Dans le cadre d’un chantier de construction, des activit\u00e9s telles que les d\u00e9molitions, les fondations, les forages, les compactages et le d\u00e9placement de machines lourdes peuvent produire des vibrations d’intensit\u00e9 et de fr\u00e9quence diff\u00e9rentes.<\/p>\n
Les effets doivent cependant \u00eatre distingu\u00e9s en fonction de l’\u00e9l\u00e9ment que l’on souhaite prot\u00e9ger. La surveillance peut en effet concerner : <\/p>\n
- \n
- les effets des vibrations sur les b\u00e2timents<\/strong> et sur les infrastructures <\/strong>;<\/li>\n
- le trouble per\u00e7u par les personnes<\/strong> \u00e0 l’int\u00e9rieur des b\u00e2timents ;<\/li>\n
- l\u2019exposition professionnelle des travailleurs<\/strong> aux vibrations main-bras ou corps entier ;<\/li>\n
- la protection d’\u00e9quipements, d’installations ou de travaux particuli\u00e8rement sensibles.<\/li>\n<\/ul>\n
Dans cet article, vous d\u00e9couvrirez quelles activit\u00e9s de chantier g\u00e9n\u00e8rent le plus de vibrations, comment fonctionne la surveillance, quelles grandeurs sont mesur\u00e9es, quels outils utiliser, comment les seuils d’alerte sont identifi\u00e9s et comment g\u00e9rer d’\u00e9ventuels d\u00e9passements.<\/p>\n
Qu’est-ce que la surveillance des vibrations dans les chantiers ?<\/h2>\n
La surveillance des vibrations dans les chantiers consiste en la mesure dans le temps des oscillations produites par les travaux<\/strong>, dans le but d’\u00e9valuer leurs effets sur les b\u00e2timents, les infrastructures, les personnes ou d’autres \u00e9l\u00e9ments sensibles.<\/p>\n
La surveillance peut \u00eatre utilis\u00e9e pour \u00e9valuer l’impact potentiel des vibrations produites par les activit\u00e9s de construction sur les b\u00e2timents et les structures environnantes et pour v\u00e9rifier l’efficacit\u00e9 des \u00e9ventuelles mesures de mitigation adopt\u00e9es.<\/p>\n
Un syst\u00e8me de surveillance peut acqu\u00e9rir diff\u00e9rentes grandeurs, notamment la vitesse de vibration, l’acc\u00e9l\u00e9ration, la fr\u00e9quence et la dur\u00e9e de l’\u00e9v\u00e9nement. Lorsque cela est n\u00e9cessaire, la direction de la vibration et les trois composantes le long des axes orthogonaux sont \u00e9galement prises en compte.<\/p>\n
Le choix des grandeurs \u00e0 mesurer d\u00e9pend de l’objectif de l’enqu\u00eate<\/strong> : \u00e9valuer le possible dommage \u00e0 un b\u00e2timent, par exemple, ne correspond pas \u00e0 \u00e9valuer l’exposition d’un travailleur ou le trouble per\u00e7u par les occupants.<\/p>\n
\u00c0 quoi sert la surveillance des vibrations dans les chantiers ?<\/h2>\n
La surveillance permet de conna\u00eetre l\u2019intensit\u00e9<\/strong> et les caract\u00e9ristiques des vibrations<\/strong> produites par les travaux et de comparer les valeurs relev\u00e9es avec des seuils ou des crit\u00e8res d\u00e9finis dans le plan de surveillance et dans les r\u00e9f\u00e9rences techniques applicables.<\/p>\n
De cette mani\u00e8re, il est possible de g\u00e9rer le risque de mani\u00e8re proactive : <\/p>\n
- \n
- en prot\u00e9geant les b\u00e2timents et les infrastructures voisines ;<\/li>\n
- en v\u00e9rifiant le respect des crit\u00e8res \u00e9tablis pour le projet ;<\/li>\n
- en documentant objectivement les \u00e9v\u00e9nements vibratoires ;<\/li>\n
- en fournissant des donn\u00e9es utiles en cas de contestations ou de litiges ;<\/li>\n
- en \u00e9valuant l\u2019efficacit\u00e9 des mesures de mitigation ;<\/li>\n
- en adaptant consciemment les m\u00e9thodes et les phases de construction ;<\/li>\n
- en identifiant rapidement les \u00e9v\u00e9nements anormaux ou les d\u00e9passements des seuils d’attention et d’alerte.<\/li>\n<\/ul>\n
Quelles activit\u00e9s de chantier g\u00e9n\u00e8rent le plus de vibrations ?<\/h2>\n
Les activit\u00e9s li\u00e9es \u00e0 la phase d’excavation ou de d\u00e9molition ou li\u00e9es \u00e0 l’utilisation d’\u00e9quipements \u00e0 impact g\u00e9n\u00e8rent des niveaux vibratoires de divers degr\u00e9s<\/strong> en fonction des machines et des moyens utilis\u00e9s.<\/p>\n
Les principales activit\u00e9s \u00e0 fort impact vibratoire sont : <\/p>\n
- \n
- enfoncement de pieux ;<\/li>\n
- d\u00e9molitions ;<\/li>\n
- excavations et forages ;<\/li>\n
- compactages ;<\/li>\n
- utilisation de machines lourdes.<\/li>\n<\/ul>\n
Analysons-les en d\u00e9tail.<\/p>\n
Fondations<\/h3>\n
L\u2019enfoncement de pieux n\u00e9cessite l\u2019utilisation de machines lourdes appel\u00e9es \u00ab battipieux \u00bb, utilis\u00e9es justement pour r\u00e9aliser des pieux qui soutiennent les fondations des b\u00e2timents<\/strong> ou d’autres structures<\/strong> ou pour construire des ponts, des barrages et d’autres structures \u00ab \u00e0 pieux \u00bb.<\/p>\n
Les pieux peuvent \u00eatre r\u00e9alis\u00e9s avec des mat\u00e9riaux et des technologies diff\u00e9rents et sont utilis\u00e9s, par exemple, pour transf\u00e9rer les charges de la construction \u00e0 des couches de sol plus profondes et r\u00e9sistantes.<\/p>\n
Dans le cas des techniques d’enfoncement par battement<\/strong>, les impacts r\u00e9p\u00e9t\u00e9s peuvent g\u00e9n\u00e9rer des vibrations significatives<\/strong> qui se propagent dans le sol et atteignent d’\u00e9ventuelles structures environnantes.<\/p>\n
L\u2019intensit\u00e9 enregistr\u00e9e \u00e0 un point donn\u00e9 d\u00e9pend non seulement de l\u2019\u00e9nergie de la source mais aussi de la distance, des propri\u00e9t\u00e9s g\u00e9otechniques du sol et de l\u2019interaction sol-structure.<\/p>\n
D\u00e9molitions<\/h3>\n
Les machines utilis\u00e9es dans les d\u00e9molitions, telles que les marteaux d\u00e9molisseurs et les \u00e9quipements \u00e0 percussion, peuvent produire des \u00e9v\u00e9nements vibratoires impulsifs<\/strong> caract\u00e9ris\u00e9s par des valeurs \u00e9lev\u00e9es sur des intervalles de temps relativement courts.<\/p>\n
Dans certaines conditions, une amplification de la r\u00e9ponse structurelle<\/strong> peut \u00e9galement se produire lorsque la fr\u00e9quence de sollicitation se rapproche de l’une des fr\u00e9quences propres de la structure ou de ses \u00e9l\u00e9ments. Cependant, il n’est pas correct d’attribuer aux b\u00e2timents un unique intervalle universel de fr\u00e9quences propres, car celles-ci d\u00e9pendent de la masse, de la rigidit\u00e9, de la g\u00e9om\u00e9trie, de la hauteur et du sch\u00e9ma structurel.<\/p>\n
Excavations et forages<\/h3>\n
Les activit\u00e9s d’excavation dans des terrains compacts et celles de forage des roches sont des m\u00e9thodes fondamentales et extr\u00eamement efficaces, utilis\u00e9es dans divers secteurs, pour la fragmentation et l’excavation contr\u00f4l\u00e9es de formations rocheuses dures.<\/p>\n
Les marteaux hydrauliques et les \u00e9quipements \u00e0 impact peuvent produire des impulsions r\u00e9p\u00e9t\u00e9es<\/strong>, tandis que d’autres machines d’excavation ou de forage peuvent g\u00e9n\u00e9rer des vibrations plus continues<\/strong>.<\/p>\n
La construction de tunnels et les travaux souterrains peuvent \u00e9galement n\u00e9cessiter un suivi sp\u00e9cifique lorsque des b\u00e2timents, infrastructures ou installations sensibles sont \u00e0 proximit\u00e9.<\/p>\n
Compactage du sol<\/h3>\n
Le compactage du sol ou des couches d’un rev\u00eatement peut \u00eatre effectu\u00e9 \u00e0 l’aide de rouleaux vibrants ou de plaques vibrantes. Le mouvement oscillatoire transf\u00e8re de l’\u00e9nergie au mat\u00e9riau, favorisant une r\u00e9duction des vides et une plus grande densification.<\/p>\n
Les rouleaux vibrants et les plaques compactantes constituent donc des sources de vibration potentiellement pertinentes<\/strong>, surtout \u00e0 courte distance.<\/p>\n
Machinerie lourde et trafic de chantier<\/h3>\n
Dans un chantier de construction, les vibrations peuvent \u00e9galement \u00eatre g\u00e9n\u00e9r\u00e9es par le passage de v\u00e9hicules lourds<\/strong> et machines op\u00e9ratrices<\/strong>.<\/p>\n
Le mouvement de v\u00e9hicules \u00e0 roues ou \u00e0 chenilles transmet des sollicitations dynamiques au sol. L’entit\u00e9 et la fr\u00e9quence des vibrations d\u00e9pendent, entre autres facteurs, de la masse et de la vitesse du v\u00e9hicule, des suspensions et surtout des conditions de la surface de passage.<\/p>\n
Les irr\u00e9gularit\u00e9s, trous ou discontinuit\u00e9s du rev\u00eatement peuvent \u00e9galement augmenter sensiblement les vibrations g\u00e9n\u00e9r\u00e9es par le passage des v\u00e9hicules.<\/p>\n
Quels effets les vibrations peuvent-elles avoir sur les b\u00e2timents et les zones environnantes ?<\/h2>\n
Les effets des vibrations doivent \u00eatre \u00e9valu\u00e9s en distinguant au moins trois aspects : la r\u00e9ponse des b\u00e2timents, le d\u00e9rangement per\u00e7u par les personnes et l’exposition professionnelle des travailleurs.<\/p>\n
Effets sur les b\u00e2timents<\/h3>\n
Les vibrations peuvent entra\u00eener des effets diff\u00e9rents selon l’intensit\u00e9 et les caract\u00e9ristiques de l’\u00e9v\u00e9nement, la structure concern\u00e9e et son \u00e9tat de conservation.<\/p>\n
En g\u00e9n\u00e9ral, les effets observables<\/strong> peuvent concerner : <\/p>\n
- \n
- \u00e9l\u00e9ments architecturaux et non structurels, avec apparition ou \u00e9volution de petites fissures ou d\u00e9collements ;<\/li>\n
- cloisons, enduits, joints et \u00e9l\u00e9ments secondaires ;<\/li>\n
- dans les cas les plus significatifs, \u00e9l\u00e9ments ayant une fonction structurelle.<\/li>\n<\/ul>\n
Cependant, la simple pr\u00e9sence d’une fissure apr\u00e8s un travail ne prouve pas automatiquement qu’elle ait \u00e9t\u00e9 caus\u00e9e par les vibrations. Pour cette raison, dans les chantiers les plus sensibles, un relev\u00e9 pr\u00e9liminaire de l’\u00e9tat des b\u00e2timents environnants<\/strong> peut \u00eatre associ\u00e9 \u00e0 la surveillance instrumentale, utile pour documenter d’\u00e9ventuels tableaux fissuratifs pr\u00e9existants.<\/p>\n
D\u00e9rangement des personnes dans les b\u00e2timents<\/h3>\n
La perception d’une vibration par les occupants ne co\u00efncide pas n\u00e9cessairement avec l’existence d’un risque de dommage structurel. L’\u00eatre humain peut en effet percevoir des vibrations d’une intensit\u00e9 inf\u00e9rieure<\/strong> \u00e0 celles associ\u00e9es \u00e0 des effets sur les b\u00e2timents.<\/p>\n
Pour cette raison, le confort<\/strong> et le d\u00e9rangement<\/strong> doivent \u00eatre \u00e9valu\u00e9s s\u00e9par\u00e9ment par rapport \u00e0 la protection structurelle, en utilisant des crit\u00e8res et des grandeurs appropri\u00e9s \u00e0 l’objectif sp\u00e9cifique de l’analyse.<\/p>\n
Vibrations et s\u00e9curit\u00e9 des travailleurs<\/h3>\n
Les travailleurs peuvent \u00eatre expos\u00e9s principalement \u00e0 deux types de vibrations : <\/p>\n
- \n
- vibrations transmises au syst\u00e8me main-bras<\/strong>, par exemple lors de l’utilisation de marteaux d\u00e9molisseurs, perforateurs et autres outils vibrants ;<\/li>\n
- vibrations transmises au corps entier<\/strong>, par exemple lors de la conduite d’excavateurs, de pelles, de v\u00e9hicules \u00e0 chenilles ou d’autres machines mobiles.<\/li>\n<\/ul>\n
Les vibrations main-bras peuvent \u00eatre associ\u00e9es \u00e0 des troubles vasculaires, neurologiques et musculo-squelettiques, tandis que des expositions significatives \u00e0 des vibrations transmises au corps entier peuvent contribuer \u00e0 des troubles musculo-squelettiques, en particulier au niveau de la zone lombaire.<\/p>\n
La surveillance des vibrations transmises aux b\u00e2timents ne remplace donc pas l’\u00e9valuation sp\u00e9cifique de l’exposition professionnelle<\/strong> pr\u00e9vue par la r\u00e9glementation sur la s\u00e9curit\u00e9 au travail.<\/p>\n
Comment mesure-t-on les vibrations sur les chantiers ?<\/h2>\n
Les vibrations sont mesur\u00e9es \u00e0 l’aide de capteurs install\u00e9s \u00e0 des points repr\u00e9sentatifs, qui enregistrent des grandeurs telles que la vitesse de vibration, l’acc\u00e9l\u00e9ration et la fr\u00e9quence de l’\u00e9v\u00e9nement. La configuration de la surveillance d\u00e9pend de l’objectif de l’enqu\u00eate, de la dur\u00e9e des travaux et du niveau de risque.<\/p>\n
On peut distinguer trois modes principaux : <\/p>\n
- \n
- mesures ponctuelles<\/strong>, c’est-\u00e0-dire l’acquisition de donn\u00e9es \u00e0 court terme pour une p\u00e9riode limit\u00e9e. Elles sont g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9es pour \u00e9valuer les niveaux de vibration pendant une activit\u00e9 sp\u00e9cifique ou \u00e9tablir les conditions de base avant la construction ;<\/li>\n
- surveillance continue des vibrations<\/strong>, qui implique l’enregistrement des niveaux de vibration pendant des p\u00e9riodes prolong\u00e9es, allant de quelques jours \u00e0 plusieurs mois. Cette approche, largement utilis\u00e9e dans les projets de construction o\u00f9 l’exposition aux vibrations varie dans le temps, permet de d\u00e9tecter tous les \u00e9v\u00e9nements de vibration, d’analyser les tendances \u00e0 long terme et de v\u00e9rifier la conformit\u00e9 pendant toute la dur\u00e9e du projet ;<\/li>\n
- surveillance et alertes en temps r\u00e9el<\/strong>, qui comparent les niveaux de vibration avec des seuils pr\u00e9d\u00e9finis et g\u00e9n\u00e8rent des alertes lorsque les limites sont d\u00e9pass\u00e9es. Cela permet de r\u00e9agir rapidement au niveau op\u00e9rationnel, par exemple en modifiant les m\u00e9thodes de construction ou en interrompant certaines activit\u00e9s.<\/li>\n<\/ul>\n
Quelles grandeurs sont mesur\u00e9es : PPV, fr\u00e9quence et acc\u00e9l\u00e9ration<\/h2>\n
Pour interpr\u00e9ter correctement une surveillance, il est n\u00e9cessaire de distinguer les principales grandeurs utilis\u00e9es : <\/p>\n
- \n
- PPV \u2013 Peak Particle Velocity :<\/strong> c’est la valeur maximale de la vitesse de vibration mesur\u00e9e pendant un \u00e9v\u00e9nement \u00e0 un point donn\u00e9 et est g\u00e9n\u00e9ralement exprim\u00e9e en mm\/s. La vitesse de vibration est l’une des grandeurs les plus utilis\u00e9es dans l’\u00e9valuation des vibrations transmises aux b\u00e2timents. La PPV ne doit pas \u00eatre confondue avec le d\u00e9placement maximal ni avec l’acc\u00e9l\u00e9ration : ce sont des grandeurs physiques diff\u00e9rentes ;<\/li>\n
- fr\u00e9quence :<\/strong> indique le nombre d’oscillations par seconde et est exprim\u00e9e en hertz (Hz). C’est un param\u00e8tre fondamental car la r\u00e9ponse d’une structure d\u00e9pend non seulement de l’amplitude de la vibration, mais aussi de son contenu en fr\u00e9quence ;<\/li>\n
- acc\u00e9l\u00e9ration :<\/strong> d\u00e9crit la variation de la vitesse dans le temps et est g\u00e9n\u00e9ralement exprim\u00e9e en m\/s\u00b2. C’est une grandeur particuli\u00e8rement importante dans le cadre de l’\u00e9valuation de l’exposition humaine aux vibrations, tandis que pour l’\u00e9valuation des effets sur les constructions, on consid\u00e8re souvent des grandeurs li\u00e9es \u00e0 la vitesse vibratoire.<\/li>\n<\/ul>\n
\n\n
\n Grandeur<\/strong><\/td>\n Signification<\/strong><\/td>\n Unit\u00e9 typique<\/strong><\/td>\n Utilisation<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n \n PPV \/ vitesse de vibration<\/td>\n valeur maximale de la vitesse vibratoire pendant l’\u00e9v\u00e9nement<\/td>\n mm\/s<\/td>\n \u00e9valuation des effets sur les structures<\/td>\n<\/tr>\n \n Fr\u00e9quence<\/td>\n nombre d’oscillations par seconde<\/td>\n Hz<\/td>\n caract\u00e9risation de l’\u00e9v\u00e9nement et de la r\u00e9ponse structurelle<\/td>\n<\/tr>\n \n Acc\u00e9l\u00e9ration<\/td>\n variation de la vitesse dans le temps<\/td>\n m\/s\u00b2<\/td>\n \u00e9valuations dynamiques et de l’exposition humaine<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table><\/div>\n ![\"Diff\u00e9rence](\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\")
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- fr\u00e9quence :<\/strong> indique le nombre d’oscillations par seconde et est exprim\u00e9e en hertz (Hz). C’est un param\u00e8tre fondamental car la r\u00e9ponse d’une structure d\u00e9pend non seulement de l’amplitude de la vibration, mais aussi de son contenu en fr\u00e9quence ;<\/li>\n
- surveillance continue des vibrations<\/strong>, qui implique l’enregistrement des niveaux de vibration pendant des p\u00e9riodes prolong\u00e9es, allant de quelques jours \u00e0 plusieurs mois. Cette approche, largement utilis\u00e9e dans les projets de construction o\u00f9 l’exposition aux vibrations varie dans le temps, permet de d\u00e9tecter tous les \u00e9v\u00e9nements de vibration, d’analyser les tendances \u00e0 long terme et de v\u00e9rifier la conformit\u00e9 pendant toute la dur\u00e9e du projet ;<\/li>\n
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- vibrations transmises au syst\u00e8me main-bras<\/strong>, par exemple lors de l’utilisation de marteaux d\u00e9molisseurs, perforateurs et autres outils vibrants ;<\/li>\n
- le trouble per\u00e7u par les personnes<\/strong> \u00e0 l’int\u00e9rieur des b\u00e2timents ;<\/li>\n