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 1 Résumé Le projet CINC-RSF porte sur la caractérisation des interfaces de chaussées par technique radar à sauts de fréquences (RSF) très haute résolution. Il est composé de deux axes de recherche, l'un dédié au développement de nouvelles méthodologies pour détecter les décollements entre la première et la deuxième couche traitée des chaussées et l'autre à l'estimation des épaisseurs des premières couches (notamment très minces) sans carottage. Ces deux axes se déclinent de manière transversale en : - un suivi expérimental sur le manège de fatigue de l'IFSTTAR, dans une portion de structure de chaussée présentant des défauts, sous trafic contrôlé, - un traitement par analyse et traitement des signaux sur échantillons et l'inversion des signaux radar pour remonter aux épaisseurs et caractéristiques diélectriques des couches de chaussées, - la mise au point d'outil très hautes fréquences (RSF), intégrant plusieurs antennes dans le but d'améliorer la fiabilité des traitements et inversions des données radar. Concernant le premier axe de recherche, les études en laboratoire ont montré le potentiel d’une technologie bas coût permettant de développer un système radar à sauts de fréquence de performances équivalentes à celui utilisant du matériel de laboratoire, beaucoup plus onéreux, pour cette application de génie civil. En parallèle, la conception d’un banc porte-antennes radar de terrain a été engagée pour valider les développements en laboratoire sur des structures réelles. Le deuxième axe de recherche, dédié à des traitements de signaux radar hautes résolutions adaptés à la problématique, a confirmé la possibilité de caractériser un décollement (épaisseur et permittivité) dont l’épaisseur serait de l’ordre du dixième de la longueur d’onde des impulsions. Enfin, les actions engagées sur une période de 15 mois ont été fortement conditionnées par une expérimentation de grande envergure menée sur le manège de fatigue. Son objectif était de suivre la dégradation d’une structure de chaussée, présentant des défauts de collage artificiels, soumise à un trafic contrôlé, jusqu’à un état considéré comme nécessitant des réparations. Ainsi, huit séries de mesures radar, incluant 3 systèmes différents (voire 4 à certaines étapes), ont été réalisées sur la période juin 2019 à janvier 2020, correspondant à 0, 10, 96, 120, 200, 250, 300 et 420 milliers de chargements de demi-essieux à 6,5 T. Une dernière série est prévue courant mars 2020 à 500 000 chargements avant destruction et autopsie de la structure de chaussée. Les résultats de mesures de matériels impulsionnels du commerce (à 1,5 et ,6 GHz de fréquences centrales) sont présentés au chapitre 4 et montrent le potentiel de cette technique pour le suivi de décollements de couches traitées de chaussées. Lauréat de l’appel à projets 2018 Fondation FEREC « Des innovations numériques pour la conception, la construction, l’évaluation et la maintenance des infrastructures » 4