ÉTUDE SUR L'UTILISATION DU SYSTÈME GPS POUR L'AUSCULTATION TOPOGRAPHIQUE DU PONT PIERRE-LAPORTE

 

Depuis le déploiement complet de la constellation de satellites GPS, de nombreuses applications ont vu le jour étant donnée la visibilité d'au moins 4 satellites à toute heure de la journée partout sur la planète. Une d'entre elles est l'utilisation du système GPS pour I'auscultation topographique. Ce domaine est traditionnellement caractérisé par des opérations d'envergure nécessitant d'importantes ressources tant matérielles qu'humaines, par des procédés lents requièrant une méthodologie adéquate, et par un haut niveau de précision exigé. L'utilisation du positionnement GPS dans ce genre de projet peut procurer de multiples avantages tant au niveau de l'exécution que de I'analyse. Des exemples d'avantages sont : que l'intervisibilité entre les sites n'est pas requise, que le système est indépendant des conditions météorologiques et qu'une station de référence peut servir à I'auscultation d'une multitude de points. De plus, I'analyse des déplacements peut être faite de manière continue et en temps réel.

La recherche porte sur le développement d'une méthodologie complète pour I'auscultation topographique d'une structure d'ingénierie à I'aide du système GPS. Cette méthodologie comporte le développement des modèles mathématiques et des algorithmes codés dans un logiciel de traitement GPS adapté à ce genre de projet (DETECSAT), l'implantation d'un réseau d'auscultation pour le pont Pierre-Laporte et I'analyse des résultats obtenus lors de 3 sessions d'observations de 48 heures (réalisées à un taux d'échantillonnage de 2 secondes). Le réseau implants comportait 2 stations de référence et 3 points d'auscultation sur le pont situés au centre du tablier et aux sommets de chacune des tours (ou pylônes). De plus, une station météorologique temporaire établie au niveau du tablier a permis de mesurer la température, I'humidité relative ainsi que la direction et la vitesse du vent. Des boucles de détection du trafic ont également permis de mesurer le flot de véhicules sur chacune des 6 voies du pont.

Les résultats des tests terrain et des auscultations réalisés durant les saisons d'été, d'automne et d'hiver ont permis d'estimer la précision du positionnement instantanée à 1-2 cm et cette précision est estimée à quelques millimètres (pour un niveau de probabilité de 95%) pour la position moyenne obtenue d'une session complètes. La corrélation des déplacements instantanés et saisonniers avec des contraintes telles que le vent, la température et le trafic est présentée pour chaque station du pont.À titre d'exemples, des variations de plusieurs décimètres ont été observées au niveau de la composante verticale de la station du centre du tablier et sont causées par la variation de température d'une session à I'autre. L'impact du trafic quotidien sur la position du tablier est également étudié (entre autres par I'analyse du déplacement du tablier causé par un accident de la circulation lors de la première session). Aussi, afin de valider les résultats obtenus, la mesure de la distance entre les tours du pont à I'aide d'un distancemètre a été effectuée. Les écarts entre les 2 méthodes sont d'environ 5 mm.