1 4 4 L A H O U I L L E B L A N C H E № S P É C I A L A / 1 9 5 6
Le comportement du rocher dans les galeries blindées
Résultats des mesures effectuées à Randens.
Montpezat Brévières, Serre-Ponçon
The behaviour of rock in lined tunnels.
The results of measurements made at Randens.
Montpezat, Brévières Serre-Ponçon
P A R GÎ-. L E T E E R I E R
I N G É N I E U R A L A D I V I S I O N E S S A I S E X T É R I E U R S
S E R V I C E D E S É T U D E S E T R E C H E R C H E S H Y D R A U L I Q U E S D ' É L E C T R I C I T É D E F R A N C E
— Le calcul du blindage des galeries d'amenée, les hypothèses de base et les méthodes de calcul.
— Le contrôle des ouvrages. Procédés utilisés par la D.E.E.
•— Résultats des mesures effectuées dans quatre galeries blindées : recoupements des divers procédés de mesure, tenue des ouvrages, hypothèses sur le comportement du rocher.
The design of supply tunnel linings, basic assumptions and design methods.
Inspection of the tunnels. Methods employed by the D.E.E.
The results of measurements made in [out- lined tunnels : eross-cheking of various methods of measurements resistance of the tunnels, assumptions concerning the behaviour of the rock.
INTRODUCTION
L e D é p a r t e m e n t d e s E s s a i s e x t é r i e u r s d u S e r - v i c e d e s E t u d e s e t R e c h e r c h e s H y d r a u l i q u e s a e f f e c t u é d e p u i s p l u s i e u r s a n n é e s e t à l a d e m a n d e d e d i v e r s e s R é g i o n s d ' E q u i p e m e n t H y d r a u l i q u e
d e s m e s u r e s d ' a u s c u l t a t i o n d e s r e v ê t e m e n t s d e g a l e r i e . N o u s a v o n s e n p a r t i c u l i e r c o n t r ô l é l a t e n u e d e t r o i s g a l e r i e s b l i n d é e s l o r s d e l e u r m i s e e n e a u ( g a l e r i e s d e s B r é v i è r e s , d e R a n d e n s e t d e M o n t p e z a t ) e t é t u d i é , d a n s l a g a l e r i e e x p é r i - m e n t a l e d e S e r r e - P o n ç o n , l e c o m p o r t e m e n t d ' u n r e v ê t e m e n t b l i n d é d ' u n t y p e n o u v e a u .
C e g e n r e d e m e s u r e s , s a n s ê t r e e x c e p t i o n n e l , n ' e s t p a s c o u r a n t e n F r a n c e , e t c o m m e a u t r e é t u d e d e c e g e n r e , n o u s n e c o n n a i s s o n s q u e l e s
e s s a i s d e M a l g o v e r t e t d e L a B a t h i c ( c h a n t i e r d e R o s e l e n d ( 1 ) .
C ' e s t p o u r q u o i n o u s a v o n s p e n s é q u e l a r é u - n i o n e t l a c o m p a r a i s o n d e s r é s u l t a t s o b t e n u s s e r a i e n t i n t é r e s s a n t e s e t p e r m e t t r a i e n t e n p a r - t i c u l i e r d e j u s t i f i e r c e r t a i n e s i d é e s a c q u i s e s s u r l a p a r t i e e n c o r e m a l c o n n u e d e c e s o u v r a g e s , à s a v o i r l e c o m p o r t e m e n t d u r o c h e r .
D a n s c e t t e n o t e , n o u s r a p p e l o n s d ' a b o r d l e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e s g a l e r i e s a u s c u l t é e s , l e s p r o - c é d é s d e m e s u r e u t i l i s é s e t l e s r é s u l t a t s o b t e n u s . L ' i n t e r p r é t a t i o n d e c e s r é s u l t a t s n o u s p e r m e t e n - s u i t e d e d o n n e r u n e d e s c r i p t i o n d e s p h é n o m è n e s p h y s i q u e s q u i o n t l i e u l o r s d u p e r c e m e n t e t d e l a m i s e e n c h a r g e d e s g a l e r i e s .
(1) N o u s d o n n o n s e n a n n e x e u n e b i b l i o g r a p h i e d e s e s s a i s e n g a l e r i e .
Article published by SHF and available athttp://www.shf-lhb.orgorhttp://dx.doi.org/10.1051/lhb/1956003
N« S P É C I A L A / 1 9 5 6 L A H O U I L L E B L A N C H E 1 4 5
C H A P I T R E I
CARACTÉRISTIQUES DES GALERIES AUSCULTÉES
L e t a b l e a u I e t l e s f i g u r e s 1 à 4 d o n n e n t l e s c a r a c t é r i s t i q u e s d e c h a q u e g a l e r i e a u s c u l t é e a i n s i q u e l a r é p a r t i t i o n d e s a p p a r e i l s d e m e s u r e .
N o u s n o u s c o n t e n t e r o n s i c i d e r é s u m e r p o u r c h a q u e g a l e r i e l ' e s s e n t i e l d e c e s r e n s e i g n e m e n t s :
— L a g a l e r i e d e R a n d e n s e s t c r e u s é e d a n s u n r o c h e r d e b o n n e q u a l i t é . L e b l i n d a g e a é t é c a l c u l é p o u r a t t e i n d r e a p p r o x i m a t i v e m e n t s a l i m i t e é l a s t i q u e p o u r l a p r e s s i o n d e s e r v i c e m a x i m u m e t e n l ' a b s e n c e d e t o u t e p a r t i c i - p a t i o n d u r o c h e r . L a m i s e e n p l a c e d u b é t o n a é t é f a c i l i t é e p a r l a d i s p o s i t i o n v e r t i c a l e d e l a c o n d u i t e e t l ' e m p l o i d e v i b r a t e u r s . L e s i n j e c t i o n s d u j o i n t b é t o n - t ô l e o n t é t é p a r t i -
c u l i è r e m e n t s o i g n é e s : e n e f f e t , a p r è s u n e p r e m i è r e i n j e c t i o n d e c e j o i n t e t d u j o i n t r o c h e r - b é t o n , o n s ' e s t a p e r ç u q u e l e c o n t a c t b é t o n - t ô l e q u i , a p r è s l a p r e m i è r e i n j e c t i o n ,
« s o n n a i t p l e i n » , é t a i t à r e p r e n d r e e n d e n o m b r e u x e n d r o i t s . L a d i f f i c u l t é d e t r a i t e r e f f i c a c e m e n t e t c o m p l è t e m e n t l e j o i n t b é t o n - t ô l e r é s u l t a i t d e l ' i m p o s s i b i l i t é q u ' i l y a e n g é n é r a l à é v a c u e r l ' a i r , a i n s i q u e l ' e a u d ' e s - s o r a g e d u c o u l i s : e l l e p r o v e n a i t a u s s i d u f a i t q u e l e s c h e m i n e m e n t s p o s s i b l e s d u c o u l i s s o n t c a p i l l a i r e s e t , l e p l u s s o u v e n t , s a n s l i a i s o n e n t r e e u x . L e t r a i t e m e n t d e c e c o n t a c t a p u ê t r e m e n é à b i e n à I s è r e - A r c g r â c e à d e s t r o u s d ' é v e n t a u x i l i a i r e s p e r c é s d a n s l a t ô l e (1)
e t a u s s i g r â c e à u n m a r t e l a g e t r è s é n e r g i - q u e d e l a t ô l e à l ' a i d e d ' u n a p p a r e i l p n e u - m a t i q u e p e n d a n t t o u t e l a d u r é e d e l ' i n j e c t i o n , d e m a n i è r e à a s s u r e r u n e m e i l l e u r e c i r c u - l a t i o n d u c o u l i s d a n s l e j o i n t . O n a p u a i n s i a v o i r l ' a s s u r a n c e q u e t o u t l e j o i n t b é t o n - t ô l e é t a i t p l e i n d e f a ç o n s t a b l e . L e s c o r n i è r e s r a i - d i s s e u s e s o n t a p p o r t é u n e g ê n e a p p r é c i a b l e l o r s d e l a r é a l i s a t i o n d e c e t t e i n j e c t i o n .
— L a g a l e r i e d e s B r é v i è r e s e s t c r e u s é e d a n s u n e r o c h e d e m o i n s b o n n e q u a l i t é e t p o s s è d e u n e g a l e r i e d e v i s i t e q u i a n é c e s s i t é l e f e r r a i l l a g e d u b é t o n s i t u é e n t r e c e t t e g a l e r i e e t l a c o n - d u i t e . L e b l i n d a g e a é g a l e m e n t é t é c a l c u l é p o u r a t t e i n d r e s a l i m i t e é l a s t i q u e p o u r l a p r e s s i o n d e s e r v i c e m a x i m u m . E t a n t d o n n é l a d i s p o s i t i o n h o r i z o n t a l e d e l a c o n d u i t e e t l ' e x i s t e n c e d e l a g a l e r i e d e v i s i t e , l e b é t o n
( 1 ) C e s t r o u s f u r e n t p a r l a s u i t e o b t u r é s p a r d e s b o u c h o n s f i l e t é s .
e n r o b a n t l e b l i n d a g e a é t é m i s e n p l a c e a u J o h n n y s a n s d i f f i c u l t é . L e s i n j e c t i o n s o n t é t é f a i t e s s a n s p r é c a u t i o n s p a r t i c u l i è r e s .
— L a c o n d u i t e b l i n d é e d e M o n t p e z a t e s t s i t u é e d a n s u n m a s s i f d e c a r a c t é r i s t i q u e s a s s e z i n é -
PRCflL EN LONG
V.16
F I G . 1. — U s i n e d e R a n d e n s . C o n d u i t e f o r c é e B . R é p a r t i t i o n d e s e x t e n s o m è t r e s .
g a l e s , s o u v e n t fissuré, q u i a n é c e s s i t é l ' a d a p - t a t i o n d e l ' é p a i s s e u r d e s v i r o l e s à l a q u a l i t é d u r o c h e r . L e c a l c u l d u b l i n d a g e a é t é e f f e c - t u é e n a d m e t t a n t — e n l ' a b s e n c e d e t o u t e
LÉGENDE
Un extensomètre périphérique Un extens. périph.
plus deux extens. diamétraux Un extens. périph.
plus trois extens. diamétraux
146
L A H O U I L L E B L A N C H E № S P É C I A L A / 1 9 5 6p a r t i c i p a t i o n d u r o c h e r — d e s c o n t r a i n t e s v o i s i n e s d e l a l i m i t e é l a s t i q u e e n m a u v a i s t e r r a i n e t d e l a l i m i t e d e r u p t u r e d a n s l e r o c h e r s a i n . L e h é t o n d e r e m p l i s s a g e , p a r s u i t e d ' u n e x c è s d ' e a u , é t a i t d e c a r a c t é r i s t i - q u e s a s s e z f a i b l e s e t n ' a p a s é t é p e r v i b r é . O n a p a r t i c u l i è r e m e n t s o i g n é , d a n s c e t t e c o n -
d u i t e , l ' i n j e c t i o n d u r o c h e r ( i n j e c t i o n à 2 5 à 1 0 0 k g : c m2 s u r u n e é p a i s s e u r d e 2 à 3 m ) ,
— E n f i n l a g a l e r i e e x p é r i m e n t a l e d e S e r r e - P o n - ç o n e s t é t a b l i e d a n s u n r o c h e r s t r a t i f i é e t d i a c l a s é m a i s q u i s ' e s t r é v é l é e x c e l l e n t t a n t a u
p o i n t d e v u e m o d u l e d ' é l a s t i c i t é ( p l u s d e
T A B L E A U I
CARACTÉRISTIQUES D <
C A R A C T É R I S T I Q U E S G É N É R A L E S B L I N D A G E
Lon- gueur t o t a l e
Dénivel- lation e n t r e extrémités
a m o n t e t aval
Couver- ture minim
Pression d e service maximum à l'extrémité aval
Pression d'essai (dans la
section . aval)
N a t u r e de l'acier
C a r a c t é r i s t i q u e s mécaniques minima
d e l'acier
Epaisseur des viroles
Diamètre des viroles
Renforcement m des viroles §' Lon-
gueur t o t a l e
Dénivel- lation e n t r e extrémités
a m o n t e t aval
Couver- ture minim
S t a - tique
Dyna- mique T o t a l e
Pression d'essai (dans la
section . aval)
N a t u r e de l'acier
C a r a c t é r i s t i q u e s mécaniques minima
d e l'acier
Epaisseur des viroles
Diamètre des viroles
Renforcement m des viroles §'
RANDENS
m
147 m
120,5 m
6 0 m
152,3 m
45,7 m
198
m
257
Acier M a rt i n demi-doux (Confor C )
E 2 8 k g / m m2
R 4 8 à 5 6 k g / m m - A 2 3 %
R8 6 k g / c m2'
mm
10 à 2 3 m
3,73
U n e cornière de » lOOxfOOxIOonf?
1 2 0 x 1 2 0 x 1 2 l<
les 1,50 m, l'aile en dehors.
BRÉVIÈRES 9 4 6 27 6 0 167 56 223 146
Acier Martin demi-doux (Confor C )
E 2 8 k g / mm2' R 4 8 à 5 6 k g / m m *
A 2 3 % 1 2 à 3 4 3 , 7 5
IV U n cercle en pltlft
5 0 x 3 0 tous les fi 3,70 m (en moyc'j|(
A r m a t u r e s daiiR:
béton ( | ) .
M i .
MONTPEZAT . . . 1 4 7 3 5 3 6 9 0 628,7 75,4 704,1 752 A c i e r
extra-daux
E 2 4 k g / m m » R 40ikg/mm2 A 3 0 %
Rs 8
I 2 à 3 5 2,30
. — _ _ — _ — i f
SERRE-PONCON . 16 0 6 0 120 Acier
T h o m a s doux,
R 33 kg/mm2
A 1 8 % 2 3,00
——fr»
Jle
(1)
£n(re
le blindage et la galerie de visite : 6 aciers de 24 mm par mètre de conduite. Au droit des chambres de visite, 16 aciers de 24 mm par mèire.№ S P É C I A L A / 1 9 5 6 L A H O U I L L E B L A N C H E 1 4 7
5 0 0 0 0 0 k g . c m2) q u ' a u x p o i n t s d e v u e c o m p a - c i t é e t é t a n c h é i t é . L a t ô l e t r è s m i n c e u t i l i s é e ( 2 m m ) n e s e r v a i t q u ' à a s s u r e r l ' é t a n c h é i t é d u r e v ê t e m e n t . L e b é t o n d e b l o c a g e e s t d e q u a l i t é m o y e n n e e t l e s i n j e c t i o n s d e c o n t a c t b é t o n - r o c h e r o n t é t é t r è s s o i g n é e s .
D a n s c e s g a l e r i e s , n o u s a v o n s é t u d i é l ' a c t i o n d e l a p r e s s i o n i n t é r i e u r e ( R a n d e n s , M o n t p e z a t , B r é v i è r e s ) e t , é v e n t u e l l e m e n t , d ' a u t r e s p h é n o - m è n e s ( à S e r r e - P o n ç o n : e f f e t d e s s o u s - p r e s s i o n s , d ' u n e m i s e e n c h a r g e r a p i d e ) . D a n s c e q u i s u i t , n o u s n e p a r l e r o n s q u e d e l ' e f f e t d e l a p r e s s i o n h y d r a u l i q u e i n t e r n e .
T A B L E A U I
IALERIES AUSCULTÉES
B É T O N D E B L O C A G E I N J E C T I O N S R O C H E
C A R A C T É - R I S T I Q U E S
M E S U R É E S
Mode assemblage
des viroles
Epais- seur moyenn.
Procédé d e mise en place
C a r a c t é r i s - tiques du béton
Phase i Phase II Phase III
Densité des trous d'injection
Absorp- tion t o t a l e moyenne
N a t u r e e t a s p e c t d e la roche
Venues d'eau
Sidure jectrique
|rec couvre- iömt,
m
0,55 a l a main pervibré
R7 = 1 5 0 k g / c m2 R2 S= I 8 0
k g / c m2
R » 0 = 2 1 0 k g / c m2
Joint béton-tôle Pression :
1,5 à 4 k g / c m2 Joint
béton-rocher Pression :
5 k g / c m2
Reprise joint béton-tôle Pression :
1,5 à 4 k g / c m2
1 pour 3 m2
20
Schiste» cristallins noirs, compacts, de bonne tenue.
Faibles
Module d'élasticité : 100 à 250 0 0 0 k g / c m2
(mesuré à la paroi)
jdure fclrique
> 0 , 3 0 (2)
au Johnny pervibré
Joint béton-tôle Pression :
0,5 k g / c m2
Joint béton-rocher Pression :
5 k g / c m2
Injection d e contrôle au/
joint bétott- rocher.
10 k g / c m2
I pour 5,6 m2
Quartzite, calcaire, schiste houâller en général sain, avec cependant quelques passages disloqués ou délités.
Moyennes
Sur échantillon : 300 à 5 0 0 0 0 0 k g / c m2 mesuré soit à la presse, soit p a r auscultation d y n a m i q u e .
itdure
lêctrique 0,20 à la main non vibré
Caractéristiques assez faibles p a r suite d'un eoc- cès d'eau des- tiné à facili- ter la mise e n place.
Joint béton-tôle Pression :
2 à 8 kg/cm-' Joint
béton-rocher Pression :
6 à 1 2 k g / c m2
Rocher (trous d'injection d e 2 à 3 m de profondeur) Pression : 25 àl 0 0 k g / c m2
1 pour 3,6 m2
50
Granit oui mica- schiste en général sain, mais souvent fissuré, avec quel- ques zones dislo- quées et décompo- sées.
Faibles
M o d u l e d'élasticité dynamique : m à 500 0 0 0 k g / c m2 Compression du, ter-
rain supérieure à 3 0 k g / c m2 en g é - n é r a l .
Idttre ïctrique
Im
0,30 a la main pervibré
R3r , = 2 4 0 k g / c m2 E, dynamique
= 1 8 0 0 0 0 k g / c m2
Injection de remplissage en calotte Pression :
3 à 5 k g / c m2
Injection de serrage trous radiaux de
1,20 à 1,50m Pression :
15 k g / c m2
Injection d e précontrainte.
T r o u s obliques d e 2,20 m.
Coulis expansif 15 à 2 0 k g / c m2
1 pour 2,7 m2
13
Marno-calcaire du lias, très peu per- méable et isotrope en grande masse, nette- ment) stratifié et d i a - clasé mais homogème.
Faibles
Pour le massif :
M o d u l e d'élasticité dynamique : 5 0 0 0 0 0 k g / c m2. Coefficient de
Poisson 0 , 2 7 .
(2) En dehors de la zone de la galerie de visile.
F i o . 2b. — U s i n e d e s B r é v i è r e s . R é p a r t i t i o n d e s c x t e n s o m è l r c s d a n s l e s s e c t i o n s d e m e s u r e .
'>"* 3 extensomelres
^ .^ dtame'iravx à tSO » F I G . 2 a. — U s i n e d e s B r é v i è r c s . G a l e r i e d ' a m e n é e .
P r o f i l e n l o n g
R é p r t r t i t i o n d e s s e c t i o n s d e m e s u r e .
F I G . 3 . — U s i n e d e M o n t p e z a t .
P r o f i l e n l o n g d e l a c o n d u i t e f o r c é e . R é p a r t i t i o n d e s e x t e n s o m è t r e s .
№ SPÉCIAL A/1956 . —— • LA HOUILLE BLANCHE 14«
150 L A H O U I L L E B L A N C H E № S P É C I A L A / 1 9 5 0
SECTIONS 1*2 3" 6 SECTIONS 1 3 4* S * SECTION 3* SECTIONS 4 . 5 Parsection 3 extensomètres diamétraux à corde Par section: 3 extensomèlres diamétraux a cor- 6 cordes vibrantes de 20cm Par section < 6 extensomètres
vibrante montés à 1 2 0 ° de vibrante montés à I 2 0 " de base reparties à 60" mécaniques repartis b 60*
F I G . 4 . — G a l e r i e d ' e s s a i d e S e r r e - P o n ç o n . R é p a r t i t i o n d e s e x t e n s o m è t r e s .
C H A P I T R E I I
PROCÉDÉS DE MESURE
I. —- But des mesures
L e s e s s a i s q u e n o u s a v o n s e f f e c t u é s s u r l e s q u a t r e g a l e r i e s c i t é e s a v a i e n t p o u r b u t d e c o n - t r ô l e r l a t e n u e d e l ' o u v r a g e ( é t a n c h é i t é , c o n - t r a i n t e s d a n s l e b l i n d a g e ) e t d ' é t u d i e r l e c o m - p o r t e m e n t d u r e v ê t e m e n t e t d e l a r o c h e a f i n d e c o m p a r e r l e s r é s u l t a t s e x p é r i m e n t a u x a u x h y p o t h è s e s t h é o r i q u e s u t i l i s é e s d a n s l e c a l c u l d u b l i n d a g e .
L e s p r o c é d é s d e m e s u r e s u t i l i s é s d a n s c e b u t s o n t b a s é s s u r d e s p r i n c i p e s a s s e z v a r i é s m a i s f o r t s i m p l e s ; t o u t e f o i s , l e u r m i s e e n œ u v r e e s t t o u j o u r s l o n g u e e t d é l i c a t e p a r s u i t e d e s c o n d i - t i o n s d e t r a v a i l p a r t i c u l i è r e m e n t d é f a v o r a b l e s . C e f a i t e x p l i q u e e n p a r t i e l a r a r e t é r e l a t i v e d e c e g e n r e d ' e s s a i s .
II. — Méthodes de mesure
a ) M E S U R E D ' É T A N C H É I T É :
E l l e s e f a i t a p r è s r e m p l i s s a g e c o m p l e t d e l a c o n d u i t e , e n m e s u r a n t ( g é n é r a l e m e n t à l ' a i d e d ' u n e c a p a c i t é j a u g é e ) l e s q u a n t i t é s d ' e a u q u e n é c e s s i t e l e m a i n t i e n à p r e s s i o n c o n s t a n t e d e l a c o n d u i t e .
L o r s q u e l a c o n d u i t e p e u t ê t r e c o m p l è t e m e n t f e r m é e ( v a n n e o u f o n d é t a n c h e à l ' a m o n t ) , i l e s t p o s s i b l e d e m o n t e r l a c o n d u i t e e n s u r p r e s - s i o n à l ' a i d e d ' u n e p o m p e e t d e m e s u r e r l a c r o i s - s a n c e d e s f u i t e s e n f o n c t i o n d e l a p r e s s i o n .
C e t t e m e s u r e n e p r é s e n t e p a s d e d i f f i c u l t é s , c o m p t e t e n u d e s p r é c a u t i o n s s u i v a n t e s :
Nu S P É C I A L A / 1 9 5 6 L A H O U I L L E B L A N C H E 1 5 1
F I G . 5 .
E x t e n s o m è t r e à p o t e n t i o m è t r e . E x t e n s o m è t r e à c o r d e v i b r a n t e .
P o u r o b t e n i r l a s t a b i l i s a t i o n d u d é b i t d e f u i t e , i l e s t g é n é r a l e m e n t n é c e s s a i r e d e m a i n t e n i r l a p r e s s i o n c o n s t a n t e p e n d a n t a u m o i n s u n e h e u r e .
L a p r é s e n c e d e b o i s d a n s l a c o n d u i t e p e u t f a u s s e r s e n s i b l e m e n t l e s m e s u r e s d e f u i t e s : e n e f f e t , l e b o i s a b s o r b e o u r e j e t t e d e s q u a n - t i t é s n o t a b l e s d ' e a u l o r s q u e l a p r e s s i o n h y - d r o s t a t i q u e v a r i e . A t i t r e d ' e x e m p l e , n o u s a v o n s m e s u r é à R a n d e n s u n e a b s o r p t i o n d ' e a u d e 1 3 0 l i t r e s p a r m3 d e b o i s p e n d a n t l e s c i n q p r e m i è r e s h e u r e s d e m i s e e n p r e s s i o n ( à 1 8 k g : c m2) .
P o u r p o u v o i r é v a l u e r l e s f u i t e s s i t u é e s d a n s l a p a r t i e e n r o b é e d e l a c o n d u i t e , i l e s t n é c e s - s a i r e d e j a u g e r l e s v e n u e s d ' e a u q u i a p p a - r a i s s e n t a u x v a n n e s , i n j e c t e u r s d e t u r b i n e , r é s e a u d e d r a i n a g e , e t c . .
— D a n s l e s g a l e r i e s b l i n d é e s , l e s f u i t e s d u b l i n - d a g e s o n t p r e s q u e t o u j o u r s l o c a l i s é e s a u x b o u c h o n s d ' i n j e c t i o n . I l e s t s o u v e n t p o s s i b l e d e d é c e l e r c e s f u i t e s e n v i s i t a n t l a c o n d u i t e a u s s i t ô t a p r è s l a v i d a n g e , c a r à c e m o m e n t l ' e a u s o u s p r e s s i o n q u i e n t o u r e l a c o n d u i t e s u i n t e à t r a v e r s l e s b o u c h o n s n o n é t a n c h e s , b) D I L A T A T I O N M O Y E N N E D E L A C O N D U I T E :
L o r s q u e l a c o n d u i t e e s t f e r m é e à l ' a m o n t p a r u n e v a n n e o u u n f o n d é t a n c h e , i l e s t p o s s i b l e d e m e s u r e r — e n f o n c t i o n d e l a p r e s s i o n — l e s v o l u m e s d ' e a u i n j e c t é s o u s o u t i r é s . C o m p t e t e n u d e s f u i t e s e t d e l a c o m p r e s s i b i l i t é d e l ' e a u , c e t t e m e s u r e p e r m e t u n c a l c u l r e l a t i v e m e n t p r é c i s d e l a d i l a t a t i o n m o y e n n e d e l ' e n s e m b l e d e l a c o n - d u i t e p o u r u n e v a r i a t i o n u n i f o r m e c o n n u e d e l a p r e s s i o n .
Périmètre
. Extensomètre
a corde vibrante Ruban d'invar
Galet - \
Extensomètre perimetro!
F I G . 6. — M o n t a g e d e s e x t e n s o m è t r e s .
D i a m è t r e , c o r d e s , c a i l l o u x s e n s i b l e s . P é r i m è t r e .
152 L A H O U I L L E B L A N C H E № S P É C I A L A / 1 9 5 6
C e t t e m e s u r e e s t f a c i l e ( 1 ) e t e x t r ê m e m e n t i n t é r e s s a n t e c a r e l l e c o n s t i t u e u n e p r e m i è r e a p - p r o x i m a t i o n t r è s c o r r e c t e d e l ' é v a l u a t i o n d e l a c o n t r a i n t e m o y e n n e d a n s l e b l i n d a g e . E n e f f e t , c o m m e n o u s l e v e r r o n s c i - a p r è s , l e s m e s u r e s e x t e n s o m é t r i q u e s d i r e c t e s f a i t e s e n d i v e r s p o i n t s d e s s e c t i o n s d r o i t e s a u s c u l t é e s p r é s e n t e n t u n e d i s p e r s i o n s o u v e n t g r a n d e ; c e f a i t g ê n e c o n s i d é - r a b l e m e n t l ' i n t e r p r é t a t i o n d e c e s m e s u r e s e t r e n d p r é c i e u s e l a p o s s i b i l i t é d ' u n e e s t i m a t i o n g l o b a l e d e l a d é f o r m a t i o n d e l a c o n d u i t e .
c ) M E S U R E S E X T E N S O M É T R I Q U E S D I R E C T E S : I l e x i s t e a c t u e l l e m e n t u n g r a n d n o m b r e d e t y p e s d ' e x t e n s o m è t r e s , b a s é s s u r d e s p r i n c i p e s p h y s i q u e s v a r i é s : e x t e n s o m è t r e s a c o u s t i q u e s , s t r a i n g a g e , e x t e n s o m è t r e s à i n d u c t i o n , à c a p a - c i t é , à t r a n s m i s s i o n h y d r a u l i q u e , e t c . . L e s d i f - f é r e n t s e x p é r i m e n t a t e u r s q u i o n t f a i t d e s e s s a i s e n g a l e r i e o n t u t i l i s é à p e u p r è s t o u s l e s t y p e s p o s s i b l e s e t , l o r s q u e n o u s a v o n s e n t r e p r i s n o u s - m ê m e s c e g e n r e d e m e s u r e s , n o u s a v o n s e s s a y é s u c c e s s i v e m e n t l a p l u p a r t d ' e n t r e e u x .
F i n a l e m e n t , n o u s u t i l i s o n s m a i n t e n a n t , s u i - v a n t l e p r o b l è m e p o s é , l ' u n o u l ' a u t r e d e s d e u x t y p e s s u i v a n t s :
— E x t e n s o m è t r e s à p o t e n t i o m è t r e : c e s a p p a r e i l s o n t u n e p r é c i s i o n d e m e s u r e d e q u e l q u e s c e n - t i è m e s d e m i l l i m è t r e , u n e c o u r s e m a x i m u m c o m p r i s e e n t r e 0 , 5 e t 2 5 m m , m a i s s o n t a s s e z l o u r d s e t e n c o m b r a n t s .
— E x t e n s o m è t r e s à c o r d e v i b r a n t e : a p p a r e i l s p l u s f r a g i l e s m a i s c a p a b l e s d e g r a n d e s e n s i - b i l i t é , l é g e r s e t p e u e n c o m b r a n t s .
C e s d e u x t y p e s d ' e x t e n s o m è t r e s s o n t n é c e s - s a i r e m e n t c o n s t r u i t s d e m a n i è r e à s u p p o r t e r s a n s d o m m a g e n i e r r e u r l a p r e s s i o n h y d r a u l i q u e e x i s t a n t d a n s l a c o n d u i t e .
P a r a i l l e u r s , l ' h é t é r o g é n é i t é d e s d é f o r m a t i o n s d e b l i n d a g e r e n d a n t p e u i n t é r e s s a n t e s l e s m e s u - r e s e x t e n s o m é t r i q u e s à c o u r t e b a s e , n o u s n o u s s o m m e s l i m i t é s a c t u e l l e m e n t a u x m o n t a g e s s u i - v a n t s :
Déformations diamétrales de la conduite L ' a p p a r e i l u t i l i s é m e s u r e l a v a r i a t i o n d e d i s - t a n c e d e d e u x p o i n t s d i a m é t r a l e m e n t o p p o s é s d ' u n e s e c t i o n d r o i t e d u b l i n d a g e . C h a q u e e x t e n - s o m è t r e c o m p r e n d (fig. 5 , 7 , 7 bis) :
— d e u x p l o t s s o u d é s a u b l i n d a g e e n d e u x p o i n t s d i a m é t r a l e m e n t o p p o s é s ;
— u n m i c r o m è t r e M fixé a u p l o t s u p é r i e u r , ( 1 ) E n e f f e t l e m a t é r i e l u t i l i s é ( p o m p e , m a n o m è t r e , c a p a c i t é j a u g é e ) e s t l e m ê m e q u e p o u r l e s m e s u r e s d ' é t a n - c h é i t é . L a s e u l e d i f f i c u l t é é v e n t u e l l e p r o v i e n t d e s p o c h e s d ' a i r e m p r i s o n n é e s d a n s l e s p o i n t s h a u t s d e l a c o n d u i t e .
— u n d é t e c t e u r D fixé a u p l o t i n f é r i e u r ,
— u n c â b l e é l e c t r i q u e à p l u s i e u r s c o n d u c t e u r s , d e l o n g u e u r c o n v e n a b l e , q u i t r a n s m e t l e s i n - d i c a t i o n s d u d é t e c t e u r à u n a p p a r e i l d e m e - s u r e « P » p l a c é à l ' e x t é r i e u r d e l a g a l e r i e . D a n s l e s e x t e n s o m è t r e s à p o t e n t i o m è t r e , u n r u b a n d ' a c i e r I n v a r r e l i e l ' e x t r é m i t é d u m i c r o - m è t r e à l a t i g e m o b i l e d u d é t e c t e u r ; u n r e s s o r t p u i s s a n t , i n c o r p o r é d a n s l e d é t e c t e u r , t e n d c e r u b a n . T o u t e v a r i a t i o n d e d i s t a n c e d e s d e u x p l o t s ( a u g m e n t a t i o n o u d i m i n u t i o n d u d i a m è t r e ) p r o d u i t d o n c u n d é p l a c e m e n t p r o p o r t i o n n e l d e l a t i g e m o b i l e . C e d é p l a c e m e n t e s t t r a d u i t d a n s l e d é t e c t e u r p a r u n p o t e n t i o m è t r e e n v a r i a t i o n d e r é s i s t a n c e q u e m e s u r e l e p o n t d e W h e a t s t o n e
« P » . L e m i c r o m è t r e M s e r t à é t a l o n n e r s u r p l a c e l e d é t e c t e u r e t à r é g l e r l a p o s i t i o n i n i t i a l e d e l a t i g e m o b i l e .
D a n s l e s e x t e n s o m è t r e s à c o r d e v i b r a n t e , u n fil d ' a c i e r c h r o m é r e l i e l e s p l o t s M e t D . D a n s l e d é t e c t e u r , c e fil s ' a p p u i e s u r u n e a r ê t e q u i d é f i - n i t u n n œ u d d e v i b r a t i o n p o u r l a p o r t i o n d e fil ( l o n g u e d e 1 4 1 m m ) q u i e s t c o m p r i s e e n t r e c e t t e a r ê t e e t l ' e x t r é m i t é d u fil, c ô t é d é t e c t e u r . U n é l e c - t r o - a i m a n t p e r m e t d ' e x c i t e r e t d ' é c o u t e r c e t t e c o r d e v i b r a n t e d o n t l e s v a r i a t i o n s d e t e n s i o n s o n t p r o p o r t i o n n e l l e s à l ' a u g m e n t a t i o n o u à l a d i m i n u -
t i o n d e l a d i s t a n c e d e s p l o t s M e t D . L ' a u s c u l t a - t i o n d e l a c o r d e v i b r a n t e s e f a i t à l ' a i d e d ' u n p o n t T é l é m a c c l a s s i q u e .
R E M A R Q U E : N o u s m o n t o n s e n g é n é r a l d a n s u n e s e c t i o n d e m e s u r e , s o i t d e u x e x t e n s o m è t r e s à 9 0 ° , s o i t t r o i s e x t e n s o m è t r e s à 6 0 ° . D a n s u n e g a l e r i e n o u s a v o n s é g a l e m e n t d i s p o s é s i x e x t e n - s o m è t r e s s u i v a n t l e s s i x c ô t é s d e l ' h e x a g o n e r é g u - l i e r i n s c r i t s u r l a s e c t i o n d r o i t e .
Variations du périmètre de l'hexagone inscrit L ' e x t e n s o m è t r e u t i l i s é p o u r c e t t e m e s u r e e s t g é n é r a l e m e n t d u t y p e à p o t e n t i o m è t r e , m a i s l e r u b a n d ' I n v a r p a s s e s u r 5 p o u l i e s f i x é e s a u b l i n - d a g e d e m a n i è r e à d é c r i r e u n h e x a g o n e r é g u l i e r ( v o i r fig. 5 e t 7 ) . L a d é f o r m a t i o n r e l a t i v e m e s u - r é e , d a n s l ' h y p o t h è s e o ù l a figure d e d é f o r m a t i o n d u c e r c l e i n i t i a l n ' e s t p a s t r o p i r r é g u l i è r e ( e l l i p s e p a r e x e m p l e ) p e u t ê t r e c o n s i d é r é e a v e c u n e b o n n e a p p r o x i m a t i o n c o m m e é g a l e à l a d é f o r m a t i o n r e l a t i v e d u p é r i m è t r e d e l a s e c t i o n d r o i t e d e l a v i r o l e .
R E M A R Q U E : L ' e m p l o i d u r u b a n e n a c i e r I n v a r r e n d e n g é n é r a l n é g l i g e a b l e l ' i n f l u e n c e d e s v a r i a - t i o n s d e l a t e m p é r a t u r e a m b i a n t e s u r l e s a p p a - r e i l s d e m e s u r e .
T o u t e f o i s , l o r s q u e c e t t e t e m p é r a t u r e v a r i e b e a u c o u p ( d i f f é r e n c e d e s t e m p é r a t u r e s e x t r ê m e s s u p é r i e u r e s à 5 à 6 ° ) , i l e s t p o s s i b l e d ' e f f e c t u e r l a c o r r e c t i o n d e t e m p é r a t u r e , c a r , d a n s c h a q u e
N» S P É C I A L A / 1 9 5 0 L A H O U I L L E B L A N C H E 1 5 3
F I G . la. — M o n t a g e d e s e x t e n s o m è t r e s : 1. E x t e n s o m è t r e à c o r d e v i b r a n t e . — 2 . R u b a n n i v a r . — 3 . E x t e n s o - m è t r e à p o t e n t i o m è t r e . — 4 . M i c r o m è t r e d ' é t a l o n n a g e .
— 5 . F i l d ' a c i e r .
E x t e n s o m è t r e à p o t e n t i o m è t r e .
P a r t i e d u m o n t a g e s u i v a n t l ' h e x a g o n e i n s c r i t .
FiG.
M o n t a g e d ' e x t e n s o m è t r e à p o t e n t i o m è t r e . s e c t i o n d e c o n d u i t e a u s c u l t é e , e s t p l a c é u n t h e r - m o m è t r e à r é s i s t a n c e ( t h e r m i s t a n c e ) d o n t l e s i n - d i c a t i o n s s o n t r e l e v é e s à d i s t a n c e c o m m e c e l l e s d e s e x t e n s o m è t r e s .
d) A U S C U L T A T I O N D Y N A M I Q U E D E L A C O N D U I T E :
L a c é l é r i t é d ' u n e o n d e d e s u r p r e s s i o n s e p r o - 7 f c .
M o n t a g e d ' e x t e n s o m è t r e à c o r d e v i b r a n t e . p a g e a n t d a n s u n e c o n d u i t e p l e i n e d ' e a u e s t d o n - n é e p a r l a f o r m u l e d ' A l l i è v i q u i , e n p r a t i q u e , p e u t s e m e t t r e s o u s l a f o r m e :
„ 9 9 0 0
C — • —— m : s ,JU + ( 2 A D / D )
D é t a n t l e d i a m è t r e d e l a c o n d u i t e e t A D l a v a -
1 5 4 L A H O U I L L E B L A N C H E № S P É C I A L A / 1 9 5 6
r i a t i o n d u d i a m è t r e c o r r e s p o n d a n t à u n e a u g - m e n t a t i o n d e p r e s s i o n d e 1 k g : c m2.
O n v o i t t o u t d e s u i t e q u e l a m e s u r e d e l a c é l é - r i t é C e n t r e d e u x s e c t i o n s d r o i t e s d e l a c o n d u i t e p e r m e t d e c a l c u l e r l a v a l e u r m o y e n n e d e A D / D e n t r e c e s d e u x p o i n t s ( 2 ) .
E n p r a t i q u e , n o u s u t i l i s o n s l ' e x p l o s i o n d ' u n e a m o r c e é l e c t r i q u e p o u r p r o d u i r e u n e s u r p r e s s i o n t r è s b r è v e e t d e s m a n o m è t r e s à t r a n s m i s s i o n é l e c -
t r i q u e r e l i é s à u n e n r e g i s t r e u r p h o t o g r a p h i q u e p o u r r e p é r e r l e s t e m p s d e p a s s a g e d e l ' o n d e a u d r o i t d e s s e c t i o n s d e m e s u r e .
R E M A R Q U E I : L ' e m p l o i d ' u n e e x p l o s i o n p o u r p r o d u i r e l a s u r p r e s s i o n e s t j u s t i f i é e p a r l e f a i t q u e l a v i t e s s e d e p r o p a g a t i o n d e l ' o n d e é t a n t r e l a t i v e m e n t g r a n d e ( d e l ' o r d r e d e 1 0 0 0 m : s e c ) , i l e s t n é c e s s a i r e d ' o b t e n i r u n e o n d e d e s u r p r e s - s i o n t r è s b r è v e p o u r q u e l a m e s u r e d e l a c é l é - r i t é s o i t s u f f i s a m m e n t p r é c i s e . A v e c u n e a m o r c e , l a d u r é e d e l ' o n d e e s t d ' e n v i r o n 1 / 1 0 0 s e c o n d e .
R E M A R Q U E I I : C o m m e p o u r l a m e s u r e p r é c é - d e n t e , l a p r é s e n c e d e p o c h e s d ' a i r d a n s l a c o n - d u i t e f a u s s e c o n s i d é r a b l e m e n t l e s r é s u l t a t s .
C H A P I T R E I I I
RÉSULTATS DES MESURES I. — Etanchéité du blindage
D a n s l e s d e u x g a l e r i e s b l i n d é e s d e R a n d e n s e t d e M o n t p e z a t , l ' e s s a i d u b l i n d a g e s o u s l a p r e s s i o n
d ' e s s a i m a x i m u m s ' e s t e f f e c t u é s a n s i n c i d e n t , l e s f u i t e s m e s u r é e s é t a n t f a i b l e s e t d u e s u n i q u e m e n t a u x t r o u s d ' i n j e c t i o n .
A M o n t p e z a t o n a d é c e l é ( p a r l e s s u i n t e m e n t s a p r è s v i d a n g e ) q u e l q u e s d i z a i n e s d e b o u c h o n s
t e u r s ' e s t d é c i d é à é t a n c h e r c e s f u i t e s à l ' a i d e d ' u n e p e t i t e p l a q u e r a p p o r t é e .
P o u r l a g a l e r i e e x p é r i m e n t a l e d e S e r r e - P o n ç o n , l e c h a n t i e r a v a i t é p r o u v é d e g r a n d e s d i f f i c u l t é s à l a m i s e e n p l a c e e t s u r t o u t à l a s o u d u r e d e s m i n c e s t ô l e s d u b l i n d a g e , e n p a r t i c u l i e r d a n s l a z o n e d e s f o n d s b o m b é s . L a m i s e e n e a u a m i s e n é v i d e n c e l a m a u v a i s e e t a n c h é i t é d e c e r e v ê - t e m e n t .
F m . 8 . U s i n e d e M o n t p e z a t .
M e s u r e d e l a d i l a t a t i o n
d ' e n s e m b l e d e l a c o n d u i t e .
n o n é t a n c h e s ( s o i t e n v i r o n 1 % d u n o m b r e t o t a l ) . C e f a i t e s t p e u t - ê t r e d û a u m o d e d e c o n s t r u c t i o n d e s t r o u s d ' i n j e c t i o n . A p r è s u n e s s a i i n f r u c t u e u x d e r e p r i s e d e s c o r d o n s d e s o u d u r e , l e c o n s t r u c -
(2) L e p r i n c i p e d e c e t t e m é t h o d e a é t é p r o p o s é p o u r l a p r e m i è r e f o i s e n I t a l i e : v o i r E . G I G L I , C o n t r i b u t i o n à l ' é t u d e d u c o m p o r t e m e n t d e s c o n d u i t e s f o r c é e s n o y é e s d a n s l a r o c h e . Elettrotecnica, n o v e m b r e 1 9 4 9 , p . 5 4 6 - 5 5 0 .
IL — Dilatation moyenne des conduites
N o u s a v o n s r e p r o d u i t (fig. 8 , 9 ) l e s c o u r b e s d e s v o l u m e s n e t s ( 1 ) d ' e a u i n j e c t é s o u s o u t i r é s d a n s l e s d e u x g a l e r i e s d e R a n d e n s e t M o n t p e z a t .
L e s m o n t é e s e n p r e s s i o n s o n t l i n é a i r e s e t l e s (1) C ' e s t - à - d i r e a p r è s é l i m i n a t i o n d e l ' i n f l u e n c e d e s f u i t e s , c e l l e s - c i é t a n t c a l c u l é e s à p a r t i r d e s m e s u r e s f a i t e s à p r e s s i o n c o n s t a n t e .
№ S P É C I A L A / 1 9 5 6 L A H O U I L L E B L A N C H E 1 5 5
s i o n d é c r o i s s a n t e s e p l a c e n t n e t t e m e n t à d r o i t e d e s c o u r b e s d e m o n t é e , c e q u i c o r r e s p o n d à u n p h é n o m è n e d ' h y s t é r é s i s d e s d é f o r m a t i o n s . L e s m e s u r e s e x t e n s o m é t r i q u e s d i r e c t e s c o n f i r m e n t c e p h é n o m è n e .
C e s g r a p h i q u e s p e r m e t t e n t d e c a l c u l e r p o u r c e s d e u x c o n d u i t e s l a d i l a t a t i o n r e l a t i v e m o y e n n e , c o r r e s p o n d a n t à u n e v a r i a t i o n d e p r e s s i o n u n i - f o r m e é g a l e à 1 l t g r c m2.
L e s v a l e u r s d e l a d é f o r m a t i o n r e l a t i v e A D / D d e s d i a m è t r e s d e s c o n d u i t e s s o n t :
— p o u r R a n d e n s ( c o n d u i t e B ) 2 , 2 . 1 0- 5
— p o u r M o n t p e z a t : m o i t i é s u p é r i e u r e 2 , 5 . 1 0 ~5
T o t a l i t é d e l a c o n d u i t e . . 1 , 8 . 1 0 — ' N o u s c o m p a r e r o n s p l u s l o i n c e s c h i f f r e s a u x r é s u l t a t s d e s m e s u r e s e x t e n s o m é t r i q u e s d i r e c t e s .
III. — Auscultation dynamique de la conduite
C e g e n r e d e m e s u r e s a é t é e f f e c t u é d a n s l e s g a l e r i e s b l i n d é e s d e M o n t p e z a t e t d e s B r é v i è r e s . I l n ' e s t d u r e s t e u t i l i s a b l e q u e p o u r d e s t r o n ç o n s d e c o n d u i t e d ' a u m o i n s 1 0 0 m d e l o n g u e u r .
A t i t r e d ' e x e m p l e , n o u s r e p r o d u i s o n s d a n s l e t a b l e a u I I l e s r é s u l t a t s d e s e s s a i s d e M o n t p e z a t . L a c o m p a r a i s o n d e c e s v a l e u r s a v e c c e l l e s q u e l ' o n p e u t d é d u i r e s o i t d e l a m e s u r e d e l a d i l a t a - t i o n m o y e n n e d e l a c o n d u i t e , s o i t d e s m e s u r e s e x t e n s o m é t r i q u e s d i r e c t e s , m e t e n é v i d e n c e u n é c a r t n e t .
T A B L E A U I I
CÉLÉRITÉ D'UNE ONDE DE CHOC
Numéros des viroles
Temps de propagation t en secondes
Temps moyen * secondes
(1) secondes
L (2) m è ' r e s
Célérité C m : s
12 0,018 0,018
5 8 0,236 0,236 0,218 313 1 435
9 6 , 0,444 0,444 0,208 263 1 265
157 0,730 0,746 0,752 0,749 0,305 421 1 380
172 0,814 0,812 0,814 0,813 0,064 83,4 I 3 0 5
195 0 , 9 0 8 0.910 0,910 0,912 0,914 0,914 0,912 0,911 0,098 136 1 390
T H P ) 1,110 1,104 1,108 1,107 0,196 277 1 410
(1) tm : T e m p s moyen de propagation d'une section de mesure de célérité à la suivante.
(2) L : Distance entre deux sections de mesures consécutives, (3) T r o u d'homme du collecteur.
5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0
F i o . 9 . — U s i n e d e R a n d e n s .
M e s u r e d e l a d i l a t a t i o n d ' e n s e m b l e d e l a c o n d u i t e . p e n t e s n e v a r i e n t p r a t i q u e m e n t p a s d ' u n e s s a i à l ' a u t r e . P a r c o n t r e , l e s c o u r b e s r e l e v é e s à p r è s -
1 5 6 L A H O U I L L E B L A N C H E № S P É C I A L A / 1 9 5 6
A t i t r e d ' e x e m p l e , v o i c i p o u r l ' u s i n e d e M o n t - p e z a t l e s c é l é r i t é s m e s u r é e s e t c e l l e s c a l c u l é e s d ' a p r è s l e s m e s u r e s e x t e n s o m é r i q u e s :
Tronçon Célérités Célérités
de conduite mesurées calculées
1 2 - 5 8 1 . 4 3 5 ( ? ) 1 . 2 0 0
5 8 - 9 6 b 1 . 2 6 5 1 . 1 0 0
9 6 ¿ » - 1 5 7 1 . 3 8 0 1 . 2 3 0
1 5 7 - 1 7 2 1 . 3 0 5 1 . 2 8 0
1 7 2 - 1 9 5 1 . 3 9 0 1 . 2 8 0
1 2 - T H ( 1 ) 1 . 4 1 0 1 . 3 4 0
L ' a u s c u l t a t i o n d y n a m i q u e d o n n e d e s c é l é r i t é s t r o p f o r t e s d ' e n v i r o n 1 0 % p a r r a p p o r t a u x m e - s u r e s e x t e n s o m é t r i q u e s d i r e c t e s e t d ' e n v i r o n 5 % p a r r a p p o r t à l a m e s u r e d e l a d i l a t a t i o n m o y e n n e d e l a c o n d u i t e .
T o u t e f o i s , d e s m e s u r e s f a i t e s r é c e m m e n t s u r u n e c o n d u i t e f o r c é e n o n e n t e r r é e o n t p e r m i s d e c o n s t a t e r , d a n s d e s c o n d i t i o n s e x p é r i m e n t a l e s s e m b l a b l e s , u n é c a r t d ' e n v i r o n 5 % e n t r e l a c é l é r i t é d ' u n e s u r p r e s s i o n b r è v e e t c e l l e d é d u i t e d e l a m e s u r e d e s d é f o r m a t i o n s d e l a c o n d u i t e ( 2 ) . P a r a i l l e u r s , i l e s t p o s s i b l e q u e , d a n s l e c a s d ' u n e c o n d u i t e b l o q u é e a u r o c h e r , l e m o d u l e d e d é f o r - m a t i o n « d y n a m i q u e » d u b é t o n e t d u r o c h e r s o i t s u p é r i e u r a u m o d u l e « s t a t i q u e » . C e t t e q u e s t i o n e s t a c t u e l l e m e n t à l ' é t u d e .
IV. — Mesures extensométriques
a) O R G A N I S A T I O N D E S M E S U R E S E X T E N S O M É - T R I Q U E S :
D a n s c h a q u e c o n d u i t e . a u s c u l t é e , n o u s p l a - ç o n s e n v i r o n 1 5 e x t e n s o m è t r e s à p o t e n t i o m è t r e o u à c o r d e v i b r a n t e , m o n t é s s o i t s u i v a n t u n d i a m è t r e d e l a c o n d u i t e , s o i t s u i v a n t l ' h e x a g o n e i n s c r i t .
L e s i n d i c a t i o n s d e c e s a p p a r e i l s s o n t r e l e v é e s c o n t i n u e l l e m e n t p e n d a n t l e s d i f f é r e n t s c y c l e s d e p r e s s i o n a u x q u e l s e s t s o u m i s e l a c o n d u i t e . C e s c y c l e s s o n t l e s s u i v a n t s :
— L a c o n d u i t e e s t d ' a b o r d m i s e e n c h a r g e j u s - q u ' à l a v a l e u r m a x i m u m a v e c a r r ê t s d ' a u m o i n s u n e h e u r o à 5 à 6 v a l e u r s i n t e r m é - d i a i r e s ( m e s u r e d e s f u i t e s ) . L a d e s c e n t e e n p r e s s i o n s ' e f f e c t u e d e l a m ê m e m a n i è r e . ( 1 ) S o i t l a t o t a l i t é d e l a c o n d u i t e — l a c é l é r i t é é t a n t c a l c u l é e à p a r t i r d e l a m e s u r e d e l a d i l a t a t i o n m o y e n n e d e l a c o n d u i t e .
(2) Ce r é s u l t a t s e m b l e r a i t i n d i q u e r q u e l a f o r m u l e d ' A l l i c v i d o n n e d e s v a l e u r s t r o p f a i b l e s d e l a c é l é r i t é d a n s l e c a s e n v i s a g é .
— L a c o n d u i t e e s t e n s u i t e s o u m i s e à p l u s i e u r s c y c l e s d e p r e s s i o n a v e c r e l e v é d e s d é f o r m a - t i o n s a p r è s s t a b i l i s a t i o n e t à u n e s s a i à l a p r e s s i o n m a x i m u m d e l o n g u e d u r é e ( a u m o i n s 2 4 h e u r e s ) d e m a n i è r e à d é c e l e r u n e d é f o r m a - t i o n p l a s t i q u e é v e n t u e l l e .
L e s r e l e v é s d e s e x t e n s o m è t r e s p e n d a n t c e s d i - v e r s c y c l e s d e p r e s s i o n p e r m e t t e n t d e t r a c e r l e s d i a g r a m m e s d e d é f o r m a t i o n o ù s o n t p o r t é s :
— e n o r d o n n é e , l a p r e s s i o n a u n i v e a u d e l a v i r o l e a u s c u l t é e ,
— e n a b s c i s s e , l e s d é f o r m a t i o n s d i a m é t r a l e s ( 1 ) e x p r i m é e s d ' u n e p a r t e n v a l e u r a b s o l u e ( e n m i l l i m è t r e ) , d ' a u t r e p a r t e n v a l e u r r e l a t i v e ( e n %u d u d i a m è t r e m o y e n d e s v i r o l e s ) .
b) E T U D E Q U A L I T A T I V E D E S D I A G R A M M E S D E D É F O R - M A T I O N :
P o u r l e s q u a t r e g a l e r i e s a u s c u l t é e s , n o u s a v o n s é v i d e m m e n t r e l e v é u n g r a n d n o m b r e d e t e l s d i a - g r a m m e s . N o u s n e p r é s e n t e r o n s i c i q u e d e u x e x e m p l e s .
P R E M I E R E X E M P L E : ( f i g . 1 0 )
C e s d i a g r a m m e s o n t é t é r e l e v é s d a n s l a c o n - d u i t e b l i n d é e d e l ' u s i n e d e R a n d e n s : l e s c o u r - b e s d e d é f o r m a t i o n ( r e l e v é e s à l ' a i d e d ' e x t e n s o - m è t r e s m o n t é s s u i v a n t l ' h e x a g o n e i n s c r i t d a n s l a s e c t i o n d r o i t e ) s o n t t r è s r é g u l i è r e s e t p r é - s e n t e n t :
— U n e d é f o r m a t i o n p e r m a n e n t e f a i b l e ;
— U n e p r e m i è r e m o n t é e e n p r e s s i o n a s s e z n e t - t e m e n t d i f f é r e n t e d e s s u i v a n t e s , c e q u i s ' e x - p l i q u e a i s é m e n t : a u d é b u t d e l a p r e m i è r e m i s e e n c h a r g e , l e b é t o n e t l a r o c h e v o i s i n e r é s i s t e n t d ' a b o r d s a n s r u p t u r e a u x c o n t r a i n - t e s p r o d u i t e s p a r l a p r e s s i o n h y d r a u l i q u e p u i s finissent p a r s e r o m p r e l o r s q u e c e t t e p r e s s i o n d e v i e n t s u f f i s a m m e n t g r a n d e . L o r s d e s c y c l e s s u i v a n t s , l e s d é f o r m a t i o n s à p r e s - s i o n r é d u i t e s o n t p l u s é l e v é e s q u e d a n s l e p r e m i e r c y c l e p u i s q u e l a r u p t u r e d u b é t o n e t d e l a r o c h e e s t d é j à e f f e c t u é e : d ' o ù u n d é p l a c e m e n t v e r s l a d r o i t e d e l a p a r t i e i n f é - r i e u r e d u d i a g r a m m e ;
P o u r l e s c y c l e s d e s u r p r e s s i o n s u i v a n t s , l e s d é f o r m a t i o n s s o n t t r è s p e t i t e s , s a n s h y s t é r é - s i s n i p h a s e p l a s t i q u e s e n s i b l e ( l ' u n d e c e s c y c l e s c o m p o r t a n t l e m a i n t i e n à p r e s s i o n c o n s t a n t e p e n d a n t 2 4 h e u r e s ) .
(1) P o u r l e s e x t e n s o m è t r e s m o n t é s s u i v a n t l ' h e x a g o n e i n s c r i t , l e s v a l e u r s a b s o l u e s r e p o r t é e s s o n t l e t i e r s d e s v a l e u r s m e s u r é e s , d e m a n i è r e à o b t e n i r d e s c o u r b e s d i r e c t e m e n t c o m p a r a b l e s .
C O N D U I T E F O H C É E U E L ' U S I N E U E R A N D E N S . D é f o r m a t i o n d u b l i n d a g e .
0 , 7 4 1 , 4 8 2 , 2 2 F i e . 1 01. — V i r o l e D » 1 6 .
0 , 7 4 1 , 4 8 2 , 2 2 F i e . 1 03. — V i r o l e n " 2 9 .
C e g e n r e d e d i a g r a m m e e s t c a r a c t é r i s t i q u e d ' u n e r o c h e d e t r è s b o n n e t e n u e e t d ' u n s e r r a g e s o i g n é d u b é t o n d e b l o c a g e e n t r e l a r o c h e e t le b l i n d a g e .
R E M A R Q U E : T o u s c e s d i a g r a m m e s d e d é f o r m a - l i o n m e t t e n t e n é v i d e n c e u n r a i d i s s e m e n t n e t d u r e v ê t e m e n t e t d e l a r o c h e p o u r l e s p r e s s i o n s s u p é r i e u r e s à 5 o u 6 k g . c m2. C e f a i t p e u t s e c o n s t a t e r s u r l a p l u p a r t d e s v i r o l e s a u s c u l t é e s d a n s l a g a l e r i e d e R a n d e n s o u d e s B r é v i è r e s . A M o n t p e z a l , p a r c o n t r e , c e p h é n o m è n e e s t b e a u - c o u p m o i n s n e t , l e s c o u r b e s d e m o n t é e e n p r e s - s i o n é t a n t g é n é r a l e m e n t p r e s q u e l i n é a i r e s , s a u f p o u r u n e v i r o l e q u i p r é s e n t e d e s c o u r b e s d e d é f o r m a t i o n p o s s é d a n t u n c h a n g e m e n t d e p e n t e t r è s n e t p o u r u n e p r e s s i o n d ' e n v i r o n 2 0 k g . c m2. Q u a n t à l a g a l e r i e e x p é r i m e n t a l e d e S e r r e - P o n - ç o n , l e s d é f o r m a t i o n s o b s e r v é e s s o n t b e a u c o u p t r o p p e t i t e s ( c o m m e n o u s l e v e r r o n s c i - a p r è s ) p o u r q u ' i l s o i t p o s s i b l e d e l e s a n a l y s e r .
D E U X I È M E E X E M P L E : ( f i g . 1 1 )
C e s d i a g r a m m e s o n t é t é r e l e v é s é g a l e m e n t d a n s l a c o n d u i t e d e R a n d e n s e t c o r r e s p o n d e n t a u x m e s u r e s f a i t e s p a r u n e x t e n s o m è t r e m o n t é e n
1 , 4 8 ' 2 , 2 2 V i r o l e n » 2 2 .
C O N D U I T E F O R C É E D E L ' U S I N E D E R A N D E N S . D é f o r m a t i o n d u b l i n d a g e .
Pression max de service. 14,3kg/m'
12.1-
- 8 , 1 -
- 4 . 0 -
Déformations diamétrales
o, 20 0,40 en %„
0,74 F L G . 1 1 ' .
1 , 4 8 2 , 2 2 en mm V i r o l e 1 1 " 3 4 .
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N » S P É C I A L A / 1 9 5 6 L A H O U I L L E B L A N C H E 1 5 9
h e x a g o n e e t t r o i s e x t e n s o m è t r e s d i a m é t r a u x s i t u é s d a n s u n e m ê m e s e c t i o n d r o i t e ( a p p a r e m m e n t s a n s s i n g u l a r i t é ) d e l a c o n d u i t e .
L e s c o u r b e s r e l e v é e s p a r l e s e x t e n s o m è t r e s 1 e t 2 p r é s e n t e n t à p e u p r è s l a m ê m e a l l u r e q u e c e l l e s p r é c é d e m m e n t é t u d i é e s — à c e f a i t p r è s q u ' e l l e s i n d i q u e n t u n e d é f o r m a t i o i n p e r m a n e n t e n é g a t i v e ( d i m i n u t i o n d u d i a m è t r e d u b l i n d a g e ) . P a r c o n t r e , l e s d i a g r a m m e s no s 3 e t 4 s o n t a s s e z n e t t e m e n t d i f f é r e n t s :
— L e d i a g r a m m e n ° 3 e s t c a r a c t é r i s é p a r u n e g r a n d e a m p l i t u d e d e s d é f o r m a t i o n s , c e l l e - c i a y a n t l i e u p o u r d e s p r e s s i o n s f a i b l e s ( 5 à 6 k g : c m3 e n v i r o n ) ;
— L e d i a g r a m m e n ° 4 e s t e n c o r e p l u s s i n g u l i e r p u i s q u ' i l i n d i q u e , l o r s d e l a p r e m i è r e m i s e e n c h a r g e , u n e d i m i n u t i o n c o n s t a n t e d u d i a - m è t r e a u s c u l t é , u n e d é f o r m a t i o n p r a t i q u e - m e n t n u l l e p o u r l e s c y c l e s s u i v a n t s e t e n f i n u n e d é f o r m a t i o n n é g a t i v e n o t a b l e .
Légende: •-• - Etal initial
—— Déformation permanente
" maximum Echelle : ojmm de déformation diame
traie
Virole 2 5 Virili li
F I G . 1 2 . — U s i n e d e R a n d e n s .
D é f o r m a t i o n d u b l i n d a g e à l a p r e s s i o n m a x i m u m .
S i l ' o n t r a c e , p o u r l a p r e s s i o n d ' e s s a i m a x i - m u m , l a c o u r b e d é f o r m é e d e l a s e c t i o n d r o i t e i n i t i a l e s u p p o s é e c i r c u l a i r e ( v o i r f i g . 1 2 ) , o n
m e t b i e n e n é v i d e n c e l ' o v a l i s a t i o n t r è s n e t t e d e c e t t e v i r o l e ( 1 ) .
N o u s a r r ê t e r o n s i c i c e t t e d e s c r i p t i o n q u a l i t a - t i v e d e s p h é n o m è n e s o b s e r v é s e n r e m a r q u a n t t o u t e f o i s l e s p o i n t s s u i v a n t s :
— L e s e x t e n s o m è t r e s , é t a n t f i x é s a u b l i n d a g e , n e p e u v e n t i n d i q u e r l e s d é f o r m a t i o n s d u b é -
t o n o u d e l a r o c h e à b a s s e p r e s s i o n , c a r i l p e u t y a v o i r d é c o l l e m e n t d e l a t ô l e . E n p a r - t i c u l i e r l e s d é f o r m a t i o n s p e r m a n e n t e s o b s e r - v é e s s o n t c e l l e s d u b l i n d a g e e t n o n p a s c e l l e s d u b é t o n .
— C e s d é f o r m a t i o n s p e r m a n e n t e s s o n t s o i t p o s i - t i v e s s o i t n é g a t i v e s e t d ' a m p l i t u d e n o n n é g l i - g e a b l e s u i v a n t c e r t a i n s d i a m è t r e s . T o u t e f o i s l a v a l e u r i n d i q u é e p a r l ' e x t e n s o m è t r e m o n t é e n h e x a g o n e , o u b i e n l a m o y e n n e a l g é b r i q u e d e s v a l e u r s i n d i q u é e s p a r l e s e x t e n s o m è t r e s d i a m é t r a u x d ' u n e m ê m e s e c t i o n d r o i t e , r e s - t e n t t o u j o u r s t r è s f a i b l e s . C o m m e l e m é t a l n e d é p a s s e e n a u c u n c a s s a l i m i t e é l a s t i q u e , i l e s t p l a u s i b l e d ' i n t e r p r é t e r l e s d é f o r m a t i o n s p e r m a n e n t e s n o t a b l e s m e s u r é e s p a r l e s e x t e n - s o m è t r e s d i a m é t r a u x c o m m e l a c o n s é q u e n c e d ' u n r é a r r a n g e m e n t d e l a v i r o l e d ' a c i e r d a n s l ' a n n e a u e n b é t o n q u i l ' e n t o u r e — c e d e r - n i e r p r e n a n t , a p r è s l a p r e m i è r e m i s e e n p r e s - s i o n , d e s d é f o r m a t i o n s p e r m a n e n t e s n o n m e s u r é e s .
—- L e d e r n i e r e x e m p l e d e d i a g r a m m e a n a l y s é m o n t r e b i e n l ' i r r é g u l a r i t é d e s d é f o r m a t i o n s d e l a v i r o l e . C o m m e c ' e s t l à c h o s e c o u r a n t e , c e f a i t m o n t r e b i e n l e d a n g e r d e s m e s u r e s e x t e n s o m é t r i q u e s s u r p e t i t e b a s e , e t , p a r o p - p o s i t i o n , l ' i n t é r ê t d e s m e s u r e s t e l l e s q u e c e l - l e s r é a l i s é e s s o i t p a r l a m e s u r e d e s v o l u m e s d ' e a u i n j e c t é s l o r s d e l a m i s e e n s u r p r e s s i o n , s o i t p a r l e s e x t e n s o m è t r e s m o n t é s e n h e x a - g o n e .
c) E T U D E Q U A N T I T A T I V E D E S D I A G R A M M E S D E D É F O R M A T I O N :
C e s d i a g r a m m e s p e r m e t t e n t d e c a l c u l e r p o u r d i f f é r e n t e s p r e s s i o n s l e s v a l e u r s m o y e n n e s d e s d é f o r m a t i o n s d a n s c h a q u e s e c t i o n a u s c u l t é e . N o u s r e p r o d u i s o n s à t i t r e d ' e x e m p l e l e s r é s u l t a t s a i n s i o b t e n u s à R a n d e n s , à M o n t p e z a t e t à S e r r e - P o n ç o n ( t a b l e a u I I I ) . L ' e x a m e n d e c e s t a b l e a u x p e r m e t l e s r e m a r q u e s s u i v a n t e s : :
( 1 ) N o u s a v o n s i n d i q u é s u r l a m ê m e f i g u r e , à t i t r e d e c o m p a r a i s o n , l e s c o u r b e s p l u s o u m o i n s r é g u l i è r e s o b t e - n u e s d a n s d e u x a u t r e s s e c t i o n s d e m e s u r e d e l a m ê m e c o n d u i t e .
