CINC-RSF - Caractérisation des interfaces de structures de chaussées par technique radar à sauts de fréquence | FEREC 2018

Caractérisation des interfaces de structures de chaussées par technique radar à sauts de fréquence Pour accélérer le niveau de dégradation de la zone test, il a été décidé de poursuivre les chargements jusqu’à 720 000 passages pour simuler 35 kchargements pendant la période hivernale (à noter qu’en 2013 et 2019, les essais ont eu lieu principalement pendant des périodes d’été et en prévoyant de monter dans un second temps à 800 kchargements. L’objectif complémentaire est de disposer de deux séries de mesures pendant la période hivernale, correspondant également à deux états de dégradation avancé à fort.  23 janvier 2020: Mesures à 720 kchargements (à 1,5 GHz, 2,6 GHz), Les températures basses du 23 janvier (< 5 °C) n’ont pas permis de mesures par technique RSF. Elles sont prévues début février. Pour les prévisions finales :  Mars 2020 : Mesures à 800 kchargements (à 1,5 GHz, 2,6 GH, par technique RSF et à l’aide du système à réseaux d'antennes de la société MDS),  avril-mai 2020 : autopsie de la structure de chaussée par fenêtrage et/ou carottage. 3.7 Méthode de traitement des signaux RSF Dans cette partie, nous présentons succinctement la méthodologie de traitement des signaux radar. Elle est illustrée sur de signaux SFR collectés sur le manège lors de la première campagne de mesures en 2012. 3.7.1 Contexte Les notions de super et haute résolution ont été introduites dans la communauté traitement du signal dans les années 60 et 80, respectivement, pour améliorer les performances des méthodes d’analyse spectrale, dont l’objectif est d’identifier des raies spectrales dans un signal oscillant. Le formalisme mathématique s’étend à d’autres problématiques, et en particulier en ce qui nous concerne ici, à la mesure de temps de radar à partir d’un signal radar ultra large bande. Nous avons commencé à appliquer des méthodes hautes résolution (HR) à l’IFSTTAR à partir de 2003 pour mesurer des épaisseurs fines de couches de roulement de chaussée, de type BBTM et BBUM. Des méthodes spécifiques super et haute résolution ont été adaptées pour la mesure de temps de retard des signaux GPR ultra large bande dans le cadre de la thèse de C. Le Bastard (2004-2007). Lorsque le rapport signal à bruit des échos est suffisamment élevé, ces méthodes permettent d’améliorer le pouvoir de résolution temporelle du radar d’un facteur 10 à 20, et ainsi séparer deux échos successifs qui se recouvrent temporellement. On parlera de méthodes à fort pouvoir de résolution temporelle pour simplifier. Depuis 2011, l’application de ces méthodes avancées de traitement du signal s’est étendue à la détection de défauts d’interface, i.e., décollement entre 2 couches d’un milieu stratifié. Ce type de défauts est susceptible de faire émerger des fissures remontantes ( reflexive cracks ) en surface de chaussée. Une détection précoce du défaut d’interface permettrait d’anticiper une dégradation plus importante. Au niveau opérationnel, on dispose d’une méthode qualitative (dites des rapports d’amplitude ou ART pour Amplitude Ratio Test) de détection de ce type de défaut d’interface, e.g., Simonin et al. (2012). Le défaut d’interface est modélisé comme une couche supplémentaire très fine, susceptible de générer deux échos radar qui se recouvrent temporellement. Cependant, l’épaisseur du défaut d’interface à détecter est beaucoup plus faible (quelques millimètres) en comparaison de la mesure d’épaisseur de couches de roulement (qq cm). Pour cette nouvelle problématique, il faut combiner l’ultra large bande et des méthodes avancées de traitement du signal radar pour obtenir une résolution temporelle suffisante pour séparer les échos qui se recouvrent temporellement. Lauréat de l’appel à projets 2018 Fondation FEREC « Des innovations numériques pour la conception, la construction, l’évaluation et la maintenance des infrastructures » 16