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Documents II) Etat initial de l'EnvironnementVolet vibration |
Dans cette partie, seules les vibrations sont abordées. Les ondes sonores, éventuellement couplées, ont été traitées dans le chapitre précédent. Les ondes électro-magnétiques ne sont pas prises en compte à ce stade de l’étude.
L’analyse présentée ici est purement qualitative et repose sur des constatations de base, assez générales. L’état d’avancement du projet ne permet pas une analyse plus précise.
Problématique générale
Les vibrations concernent les mouvements du sol résultant du déplacement d’ondes mécaniques. Pour qu’il y ait vibration, il faut une source d’ondes mécaniques, un milieu de transfert ou milieu traversé par l'onde et une cible ou un récepteur.
- Les sources potentielles de vibrations
La production d’ondes mécaniques résulte de chocs entre le sol et divers éléments : engins de chantiers (tractopelle, marteaux-piqueurs, brise roche hydraulique - BRH, tunnelier, foreuses (marteau fond de trou en particulier)), roues des véhicules sur les discontinuités de la chaussée (plaques diverses, raccords et changements de revêtement), atterrissage d’un avion, etc.
Ces chocs, dont l’importance peut varier fortement, engendrent une déformation de l’encaissant (chaussée, sol en place) qui est transmise dans le sol sous forme d’onde mécanique.
- Propagation des ondes mécaniques
Comme pour les ondes acoustiques, la vitesse et la direction de propagation de l’onde mécanique dépend du milieu traversé, ou milieu de transfert, et de certaines de ses propriétés en particulier. Trois grandes catégories sont à distinguer :
Les roches non cohérentes (sables, argiles, marnes) atténuent les vibrations, leur structure granuleuse fine amortissant l’onde mécanique.
Les roches cohérentes (craie, calcaire, grès) transmettent bien les vibrations, leur structure compacte permettant une bonne circulation de l’onde mécanique.
L’eau est un fluide très peu compressible. Il transmet intégralement les pressions auquel il est soumis. C’est un bon transmetteur de vibrations.
- Les cibles
La cible principale d’une analyse vibratoire telle que celle-ci est l’Homme : il s’agit principalement du résident et/ou de l’employé, et par extension, des lieux de résidence et de travail.
Chaque personne a un niveau particulier de perception des vibrations les plus faibles. A partir d’une certaine amplitude, les vibrations sont perçues par la majorité.
Comme pour d’autres types d’ondes, on distinguera les vibrations temporaires (chantiers) ou discontinues (liées au passage d’un métro ou d’un véhicule lourd) des vibrations permanentes et continues (liées au trafic continu d’une voie à fort trafic), les plus pénalisantes.
Une autre cible importante est l’ensemble des bâtiments qui peuvent subir des dommages pouvant être importants à cause des vibrations : fissurations, déstabilisation, effondrement partiel ou total. Il en est de même des réseaux souterrains qui peuvent subir des ruptures du fait de vibrations. L’action mécanique des ondes révèle les faiblesses de structure des constructions et des ouvrages.
Certaines activités peuvent être très sensibles aux vibrations qui, à l’extrême, peuvent empêcher leur déroulement. Un exemple concret : le bâtiment scientifique du Lycée Faidherbe de Lille est situé en bordure du périphérique Sud. Cette position interdit les expériences en électrostatique une bonne partie de la journée à cause des vibrations engendrées par le trafic routier.
A ce titre, le fuseau comporte une cible très importante et très sensible : le site du CEA du plateau de Saclay, et plus particulièrement le Cyclotron.
Problématique liée au projet
Que le réseau soit souterrain ou aérien, la construction et l’exploitation sont susceptibles de produire des vibrations.
- Phase chantier
La phase de construction d’un tel projet est la problématique la plus importante vis-à-vis des vibrations. En effet, en souterrain, il s’agit de creuser des kilomètres de tunnel et les équipements annexes (gares, ventilation). Rien que cette action est productrice de vibrations en grande quantité. En aérien, la construction des voies ou des ancrages des superstructures porteuses engendre, elle-aussi, des vibrations. La source principale de vibrations est le creusement dans le sol.
Le fuseau traversant des zones fortement urbanisées et ayant une forte densité de population, la problématique des vibrations est un élément fondamental dans la mise en œuvre du chantier de construction et dans l’organisation dudit chantier.
Les seuls secteurs où l’exigence pourrait être éventuellement allégée sont les secteurs vierges de constructions et de réseaux : les zones non bâties du plateau de Saclay en particulier.
- Phase exploitation
La circulation des rames de métro, et celles de tramway, engendrent des vibrations dont la plupart ne sont pas perceptibles. Les sections concernées sont principalement les changements de direction des voies et certaines particularités : intersections, aiguillages.
Conclusion
La problématique des vibrations concerne l’ensemble du fuseau du projet de réseau de transport. En effet, que le réseau soit aérien ou souterrain, sa construction engendrera la production de vibrations. Celles-ci seront de degrés d’amplitude et d’intensité différents selon les modalités de construction et la géologie. L’organisation du chantier de construction devra obligatoirement prendre en compte la limitation des vibrations.
La prise en compte des vibrations dans la conception des infrastructures (tunnels, ponts, voies) permet de limiter fortement les vibrations résiduelles et de les rendre peu perceptibles.
Les zones les plus sensibles aux vibrations sont les zones les plus densément urbanisées, en particulier les tronçons Villejuif/Boulogne-Billancourt, Villejuif/Pleyel, La Défense/Pleyel/Le Bourget.
Les autres tronçons sont concernés dans une moindre mesure. Les moins concernés sont le Sud du tronçon Saclay/La Défense et le tronçon le Bourget/Roissy.
STRATEC - BURGEAP - BIOTOPE - ATELIER SERAJI
