Dans le secteur du BTP, toute construction subit au fil des années un nombre considérable de contraintes, liées à la variation de la température, les tassements de terrains etc. Sans suivi approprié, des anomalies se développent (fissures, déplacements, dégradation d’armatures) et peuvent conduire à des sinistres. Le dispositif de surveillance structurelle vise à détecter tôt ces évolutions pour les corriger avec des actions concrètes et ainsi prolonger la durée de vie de l’ouvrage.
Les méthodes traditionnelles : observatoire visuel et limites
Pendant longtemps, les gestionnaires se sont appuyés sur des relevés topographiques et des sondages destructifs ou semi-destructifs pour évaluer l’état des structures. Bien que ces méthodes soient encore largement utilisées, elles montrent rapidement leurs limites, en particulier pour la prévention. Elles ne permettent d’identifier que des anomalies déjà visibles ou suffisamment avancées, sans capter les évolutions lentes. Par ailleurs, leur mise en œuvre suppose souvent l’arrêt partiel de l’exploitation de l’ouvrage, ce qui complique leur intégration dans un suivi régulier. Enfin, leur caractère ponctuel ne permet pas une observation continue dans le temps.
Par ailleurs, l’impact des capteurs dans le BTP est un sujet de plus en plus évoqué dans le domaine, car les capteurs structurels permettent un suivi en continu et une analyse prédictive.
Principes de l’instrumentation structurelle non destructive
La surveillance instrumentée consiste à poser des capteurs, ou jauges, sur ou dans la structure. On parle d’auscultation non destructive. Le Cerema signale que cette approche permet de fiabiliser le diagnostic et d’optimiser la maintenance des ouvrages.
Parmi les techniques utilisées :
- la mesure de vibration (analyses modales) : on enregistre les fréquences propres de la structure sous sollicitations naturelles (vent, trafic, microvibrations). Un changement de fréquence ou d’amortissement peut signaler un endommagement.
- les jauges ou capteurs de déformation ou de déplacement (extensométrie, inclinomètres, jauges de contrainte) ;
- les capteurs de température, humidité, corrosion intégrée aux zones critiques ;
- la fibre optique ou les capteurs distribués pour capter des profils sur de grandes longueurs.
Ces dispositifs permettent de suivre en continu les évolutions, de repérer les tendances les plus faibles, et d’anticiper les interventions.
L’Extensomètre G20 : quand la précision capte la déformation
Parmi les instruments de mesure de déformation, l’extensomètre est un capteur largement utilisé pour quantifier des déplacements ou allongements très faibles. Le modèle Jauge G20 de Saugnac est un exemple concret de ce type d’équipement : il se fixe sur l’élément étudié, et il mesure la variation entre deux points de repère avec une grande précision.
Grâce à ce dispositif, on peut traduire en données numériques les micro-déformations, établir des courbes d’évolution, détecter des tendances (croissance d’une fissure, fluage) et comparer la réponse réelle à la réponse théorique du modèle de structure.
Cas concrets : surveillance d’ouvrages d’art et ouvrages de soutènement
Dans le domaine des ponts, barrages et murs de soutènement, plusieurs référentiels exigent un suivi technique. Le Cerema rappelle l’Instruction technique pour la surveillance et l’entretien des ouvrages d’art (ITSEOA, 2010) comme cadre de référence pour les bâtiments d’infrastructures.
Par exemple, le Pont de Pierre de Bordeaux fait l’objet d’un suivi structurel incluant 36 capteurs qui mesurent les déplacements des usagers ainsi que le tassement et la fissuration de la structure.
Les ouvrages de soutènement sont, eux aussi, suivis selon des guides spécialisés. Le guide de l’Instruction technique pour la surveillance et l’entretien des ouvrages d’art (ITSEOA) présente des dispositifs adaptés aux murs de soutènement, notamment dans le cadre des services routiers avec la mise en place de relevés topométriques réguliers pour contrôler les déformations d’un rideau, même en surveillance standard.
Dans le cadre d’un suivi renforcé, le fascicule 3 de l’Instruction technique pour la surveillance et l’entretien des ouvrages d’art (ITSEOA) préconise l’utilisation de fissuromètres lors des inspections périodiques pour mesurer précisément l’ouverture des fissures visibles sur les parements.
Ces dispositifs permettent d’identifier les zones critiques à suivre en priorité, selon un découpage rationnel de la structure.