liant époxydique et le béton hydraulique © lcpc

– construction du viaduc de millau © eiFFaGe - d. Jamme

– utilisation du progiciel ceSaR-lcpc pour la modélisation de tomographies électriques sur des structures 3d (tomogra-phie entre 2 forages) © lcpc Nº 9915173

pour les sites de paris et de NaNtesiso 9001 versioN 2000

février 2007 - CoNCEPTIoN gRaPh IquE : LoïC LE gaLL -  PhoToS LCPC : h. DELahouSSE, J.-F. RINgoT - ImPRESSIoN : NÉoTyPo