Monitoring opérationnel Premières rencontres de la géotechnique, du forage et des fondations – Alger - Juin 2014

Fayçal BENARAB – Frédéric DADOUN

Apporteur de solutions en instrumentation, auscultation et mesure.

Spécialiste de l'instrumentation dans le domaine du Génie civil (suivi de

ponts, tunnels, barrages, monuments historiques…) et la surveillance

des sites naturels (chutes de rochers, glissements de terrain,

inondation…), DYNAOPT propose la collaboration d'ingénieurs

expérimentés en métrologie et applique son savoir-faire aux domaines de

l'industrie et des grands laboratoires.

Fondée, en 1999, pour développer une synergie entre le monde des

capteurs et le monde de la mesure sans contact (comme la topométrie),

DYNAOPT conçoit, fabrique et commercialise des instruments de

mesure, des systèmes d'enregistrement et des

logiciels spécifiques de traitement de l'information

Apporteur de solutions en instrumentation, auscultation et mesure.

DYNAOPT vous apporte son soutien dans la conception, la

fourniture, la mise en place et l’analyse des données du

système de mesure et surveillance requis pour votre

application :

Instrumentation géotechnique : capteurs de force,

déplacement, pression interstitielle, pendules ..

Surveillance de sites naturels : glissement de terrain, suivi

de nappes et cours d’eau…

Surveillance des mouvements par tachéométrie asservie

avec son système Hathor développé en interne

Développement de système de mesure spécifique :

alignement de rails, déviation de forages d’injection..

Les produits et le savoir-faire technique de Noptel sont le

résultat d'un programme de recherches et de

développements techniques de produits pour la mesure

sans contact de la distance et de la position. Cette

recherche a abouti à la conception de dispositifs de mesure

utilisant des lasers et des capteurs optoélectroniques.

Les domaines d'application sont multiples : mesure de profil,

scanneurs industriels, contrôle de trafic, alignement de

machine... Des systèmes de mesure de positionnement laser

sont utilisés pour la mesure des flèches et de la vibration des

poutres, ponts, tours et autres constructions et également pour

la mesure d'alignement des rails et machines ferroviaires.

Partenaire Noptel

Partenaire Geosense

Créée en 1988, Geosense développe, conçoit et fabrique des

instruments de mesure pour le génie civil et la

géotechnique en suivant un système qualité accrédité

ISO 9001.

La gamme de produits couvre les capteurs à corde vibrante

(cellule de pression interstitielle, cellule de pression

totale…), inclinomètre de forage, clinomètre avec système

d'acquisition (ou poste de lecture manuelle) et logiciel de

visualisation.

Elle a également une activité en géothermie et système

de forage et pompage de lixiviats .

Partenaire Geodesia

Cette société a repris les produits phares de Géodésie

Industrielle (Suisse) après sa fermeture. Ces

accessoires topographiques, conçus pour un montage

et démontage aisé avec un repositionnement précis,

permettent un contrôle géométrique des ouvrages d’art

et grandes structures

Partenaire Structure et

Réhabilitation

Actionnaire à dans le capital de DYNAOPT le groupe Structure

et Réhabilitation apporte son soutien logistique et son expertise

dans les actions de grande ampleur de DYNAOPT. Structure et

Réhabilitation est un bureau d'étude multispécialisé :

Diagnostic, des études et du suivi de travaux

Etude de la pathologie d’ouvrages de génie civil, bâtiments,

notamment les ouvrages souterrains, visitables ou non,

Diagnostic de l’état des ouvrages, préconisation et

assistance au contrôle et au suivi de travaux de

réhabilitation.

« Monitoring opérationnel » ?

MONITORING : Terme anglo-saxon qui englobe plusieurs termes français.

Par analogie avec les techniques médicales le terme français correspondant est :

AUSCULTATION(*) : Toute solution permettant de faire un état des lieux ou/et de suivre l’évolution d’un bâtiment, d’un ouvrage d’art, d’un site naturel. L’auscultation peut aller d’un simple examen visuel à une instrumentation sophistiquée utilisant des technologies multiples.

OPERATIONNEL : par opposition à « expérimental »

L’auscultation n’est pas une fin en soi, c’est un outil :

. Définition des objectifs

. Interprétation des résultats

(*) Auscultation : terme proposé par André Coyne il y a environ de 75 ans par analogie avec les techniques de mesures médicales directes inventées par Laennec.

Dans les années 1980, on pensait que le terme « instrumentation » devrait disparaître au profit « d’auscultation »

».

L’auscultation en géotechnique…

Pourquoi ?

Il est impossible, pour le concepteur d’un ouvrage de prévoir exactement le comportement de son ouvrage, quel que soit le soin apporté aux reconnaissances en raison de :

La complexité des données géologiques et géotechniques (hétérogénéité, anisotropie, importance des « détails géologiques mineurs »)

Les modèles donnent une image simplifiée des conditions environnementales.

Ausculter…Pourquoi ? 3 périodes pour instrumenter.

1- Mesures avant travaux

Tests « in situ » - Mesures avant

travaux sur un ouvrage

(phase « design » du projet)

Objectifs :

Détermination des propriétés

mécaniques et physiques des

sols et des roches.

Détermination du

« comportement naturel » du

site du futur ouvrage.

Etude géotechnique – raffinerie d’Alger

Ausculter…Pourquoi ? 3 périodes pour instrumenter.

2 - Pendant la réalisation de l’ouvrage

Objectifs :

confirmation des hypothèses de conception (un complément indispensable aux études)

aide à l’analyse des risques (amélioration de la sécurité).

Optimisation des temps de construction par une aide à la prise de décision (arrêt ou reprise de travaux).

Essais de chargement de pieux – raffinerie de Skikda

3 - Pendant la « vie » de l’ouvrage

Objectifs :

Confirmation du comportement

normal de l’ouvrage au cours

du temps

Aide à l’analyse des risques

(amélioration de la sécurité/

maintenance préventive).

Ausculter…Pourquoi ? 3 périodes pour instrumenter.

Pont ferroviaire - Biskra

Comment prendre le

problème à l’envers

Définir le type et le

fournisseur des capteurs en

premier

Ne pas organiser

l’interprétation

Consulter au dernier moment,

sans variante avec attribution

au moins disant

Comment prendre le

problème à l’endroit

Concevoir le système de

mesure

Installer, contrôler, mesurer

Organiser l’interprétation

Prévoir un budget qui

autorise la modulation du

programme

Obtenir le budget

Réussir une bonne auscultation

Conception du système de mesure :

Les objectifs de l’auscultation

Premières questions

Quelle phase ? Construction, Exploitation ?

Quelle est la demande ?

L’auscultation est-elle vraiment nécessaire ?

Quels sont les objectifs de l’auscultation ?

Quelles sont les réponses attendues ?

Quelles sont les priorités ?

Plan d’auscultation Viaduc Trans Rhumel - Constantine

Définir les grandeurs physiques à mesurer

• Déplacements (linéaires, angulaires)

• Déformations

• Températures

• Pressions (interstitielles)

• Mesures spécifiques

(météo, vibration, bruit...)

Conception du système de mesure :

Que sait-on mesurer ?

Pose de tubes inclinométriques - Constantine

• Grande quantité d’informations

• Grande lisibilité des résultats sur les graphes

(détection d’erreur)

• Traitements complexes : filtrage, corrélations

multiples, analyse de tendance

• Mise en évidence de phénomènes nouveaux

Mesures automatiques, télémonitoring

quel intérêt ?

les priorités

• Observations visuelles

• Tassements en surface et

leurs effets

• Convergence

• Déformations

soutènements, revêtements

• Déplacements dans le

terrain

• Piézomètres, débits,

température

Exemple 1

Auscultation en souterrain

Surveillance du toit des galeries souterraines des

ardoisières d’Angers (France)

Déplacement des capteurs par rapport au capteur 1 : capteur du fond à 12 m

-0.80

-0.70

-0.60

-0.50

-0.40

-0.30

-0.20

-0.10

0.00

0.10

28/09/06 30/09/06 02/10/06 04/10/06 06/10/06 08/10/06 10/10/06 12/10/06

temps

mm

capteur à 8 m capteur à 4 m capteur à 2 m

Tir 1 : alarme du 5/10 à 14h

0,5 mm : seuil alarme

Carrière des Fresnais - Instrumentation de la chambre 6.41

Mesure initiale le 28/09/06 18:00 - Dernière mesure le 10/10/06 11:30

Tir 2 Tir de production

fin de poste du 9/10

Surveillance du toit des galeries souterraines des

ardoisières d’Angers (France)

Exemple 2

Auscultation en surface

Exemple 2

Auscultation en surface

Surveillance par le système

HATHOR de DYNAOPT

Exemple 2

Auscultation en surface

Exemple 2

Auscultation en surface

Réussir une bonne auscultation

L’auscultation n’est pas une fin en soi, c’est un outil.

Une réflexion en amont des projets permet la mise en œuvre de technologies variées qui sont en adéquation avec le problème à résoudre.

En particulier, il est indispensable de définir avec précision les objectifs, la manière de traiter et d’interpréter les données, les procédures de comportement en cas d’alarme.

Aujourd’hui, dans le domaine de la géotechnique et du génie civil, c’est rarement les techniques qui sont innovantes, c’est la « philosophie » d’approche des problèmes.

L’instrumentation n’est un outil utile et rentable que si elle est considérée comme un sous-projet à part entière d’un projet.

Monitoring operationnel

Merci pour votre attention – Bonne journée