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Dossier Technique : Les LGV et les aléas

La grande vitesse peut-elle faire face à des évènements imprévus ?  Partie 3

coupe_piste_LGV

Avec l’ouverture en Juillet 2017 de deux lignes à grande vitesse sur l’Axe Atlantique, Henri Kucera, Honoraire Sud-Est a proposé une série d’articles techniques. Commencée dans le bulletin ACTIF N°292 de Juillet-Août 2017, nous vous proposons la suite de cette série. La 3e partie de cette série concerne plus particulièrement les équipements d’infrastructures permettant de faire face aux évènements imprévus et catastrophes naturelles.

Ces évènements sont de plus en plus fréquents et peuvent être classés dans deux catégories : les aléas climatiques et les actes malveillants pouvant aller jusqu’au terrorisme.

Nous ne traiterons dans un premier temps, dans cet article que les aléas climatiques.

Les recherches sont nombreuses et aboutissent dans le cas de catastrophes naturelles telles que :TGV_Neige

  • inondations,
  • tremblement de terre,
  • ouragans,
  • tempête de neige,

à modifier les normes, la conception des investissements, ainsi qu’à définir des conditions d’exploitation adaptées pendant leur occurrence.

Aléas climatiques

Fort de plus de 35 ans d’expérience en matière de maintenance LGV et devant les intempéries exceptionnelles qui peuvent survenir, les mainteneurs mettent progressivement en œuvre plusieurs solutions.

 Épisodes pluvieux et précipitations abondantes

En complément des tournées intempéries, les responsables de la maintenance voie peuvent se faire aider, dans ces circonstances, par la météorologie nationale  qui déclenche des avis d’alerte en cas d’épisodes pluvieux et précipitations abondantes. Ces avis d’alerte sont des outils d’aide à la décision pour le déclenchement des tournées en orientant les agents vers la section de Ligne la plus touchée. Un bulletin météo qui donne les seuils suivants (par exemple) pour le déclenchement des tournées est transmis au PCD (poste de commande à distance) ou à un centre de supervision :

Hauteur d’eau cumulée :

  • de la dernière demi-heure : 30 mm ;
  • hauteur d’eau en 1 heure : 48 mm ;
  • hauteur d’eau cumulée : 96 mm en 6 h.

Afin d’être plus réactif, il pourra être envisagé de louer un hélicoptère une fois passées les intempéries et de survoler la Ligne rapidement pour déceler les endroits critiques.

L’hélicoptère, équipé de 2 caméras latérales, vole à basse altitude et relève toutes les anomalies dans la journée. Cette reconnaissance permet d’être très réactif pour reprendre rapidement tous les défauts.

Aléa « Sarry »

Le risque « Sarry » est défini comme le risque de débordements des dispositifs de drainage existants pouvant provoquer un entrainement du ballast susceptible d’impacter les circulations ferroviaires.Alea_Sarry

Suite à un orage court et intense sur la commune de Sarry le 12 septembre 2000, la pluie mêlée à la grêle, d’une rare violence, a provoqué un ruissellement important, entraînant des coulées de boue considérables dans le déblai de la ligne à grande vitesse Paris-Sud-Est. L’eau mélangée  à du transport solide a été collectée par les fossés en pied de déblai. Une capacité insuffisante des drainages, aggravée par des dispositifs bouchés par la boue, a causé un excédent d’écoulement qui a débordé sur la piste, emportant le pied de banquette de ballast. Les matériaux transportés ont bouché la buse sous un pont route voisin, ce qui a contribué à augmenter l’écoulement en piste qui a pris de la vitesse sous le pont route du fait du rétrécissement de la piste sous l’ouvrage d’art et de la pente longitudinale à cet endroit de 35 mm par mètre.

L’eau a ensuite emporté le ballast sous les traverses, en traversant les voies de V2 vers V1 .La circulation a été interrompue suite à l’alerte d’un choc anormal par le mécanicien d’un train croiseur.

Pour comprendre cet événement, il aurait fallu obtenir des mesures en temps réel, des débits ou de hauteurs, pour pouvoir caler les modèles. Dans ce cas, ces données sont impossibles à obtenir car il s’agit d’aléas courts (de 20 mn à 1 heure). Lorsque l’agent d’astreinte arrive sur les lieux de l’incident, il n’y a plus d’eau.

Pour comprendre cet événement SNCF IG a effectué un essai (financé par RFF à l’époque) sur une maquette à l’échelle 1/3 avec écoulement en piste rugueuse sans obstacle et avec obstacle. Ces obstacles sont constitués par : des massifs de poteau caténaire, des regards de collecteur drainant, des rétrécissements de la piste sous un pont route.

Les résultats pour une piste rugueuse sans obstacle montrent que pour de fortes pentes, le ballast risque d’être emporté dès quelques centimètres d’eau.

Les résultats pour une piste rugueuse avec obstacle montrent que :

  • la présence d’un poteau caténaire accentue la mise en mouvement du ballast quelle que soit la pente ;
  • l’impact d’une pile de pont est constant quelle que soit la pente longitudinale. Cet obstacle est le plus ¨ critique : il augmente l’érosion par rapport à une situation sans obstacle.

A la suite de cette étude des zones à risque ont été recensées.

Il est très difficile de surveiller de tels phénomènes.

 C’est pourquoi en cas d’alerte d’épisodes pluvieux et de précipitations importantes, la tournée en cabine de conduite reste le meilleur moyen de détection.

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