La direction scientifique d’OSMOS travaille en étroite collaboration avec le bureau d’études interne, composé d’ingénieurs spécialisés en structures et génie civil. Leur mission : concevoir des outils mathématiques de pointe destinés à améliorer les analyses afin de délivrer à nos clients des informations toujours plus précises et pertinentes. Parmi les outils mathématiques destinés au traitement automatique de la donnée, l’algorithme de génération d’indice de stabilité délivre une information précieuse pour les gestionnaires d’ouvrages. Ils ont désormais accès à un score synthétique unique attribué périodiquement à chaque capteur de leur projet.
Notre méthodologie consiste à exploiter les mesures prises en continu en s’intéressant à différentes échelles de temps (de l’instantané aux cycles saisonniers) afin d’en déduire des indicateurs pertinents sur le comportement réel de la structure et pouvoir procéder à une appréciation concrète de sa stabilité. Pour cela, nous nous basons sur deux types de prises de mesures, permettant une double lecture du comportement de la structure instrumentée :
- Mesures statiques : Il s'agit de mesures prises à raison de quelques points par heure (entre 1 et 60) qui permettent d'étudier les évolutions lentes de la structure. La température étant mesurée en parallèle, ces mesures permettent d'étudier la réponse de la structure aux variations thermiques à l'échelle des journées (court terme) et des saisons (long terme). Une correction des effets de la température est réalisée afin d'identifier les tendances progressives éventuelles dues au vieillissement de la structure.
- Mesures dynamiques : Il s'agit de mesures prises à raison de 50 à 100 points par seconde qui permettent d'étudier la réponse de la structure aux sollicitations dynamiques (charges mobiles, vent, etc.). Chacune des sollicitations dynamiques est isolée comme un évènement particulier : lorsque de nombreux évènements sont enregistrés, une analyse statistique des amplitudes des mesures obtenues lors de ces évènements est réalisée. Une tendance croissante de ces amplitudes sur le long terme est alors le signe d'un assouplissement de la structure dû à son vieillissement.
Les résultats issus de l’analyse de ces différentes échelles de temps sont combinés afin d’obtenir un indice d’évolution représentatif du comportement de la structure, capteur par capteur. Cet indice obtenu pour chaque capteur détermine ainsi la stabilité de la structure selon l’échelle suivante, sur laquelle sont également mis en évidence les indices moyen et maximal obtenus pour l’ensemble des capteurs du dispositif de suivi :
Les notations et les données enregistrées sont accessibles via notre interface en ligne, SAFE Works. Cela permet au client d’avoir une vision synthétisée de l’état de santé de sa structure et facilite l’identification des zones nécessitant une vigilance particulière.
Prenons l’exemple du Tunnel du Mont-Blanc. Pour procéder à la notation de la structure, l’indice d’évolution de chaque partie instrumentée de l’ouvrage permet de suivre l’évolution de son comportement mécanique au fil du temps. Dans le cas de ce projet, l’élément algorithmique est basé sur l’analyse des évolutions de long terme, sur les réponses de l’ouvrage aux variations de température et sur les réponses aux charges dynamiques.
Le bilan général des indices d'évolution est représenté ci-dessous :
Dans l'ensemble, le comportement structurel du Tunnel du Mont-Blanc est jugé très stable avec un indice moyen de 12.9. Seul l’un des emplacements a été qualifié de « sensible » avec une évolution significative en tension entre octobre 2019 et janvier 2020. La cause de cette mesure anormale a été identifiée, un éclat de béton d’enrobage s’était détaché dans une gaine de ventilation provoquant la mise en tension de la Corde Optique installée sous la chaussée. Depuis que le problème a été traité, le comportement de la structure s’est entièrement stabilisé et continue de faire l’objet d’une surveillance en continu.