Les circulations ferroviaires provoquent des vibrations qui se propagent dans le sol et se développent dans les bâtiments situés à proximité avec des risques de dommages aux structures mais surtout de nuisances pour les riverains. Créé en 1989 et regroupant aujourd’hui 21 ingénieurs, le bureau indépendant Acouphen s’est imposé depuis comme un acteur incontournable de sa spécialité : les études d’impact et la prescription de dispositifs qui « mettent en sourdine » les nuisances vibratoires.
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Les trains, les tramways, les métros génèrent des vibrations causées par les irrégularités du contact roue-rail et les équipements discontinus (appareil de voie, joint entre deux rails, etc.). Ces vibrations se transmettent au sol et se propagent dans celui-ci jusqu’à exciter les fondations des bâtiments situés à proximité. Ces ondes produisent des vibrations perceptibles tactilement (le lustre qui tremble en est un exemple), mais également un bruit qualifié de « solidien » et qui correspond aux bruits émis par les parois du bâtiment soumises à une vibration mécanique. « Ce comportement vibratoire dépend de 3 paramètres : la source d’excitation, la propagation dans le sol qui agit comme un filtre plus ou moins efficace selon sa composition, et la transmission dans le bâtimen qui amplifie les vibrations » énumère l’ingénieur Expert Acouphen que nous avons interviewé.
A l’écoute des voies
De l’assistance à maitrise d’ouvrage pour les opérateurs de transport à la maîtrise d’œuvre, Acouphen justifie de nombreuses références dans le domaine ferroviaire. Le bureau d’études mène des missions d’expertise pour SNCF Réseau sur divers tronçons de lignes, pour la RATP dans le cadre du prolongement de la ligne 11 (sorties aériennes et viaduc), du prolongement de la ligne T1 et de celui de la ligne 14, mais également pour le compte du Grand Paris où Acouphen réalise actuellement une étude de simulation des bruits et vibrations en phase exploitation des futures lignes sous maitrise d’ouvrage de la Société du Grand Paris. L’objectif étant d’identifier les bâtiments sensibles du point de vue de la vibration par rapport au tracé des lignes 15, 16 et 17. « L’analyse des risques a débuté depuis deux ans par l’étude de la ligne 15. De manière générale l’étude est poursuivie sur le terrain par l’identification des propriétés des bâtiments et des caractéristiques mécaniques et géométriques des sols », explique l’ingénieur. Ces dernières étant soit déjà connues, soit mesurées à l’aide d’une méthode non destructive basée sur le principe de la méthode dite « MASW » (Multiple Analysis of Surface Waves), méthode qui a fait l’objet d’un développement conséquent ces dernières années au point d’être à ce jour un véritable outil de scan des sous-sols jusqu’à une profondeur de 30 m. « Ces données sont ensuite intégrées dans notre suite logicielle qui va calculer la propagation des ondes et leurs remontées dans le bâtiment par ses éléments porteurs ». S’il s’avère que les vibrations dépassent une valeur cible ou un certain seuil de perception tactile ou qu’elles génèrent un bruit solidien trop élevé à l’intérieur des bâtiments, Acouphen prescrit alors des solutions pour réduire cette transmission vibratoire. « Il peut s’agir d’un traitement au niveau des fondations en intégrant des matériaux résilients entre le sol et le bâtiment dans le cas de bâtiments neufs, ou bien directement au niveau de l’infrastructure par l’intermédiaire de chaussons antivibratiles ou la pose de dalles flottantes ».
