ODSurf : Modélisation et réalisation d'une couche de roulement de chaussée optimisée, dense et peu bruyante

Antoine Beguere (1) , Michel Berengier (1) , Julien Cesbron (1) , Frédéric Conte (1) , Eric Coquelle (2) , Denis Duhamel (3) , Philippe Klein (1) , Ladan Palhevani (4) , Bertrand Pouteau (5) , Biyu Tian (1) , Bin Wang (4)

1 IFSTTAR/AME/LAE - Laboratoire d'Acoustique Environnementale
2 COLAS
3 navier umr 8205 - Laboratoire Navier
4 ENPC - École des Ponts ParisTech
5 EUROVIA

ODSurf project is following a previous P2RN project dealing with the emission and propagation of rolling noise, carried out in the framework of the German-French collaboration DEUFRAKO. During P2RN, an optimum pavement texture in terms of the noise emission was calculated. The current ODSurf project was mainly dedicated to the development and implementation of low noise new technologies and new materials adapted to urban environment. Original solutions have been investigated, implemented and tested on-site. In parallel to these technological approaches, new models have been developed to better characterize various physical phenomena produced when a tyre is rolling on a textured pavement. Vibration phenomena, air pumping and the horn effect were specifically studied and the main results are detailed in this document. In addition to the modelling approach, this project includes a strong experimental component useful for model validation and also to allow an acoustic classification of road surfaces. The measures presented in this report were carried out both on test tracks and actual site on which were positioned the optimized conventional or industrially designed coatings, both in France and Germany. Finally, this report is ending with the common database "DEUFRABASE". It includes the noise produced by light and heavy vehicles running on a large panel of French and German road surfaces for various propagation configurations. Updated at the end of the project, this database posted on the Ifsttar server will be soon freely available online. From its current design, it will easily allow regular updates in terms of site configurations and new road surfaces. It thus will be a good tool to estimate the acoustic impact of traffic for many suburban and urban situations. Following the results achieved during the project, the next steps will concern on one hand, the improvement and integration of the various modelling approaches of different tyre noise generation phenomena in a "unique" tool in order to have an overall estimation of the impact of road surfaces on the sound level produced by road traffic and secondly, to extend the DEUFRABASE to more realistic situations.

Le projet ODSurf fait suite à un précédent projet P2RN, relatif à l'émission et la propagation du bruit de roulement, réalisé dans le cadre de la collaboration franco-allemande DEUFRAKO. Au cours de P2RN, une texture de chaussée optimale du point de vue de l'émission sonore avait été calculée. L'actuel projet ODSurf a été principalement dédié à l'élaboration et la mise en oeuvre de nouvelles technologies à faible bruit et de nouveaux matériaux adaptés au milieu urbain. Des solutions originales ont été imaginées, mises en oeuvre sur site et testées. Parallèlement à ces approches technologiques, de nouveaux modèles ont été développés pour mieux caractériser les divers phénomènes physiques mis en jeu lors du roulement d'un pneumatique sur une chaussée texturée. Les phénomènes vibratoires, de pompage d'air ainsi que l'effet dièdre ont été plus particulièrement étudiés et les principaux résultats sont détaillés dans le présent document. Outre l'approche modélisation, ce projet a fait l'objet d'une forte composante expérimentale utile à la fois pour la validation des modèles mais aussi pour permettre une classification acoustique des revêtements routiers. Les mesures présentées dans ce rapport ont été réalisées à la fois sur pistes d'essai et sur site réel sur lesquels ont été mis en place les revêtements optimisés de conception classique ou industrielle, tant en France et qu'en Allemagne. Enfin, ce document se termine par la base de données commune « DEUFRABASE ». Elle regroupe les émissions sonores produites par le roulement de véhicules légers et lourds sur un large panel de revêtements routiers français et allemands pour diverses configurations de propagation. Mise à jour en fin de projet, cette base déposée sur le serveur de l'Ifsttar sera prochainement accessible gratuitement en ligne. De par sa conception actuelle, elle permettra aisément des mises à jour régulières tant en termes de configurations de sites que de nouveaux revêtements de chaussée. Elle permettra ainsi d'être un bon outil pour estimer l'impact acoustique du trafic routier pour de multiples configurations périurbaines et urbaines. A la lumière des résultats enregistrés au cours de ce projet, les étapes futures concerneront d'une part, l'amélioration et l'intégration des diverses approches de modélisation des différents phénomènes de génération de bruit de roulement dans un outil « unique » afin d'avoir une estimation globale de l'impact des couches de roulement sur le niveau sonore produit par le trafic routier et d'autre part, d'étendre la DEUFRABASE à un plus grand nombre de situations réalistes.

Mots clés: REVETEMENT (CHAUSSEE); BRUIT DE CONTACT PNEU CHAUSSEE; REVETEMENT; COUCHE DE ROULEMENT; OPTIMISATION; BASE DE DONNEES; CONTACT (PNEU ROUTE); CIRCULATION

Domaines: Génie civil; Acoustique [physics.class-ph]

Antoine Beguere, Michel Berengier, Julien Cesbron, Frédéric Conte, Eric Coquelle, et al.. ODSurf : Modélisation et réalisation d'une couche de roulement de chaussée optimisée, dense et peu bruyante. [Rapport de recherche] IFSTTAR - Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux. 2016, 213p. ⟨hal-01281369⟩