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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