Le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées a mené un vaste programme de recherche sur la thermique et la mécanique des sols en climat froid.

Ces études ont été menées in situ et en laboratoire.
Elles ont été complétées par des modélisations (programme de calcul GELSOL).

Les applications ont permis de protéger efficacement le réseau routier mais aussi le réseau ferré des actions nocives du gel et du dégel.

Les travaux de recherche ont été prolongés par l’étude de dispositions constructives pour les gazoducs et oléoducs à construire en climat arctique.

Ces études, faites en collaboration avec l’université Carlton d’Ottawa, ont donné lieu à des expérimentations en vraie grandeur à la station de gel du CNRS à Caen et à des modélisations.

C’est cette aventure que le film présente.

Ce film est consacré au système de mesure mis en place par le Syndicat d’Assainissement de l’Agglomération Nantaise pour suivre le fonctionnement de son réseau d’égoûts. Il en détaille les objectifs et montre comment cet équipement s’insère dans une démarche générale visant à préserver aussi bien la qualité du patrimoine naturel (cours d’eaux et ruisseaux urbains) que la pérennité du patrimoine bâti (collecteurs et ouvrages d’assainissement). La structure adoptée pour le réseau de suivi est basée sur des points de mesure du débit et de la qualité des effluents transitant dans le réseau ou rejetés par les principaux déversoirs d’orage, associés à des pluviographes, et à un système de télétransmission. Les technologies retenues pour les principaux capteurs sont analysées (mesures de hauteur d’eau par capteurs de pression ou par ultrasons, mesures de vitesse d’écoulement par effet doppler ou temps de transit) et leur mise en oeuvre dans des collecteurs est présentée. Des exemples de résultats illustrent le type d’informations obtenues et leur interprétation. Enfin d’autres actions entreprises pour mener à bien le diagnostic du réseau d’assainissement (campagnes de mesures ponctuelles, contrôles de branchements, inspections vidéo, tests d’étanchéité) sont évoquées.

Le besoin de se situer dans son environnement existe naturellement chez l’homme qui a toujours recherché des moyens de positionnement nouveaux. Dans le domaine du génie civil, les systèmes actuels offrent des mesures rapides et précises, qui entrent dans de nombreuses phases de la construction (projet, exécution, contrôle...).
Aux outils optiques utilisés traditionnellement par les géomètres, s’est ajouté dans les années 90 le GPS.
Pour accompagner le développement des systèmes issus de ces nouvelles technologies, le LCPC a créé un pôle d’expertise, qui s’appuie sur un grand équipement d’essai : SESSYL ou Station d’Etude des Systèmes de Localisation.
Un robot mobile circulant sur une boucle de 180 m le long d’un monorail effectue des trajectoires programmées. Le système en essai est embarqué sur la plate-forme. Les données de positionnement délivrées par ce système sont ensuite comparées aux trajectoires du robot qui constituent une référence. Un logiciel permet d’exploiter les données recueillies pendant les essais.
Equipement unique, SESSYL ouvre un champ d’application aux industriels et spécialistes en recherche et développement qui dépasse le génie civil, et intéresse, au-delà du seul génie civil, le génie militaire, l’agriculture ou encore les transports terrestres.

A partir du constat fait dans les années 60 d’un réseau routier dégradé (augmentation du trafic et de la charge par essieu, conditions hivernales exceptionnelles, absence d’entretien généralisé), la France a mis au point une méthode de programmation des renforcements.

Ce film montre comment le modèle français peut être transposé dans d’autres pays et insiste sur la notion essentielle d’entretien préventif.

Les responsables de la conduite d’installations de production de granulats sont confrontés à un triple défi :
- augmenter la productivité de leurs outils de fabrication en limitant leur indisponibilité,
- diminuer les coûts d’entretien et de réparation,
- s’adapter aux exigences d’un environnement qui, en termes de qualité de travail et
de qualité de production, constituent des enjeux toujours plus importants.
Le film présenté est un document pédagogique qui invite les personnes s’intéressant aux problèmes de la fabrication des granulats en carrière à maîtriser les différentes facettes d’une politique de maintenance bien conduite : maintenances correctives, préventives, prédictives et automaintenance.
Ce film a été financé par :
- Région des Pays de la Loire
- FORCEMAT
- Fonds Social européen

Des essais nouveaux, destinés à déterminer l’angularité des éléments fins et leur propriété, on été mis au point.

Ce film décrit leur mode opératoire.

Le Pont Royal, construit entre 1685 et 1689 sous le règne de Louis XIV pour franchir la Seine en face du Louvre cachait, comme beaucoup d’ouvrages anciens en maçonnerie, des défauts menaçant son intégrité.

Une opération d’entretien de routine a déclenché un mouvement des voussoirs de clé jugé suffisamment préoccupant pour interdire l’accès du pont aux véhicules.

Après avoir brièvement rappelé les origines de la construction de cet ouvrage, ce film illustre l’ensemble des investigations et des études qui ont dû être réalisées pour justifier la solution de confortement choisie et mise en œuvre avec succès en un temps record. Un accent tout particulier a été mis sur les contraintes imposées au chantier par l’environnement très particulier du cœur historique de Paris.

Le confortement, basé uniquement sur les techniques de l’injection, a fait appel à l’utilisation de coulis spéciaux à base de ciment caractérisés par un fort pouvoir de pénétrabilité, des résistances élevées et garantissant la pérennité du traitement.

Ce film montre les différentes étapes de la réalisation d’un chantier d’enduit superficiel, dont la réussite repose pour beaucoup sur une suite de choix judicieux.

Schémas animés, essais de laboratoire et vues de chantiers se complètent pour illustrer les caractères servant de guide pour les choix successifs :

- choix des constituants : liant, granulat, dope d’adhésivité, - choix de la formulation : structure, granularité, dosages,
- choix du matériel adapté : répandeuse, gravillonneur, compacteur, balayeuse, en parfait état de marche.

Cet aspect est concrétisé par des vues de contrôle du bon fonctionnement des répandeuses.

Les matériaux granulaires couramment utilisés dans le génie civil sont caractérisés par un fort désordre géométrique et subissent souvent de fortes contraintes mécaniques. A l’échelle macroscopique, ils sont considérés comme des milieux homogènes. Mais le matériau sec est un milieu discontinu dans lequel les contraintes mécaniques se propagent par les contacts entre les grains. Pour connaître la répartition des efforts dans des matériaux modèles, une méthode expérimentale peut être utilisée : la photoélasticité. Un milieu granulaire constitué par un empilement de cylindres de verre Pyrex de diamètres différents est soumis à des contraintes de confinement. On peut alors observer des chaînons de plus en plus lumineux lorsque la charge augmente, correspondant aux chemins les plus fortement contraints. Sous un chargement anisotrope croissant, le réseau se modifie par des réarrangements collectifs orientant le réseau dans la direction des contraintes principales, les plus gros grains jouant un rôle déterminant dans la transmission des contraintes. Une vue rapprochée permet d’apercevoir les micro-glissements et les rotations importantes des cylindres entraînant des réarrangements à plus longue distance.
La photoélasticité est une technique pouvant permettre avec les traitements d’images actuels, une interprétation quantitative et une meilleure analyse de la répartition des contraintes.

L’essai de dalles de béton au tube à choc, mis au point par la Section Bétons du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées et le Laboratoire d’Abris, est un outil unique pour la connaissance du comportement dynamique du béton et sa caractérisation sur une structure modèle. Cet essai permet de compléter et valider les résultats obtenus en traction et en compression à l’échelle du matériau.

La procédure expérimentale est présentée en détail et permet de juger de la qualité et de l’intérêt des nombreuses mesures effectuées jusqu’à rupture sur 24 dalles constituées de différents bétons, armés ou non.
L’analyse de ces données exceptionnelles permet de tester des méthodes de calcul en dynamique adaptées à la justification des ouvrages vis-à-vis des chargements accidentels, chocs, séismes ou explosions.

Présentation des domaines d’activité des Laboratoires des Ponts et Chaussées.

L’étude du comportement des ouvrages de génie civil peut parfois être réalisée sur des modèles réduits. Dans le cas des ouvrages géotechniques (fondations, soutènements, remblais et barrages, pentes, ouvrages souterrains), les conditions de similitude imposent toutefois que ces expériences soient effectuées sous macrogravité.

La solution la plus simple consiste à embarquer le modèle réduit sur une centrifugeuse dont la vitesse de rotation est choisie pour générer l’accélération imposée par les règles de similitude .
Le LCPC a été l’un des premiers laboratoires en Europe à se doter d’un tel équipement.

Après avoir présenté l’historique et le principe des essais sur modèles réduits centrifugés, le film relate les différentes phases de conception, de construction et d’installation sur le centre de Nantes, de cette centrifugeuse géotechnique qui reste l’une des installations les plus performantes au monde.