VIBRATOINS INDUITES DANS LE SOL PAR

LE BATTAG ET LE VIBROFONÇAGE:

ESSAIS EN VRAIE GRANDEUR

Rami AL ABDEH & Pr. Isam SHAHROURUSTL – POLYTECH’LILLE - LML

Pr. Bogdan PIWAKOWSKIEC LILLE - IEMN

PLAN DE L’EXPOSE

Présentation: Essais & Mesures.

Résultats de mesures:

battage.

vibrofonçage.

Conclusion.

directions demesure

1

2

Merville

Implantation du plot d’essai

Sismographe StrataView

X : géophone 3D (GS-3C Lande Case)

- fréquence propre : 10 Hz

- sensibilité : 22,4 mV/mm/sec

X

X

X

X

X

X

5 5

5 5

5 5

5 5 5 5 mXXXX

X : géophone 3D (GS-3C Lande Case)

- fréquence propre : 10 Hz

- sensibilité : 22,4 mV/mm/sec

X

X

X

X

X

X

5 5

5 5

5 5

5 5 5 5 mXXXX

X

X

X

X

X

X

5 5

5 5

5 5

5 5 5 5 mXXXX

5 m

5

+

+

+

+

5 5

5

5+ +

+ : géophone 1D (GS-20DH)

- fréquence propre : 28 Hz

- sensibilité : 35,4 mVmmsec

5 m

5

+

+

+

+

5 5

5

5+ +

+ : géophone 1D (GS-20DH)

- fréquence propre : 28 Hz

- sensibilité : 35,4 mVmmsec//

Direction 1D

irec

tion

2

composante verticale VV Composante

transversale VT

Composante longitudinale VL

Matériel de l’IEMN

Instrumentations

SISMOGRAPHE StrataView

Géophone 3D

GS-3C (10Hz)

3Géophones 1D

GS-20DH (28Hz)

Vv (Z= 5 m)

-3 0

-2 0

-1 0

0

1 0

2 0

3 0

0 0 .5 1 1 .5 2T e m p s ( s e c )

Com

posa

nte

verti

cale

Vv

(mm

/sec

)

s o l tube

xr = 5 m

Sismogramme Vv (Z=5m)

r = 5m

r = 35m

05

10152025303540455055

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000Temps (ms)

Dis

tanc

e r (

m)

Vvmax=0,05

Vvmax=1,36Vvmax=1,62Vvmax=2,71Vvmax=2,88Vvmax=3,63Vvmax=4,02Vvmax=7,49

Vvmax=21,87

Vvmax= 0,90

ar = 5 m

r = 35 m

0

5

1 0

1 5

2 0

2 5

0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0

VV

VL

VT

D is t a n c e r ( m )

Am

plitu

de d

e vi

brat

ion

norm

alis

ée (x

10-2

)Relation

exponentielle:

Vmax= a.en.r

Atténuation des vibrations (Z = 5 m)

0 , 9 5 0- 0 , 0 9 02 78

0 , 9 1 6- 0 , 0 8 92 96 , 5

0 , 9 4 4- 0 , 0 9 42 85

0 , 9 6 3- 0 , 0 9 92 93 , 5

Rn ( m - 1 )a ( m m / s e c )

C o m p o s a n t e v e r t i c a l e V V

Z ( m )

0 , 9 5 0- 0 , 0 9 02 78

0 , 9 1 6- 0 , 0 8 92 96 , 5

0 , 9 4 4- 0 , 0 9 42 85

0 , 9 6 3- 0 , 0 9 92 93 , 5

Rn ( m - 1 )a ( m m / s e c )

C o m p o s a n t e v e r t i c a l e V V

Z ( m )

Influence de l’enfoncement

0

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30 40 50

Z = 3,5 m

Z = 5 m

Z = 8 m

Distance r (m)

Am

plitu

de d

e vi

brat

ion

V max

n (m

m/s

ec)

Courbes d'atténuation (Vvmax

- r) à la surface du solMesures brutes VV(mm/sec)

rEkV 0= : V(mm/sec),

E0 (joules), r (m)

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50

Z = 3,5 m

Z = 5 m

Z = 8 m

Distance r (m)

Vib

ratio

n no

rmal

isée

(Vvm

ax/(E

)0,5 )(

x10-2

)

Mesures normalisées

0

5

10

15

20

25

30

35

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10En foncem ent Z (m )

Ene

rgie

de

batta

ge E

0(kJ)

x x

x

Influence du rideau de palplanchesMesures

normalisées

0

5

10

15

20

25

0 5 10 15 20 25 30

Z= 8 m (direction 1)Z= 8 m (direction 2)

Distance r (m)

Am

plitu

de d

e vi

brat

ion

norm

alis

ée (x

10-2

)

Composante verticale VV

2

1

ride

au

3,33 m x

x

x

x

5 m 5 m

5 m

5

m

Vibrofonçage du tube φ 508 mm (Z = 5 m)

- 3 0

- 2 0

- 1 0

0

1 0

2 0

3 0

0 3 0 6 0 9 0 1 2 0 1 5 0T e m p s ( m s e c )

Am

plitu

de d

e vi

brat

ion

Vv

(mm

/sec

)

Fréquence (Hz)0 20 40 60 80 100

0

2

4

6

8

10 x 104

r = 5 m

Tra

nsfo

rmée

s de

Four

ier

VV

Fréquence (Hz)0 20 40 60 80 100

0

1000

2000

3000

4000

5000r = 25 m

Tra

nsfo

rmée

s de

Four

ier

VV

0

5

10

15

20

25

30

35

0 10 20 30 40 50

VV

VL

VT

D is tance r (m )

Am

plitu

de d

e vi

brat

ion

(mm

/sec

) Relation exponentielle:

Vmax= a.en.r

Atténuation des vibrations (Z = 5 m)

0 ,9 9 0- 0 ,1 0 63 98

0 ,9 8 6- 0 ,1 1 04 36 ,5

0 ,9 6 8- 0 ,1 0 12 85

0 ,9 0 3- 0 ,0 9 71 23 ,5

Rn ( m - 1 )a ( m m /s e c )

C o m p o s a n t e v e r t ic a le V V

Z ( m )

0 ,9 9 0- 0 ,1 0 63 98

0 ,9 8 6- 0 ,1 1 04 36 ,5

0 ,9 6 8- 0 ,1 0 12 85

0 ,9 0 3- 0 ,0 9 71 23 ,5

Rn ( m - 1 )a ( m m /s e c )

C o m p o s a n t e v e r t ic a le V V

Z ( m )

Influence du rideau de palplanchesMesures

brutesComposante verticale VV

0

5

10

15

20

25

30

0 5 10 15 20 25 30

Z= 8 m (direction 1)Z= 8 m (direction 2)

Distance r (m)

Am

plitu

de d

e vi

brat

ion

Vv

(mm

/sec

)

5 m 5 m

2

1

ride

au

1,67 m

x

x

x

x

5 m

5

m

CONCLUSIONLa composante la plus importante:

- Battage : VV

- Vibrofonçage: VL

- Battage & vibrofonçage : VT relativement faible.

Fréquences des vibrations conditionnées par la fréquence du vibreur.

Relation d’atténuation de la forme exponentielle:

Vmax= a.e-n.r

L’enfoncement a peu d’influence sur l’atténuation.

La présence d’écran réduit la transmission d’ondes.

Analyse en cours.

FIN