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Ingénierie SNCF
Journée CFMS du 28/01/09 – Géotechnique Ferroviaire
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Retour dRetour d’’expexpéérience de la LGV Atlantiquerience de la LGV Atlantique
Les couches de forme traitées dans les structures ferroviaires
Journée CFMS du 28/01/09 – Géotechnique Ferroviaire
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Le référentiel existant
Fiche n° 4 : couche de forme de qualité S3 ou Rt3
Type de matériau : B3 , CiBi , D2 , D3 , R21 , R41 , R61 , F31 , F71
désignation Grave 0 / D
Caractéristiques intrinsèquesrésistanceR [ 1 ] <= 60
Caractéristiques de fabricationangularité
forme A <= 25propreté Vbg < 2
Extrait des spécifications techniques des granulats ST590
D<150 mm
LA + MDE
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Le référentiel existant
Volume important sur travaux neufs
Impact variable sur coût du chantier
prix de la couche de forme vs taux d'élaboration
LN1LN2
LN3
LN4
LN5
0,00%
20,00%
40,00%
60,00%
80,00%
100,00%
0,00% 5,00% 10,00% 15,00% 20,00%
Part du coût de la cdf
Par
t de
la c
df é
labo
rée
sur
site
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Le référentiel existant
Politique de développement durable de la SNCF
Améliorer la réutilisation des matériaux du site
Economiser les ressources naturelles
NNéécessitcessitéé de faire de faire éévoluer le rvoluer le rééfféérentiel dans le cadre rentiel dans le cadre des nouveaux projetsdes nouveaux projets
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La recherche SNCF / RFF
Pas d’expérience ferroviaire recensée à l’UIC
Forte expérience routière
Décision de développer une recherche RFF/SNCF
Objectifs
Adapter la technique routière aux spécificités ferr oviaires
– Sollicitations cycliques
– Milieu humide
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La recherche SNCF/RFF
3 volets
�Analyse des zones réalisées avec des couches de forme traitées sur la LGV Atlantique (LN2)
�Expérimentation sur planches d’essai au CER de Rouen
�Modélisation du comportement à la fatigue
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REX LN2
Evolution bourrage sur zones traitées
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
1990 1995 2000 2005
141,25 147,175
155,80 158,65
160,40 161,15
162,90 167,05
173,50 174,55
175,80 176,25
177,65 178,40
Evolution bourrage sur zones non traitées
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
1990 1995 2000 2005
132,00 140,00
151,00 155,80
158,65 160,40
161,15 162,90
167,05 173,50
174,55 175,80
176,25 177,65
178,40 180,00
Couches de forme traitées sur un linéaire total de 17 Km.
Pas de surcoût de maintenance
constaté dans les zones traitées
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REX LN2
Carottages en voie sur LN2
Entre les PK 155
et 166
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REX LN2
Objectif : évaluer le comportement et l’état actuel de la couche de forme traitée
Carottage au carottier triple
Diamètre 100 mm
Profondeur : environ 2 m
18 carottes sur zones représentatives
PrPrééllèèvements et analysesvements et analyses
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REX LN2
Examen visuelSable ciment
Rares silex
Epaisseur moyenne de 42 cm
Fissures horizontales fraîches
– Liées au prélèvement
1 carotte dégradée
– Carotte n°14
– En piste
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REX LN2
Masse volumique au banc gamma• Gradients faibles à modérés
• Mise en œuvre réalisée en 1 fois
• Pics dus à la présence de silex
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REX LN2
Essais mécaniquesValeurs moyennes
Rc = 8,56 MPa
Rtb = 0,8 MPa
Etb = 8 316 MPa
Situé majoritairement entre les zones mécaniques 2 et 3 selon le GTR
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REX LN2
Zones mécaniques
moyenne
0,1
1
10
1 000 10 000 100 000
Et (MPa)
Rt (
MP
a)
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REX LN2
Mesure de perméabilité2 échantillons
C1: 5.10-7 m/s < k < 7.10-7 m/s
C2: 3.10-6 m/s < k
Perméabilité moyenne à faible
Rapport de 100 à 1000 avec les matériaux granulaires classiques.
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REX LN2
Taux de ciment résiduelBonne stabilité chimique du ciment
Bonne stabilité volumique du ciment
Dissolution marginale limitée aux premiers centimètres.
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REX LN2
Vérification au gelIA (voie+ballast+sous couche) 100°C*jour
2 épisodes de gel >IA
1991 101°C*jour
1997 140°C*jour
Pénétration du gel dans matériau traité
Matériau non gélif (Rt>0,25MPa - GTS)
Hormis carotte n°14 en piste (Rt=0,22MPa)
fracturation apparente
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Conclusion
Le retour d’expérience de la LGV Atlantique est positif quant àla pérennité de la couche traitée dans le contexte ferroviaire.
Les essais du CER et la modélisation ont permis de montrer la faisabilité et les limites du matériau traité.
IN3278 admet les couches de forme traitées
Justification technique
Justification économique
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Merci de votre attention