Élaboration de conditions de charge cyclique et de conditions aux limites appropriées pour les essais sur boîtes de ballast (The development of suitable cyclic loading and boundary conditions for balllast box tests)

Auteur(s) : T.C.U. Jideani et PJ. Gräbe
Journal of South African Institution of Civil Engineering, vol. 61, no 4, décembre 2019, pages 59 à 72, document 0640

Résumé

Les essais en laboratoire donnent un aperçu du comportement et du rendement de la couche de ballast sous les voies ferrées où circulent des trains de voyageurs et de transport lourd. Il est toutefois important de s’assurer que les charges ferroviaires simulées en laboratoire sont représentatives des conditions de chargement in situ. De plus, le confinement latéral du ballast pendant les essais devrait correspondre à celui le long de voies ferrées. En utilisant des modèles de charge et des conditions aux limites adéquats et représentatifs pendant les essais en laboratoire, il est possible d’estimer et de prédire avec plus de précision la réponse et le rendement de la couche de ballast. Ces essais nous donnent une idée de la réponse idéale de la couche de ballast sur le terrain, ainsi que de son impact sur la détérioration de la structure de la voie ferrée.

L’objectif de cette étude était d’élaborer des conditions de charge cyclique et des conditions aux limites appropriées pour les essais en laboratoire sur boîtes de ballast afin de reproduire les conditions sur le terrain. Les résultats des essais de déformation de ballast ont permis de révéler que le modèle de charge approprié produisait un taux d’accumulation de contrainte de ballast semblable à celui du modèle sur le terrain. De plus, les résultats des conditions aux limites ont montré que la diminution du niveau de confinement latéral augmentait la déformation permanente de la couche de ballast et entraînait sa rupture. Le modèle de charge en laboratoire élaboré dans le cadre de cette recherche, ainsi que les conditions aux limites comparables en laboratoire et sur le terrain, fournissent des prévisions précises quant au comportement à long terme du ballast et permettent de planifier les interventions d’entretien subséquentes en se fondant sur des résultats d’essais en laboratoire réalistes.