À quoi sert le ballast ferroviaire, ces cailloux placés sur la voie ferrée ?

À l'heure où la science des matériaux va de découvertes en innovations, le ballast ferroviaire reste la meilleure façon de stabiliser la voie ferrée.

À première vue, un tas de cailloux peut sembler bien peu stable. Pourtant, on n'a rien trouvé de mieux pour stabiliser les voies du chemin de fer et offrir un confort optimal aux passagers.

Les cailloux sont facilement disponibles et ils ne polluent pas. Ainsi, depuis toujours, les rails reposent sur du ballast, une épaisseur compacte de cailloux durs et concassés, aux formes anguleuses – les rails sont aussi posées sur les traverses, ces pièces qui permettent notamment de maintenir l'écartement des rails. Les dimensions de ces pierres sont de l'ordre de quelques centimètres.
Fonctions du ballast ferroviaire
Ces empilements de cailloux servent en réalité :

• à stabiliser le sol ainsi que les voies et à leur éviter des déformations dues au poids des trains ;
• à limiter les vibrations au passage des trains sans quoi elles pourraient se faire ressentir à plusieurs centaines de mètres à la ronde ;
• à ralentir l’invasion de la végétation entre les voies.

Avantages des cailloux sur la voie ferrée

Un sol de terre a tendance à absorber l'eau de pluie et à la retenir. Le ballast, quant à lui, en tant que milieu poreux, permet à l'eau de s'écouler. De quoi éviter que des déformations n'apparaissent sur les voies.

Un empilement de cailloux a également tendance à rediriger les forces verticales qui lui sont appliquées. Le poids du train est ainsi redistribué sur le sol et ne pèse pas uniquement sur les rails.

Enfin, le ballast est auto-adaptatif. Cela signifie qu'il devient plus dur lorsqu'il est soumis à des charges plus lourdes. Une propriété qui permet d'améliorer le confort des passagers tout en retardant l'usure des trains.

Points faibles du ballast ferroviaire

Malgré toutes ces qualités, le ballast n'est pas un matériau miracle. Au fil du temps, il subit l'érosion et la contamination par des matériaux parasites.

L'épaisseur de la couche de cailloux, quant à elle, diminue sous l'effet du tassement et des projections. Des travaux d'entretien jusqu'au remplacement complet sont donc à prévoir à moyenne et longue échéance.

 avec Nathalie Mayer, Futura-Sciences