Les matériels de déflexion servent de manière générale à évaluer la capacité portante des infrastructures et des sols en mesurant la déformabilité de la structure en place. Cette information relevée jusqu’alors à une vitesse faible renseigne l’expert sur l’état de l’infrastructure et lui permet d’affiner son diagnostic.
L’augmentation de la vitesse de mesure permettrait d’améliorer le rendement de ces appareils, la fréquence des auscultations dédiées au suivi de la vie de l’infrastructure, tout en réduisant la gêne à l’usager.
Améliorer la capacité et la vitesse des appareils de mesure
Les engins utilisés pour réaliser ces mesures de la capacité portante des infrastructures étaient au départ statiques comme la poutre Benkelman, puis quasi statiques comme le déflectographe Lacroix qui mesure à 5 km/h et est une sorte de poutre Benkelman automatisée montée sur un camion. Ces engins, déjà dits "à grand rendement", ne permettent pourtant pas d’évaluer facilement un réseau complet.
L’un des objectifs du thème 2 du projet collaboratif DVDC est d’améliorer les connaissances à l’échelle d’un réseau, ce qui nécessite d’être capable de mesurer de l’information à grande échelle et à grand rendement. Des matériels innovants ont vu le jour depuis une quinzaine d’années et lèvent cette limitation de vitesse que nous connaissions jusqu’alors.
Dans le cadre de l’action menée ici, il est proposé de comparer plusieurs matériels innovants en utilisant une démarche éprouvée:
- Le Raptor, produit et opéré par la société suédoise Ramboll (dont nous achetons un exemplaire à l'échelle du Cerema dans le cadre du FTAP à l’issue d’un appel d’offres organisé en 2021) ;
- Le TSD, produit par la société danoise Greenwood. L’appareil qui est intervenu ici est la propriété de la BaSt (Bundesanstalt für Stassenwesen) en Allemagne.
Le Raptor et le TSD représentent des avancées importantes car ils mesurent la déformabilité de la chaussée au passage d’une charge standard, à la vitesse de 80 km/h et sans contact, avec une résolution bien supérieure aux appareils plus anciens.
Ils permettent d’acquérir le bassin de déflexion (l’ensemble des points de la chaussée qui s'enfoncent au passage de la charge), qui dépend de la composition de la structure de la chaussée et de son état et la vitesse plus élevée permet de mesurer la réponse visco-élastique du matériau bitumineux sollicité, tandis que les essais statiques ne donnent qu’une réponse élastique.
L'acquisition de cette donnée en grand volume ouvre la voie à de nouvelles pratiques d'auscultation et de diagnostic des structures de chaussée en vue de proposer une meilleure gestion du patrimoine d'infrastructures à une échelle difficilement accessible auparavant.
L’objectif des essais réalisés en juin est d’évaluer et de comparer les performances métrologiques de ces appareils sur divers réseaux de la CeA (Collectivité européenne d’Alsace). Ils ont ainsi été menés le long d’un itinéraire de 168 km composé de structures différentes afin d’émuler au mieux la variété des structures françaises.
Vers une certification des matériels innovants
Ces matériels ne sont pour l'instant pas couverts par une norme et sont trop différents des déflectographes couverts par les normes françaises de la série NF P98-200 pour s'y raccrocher.
Aussi, les essais réalisés dans le cadre du projet DVDC visent à comparer les différents types de matériels disponibles mesurant la même grandeur afin de fournir des passerelles entre les anciennes méthodes et de possibles futures méthodes qui restent à définir. Cela peut également déboucher sur la certification de ces matériels pour le territoire français et contribuer à des travaux pré-normatifs qui seraient enclenchés à une échelle européenne ou mondiale.
Ces matériels se répandent dans le monde mais il n'existe pour l'instant pas de référence générale sur leur vérification, leur usage, leurs performances... Ce projet vise à acquérir de l'information sur ces sujets en vue de proposer des pistes dans ce sens.
D’autres appareils réaliseront des mesures complémentaires, à une date ultérieure, afin de fournir un caractérisation optimale des sections mesurées :
- déflectographe Flash (Cerema) ;
- FWD/HWD (Cerema + Pavexpert) ;
- Aigle3D (Cerema) ;
- CereMap3D (Cerema) ;
- Radar 3D (Université Gustave Eiffel).
Ce projet est aussi l’occasion de développer la collaboration avec les acteurs européens concernés tout en intégrant la communauté mondiale existante sur le sujet.