Les conséquences de la circulation routière ou ferroviaire, en termes de nuisances environnementales (vibrations, bruits, pollutions diverses, ...) sont d'autant plus importantes que les vitesses des véhicules sont élevées. Cette augmentation de vitesse est particulièrement recherchée pour les véhicules ferroviaires du type T.G.V.. En ce qui concerne les vibrations, l'effet de cette vitesse est directement lié à son positionnement relatif vis-à-vis de celle des ondes se propageant dans le sol (en particulier, celle des ondes superficielles de Rayleigh). Pour des sols assez mous (argile, tourbe, ...), une vitesse d'onde de Rayleigh bien inférieure à 100 m/s est tout-à-fait possible, et dans ce cas l'atteinte d'un régime super-Rayleigh est bien envisageable pour des trains circulant à grande vitesse. Cette situation se traduit par des déplacements importants au niveau du rail et de la surface du sol, ne jouant pas sur le confort des passagers mais préoccupant pour la durée de vie de la structure ferroviaire et pour les structures environnantes. Dans ce cadre, il s'agit donc de concevoir des outils prévisionnels permettant de simuler au mieux les phénomènes observés. En fait, avant le développement des méthodes numériques et des moyens de calcul, les méthodes disponibles reposaient sur des modélisations relativement simples (exemple : poutre sur fondation élastique soumise à des charges mobiles) et ne prenant généralement en compte qu'une partie de l'ensemble général couplé : train - assise de voie - sol. Malgré quelques hypothèses simplificatrices, l'objectif vise donc à assurer au mieux ce couplage grâce à une modélisation plus adaptée et intégrant, d'une part, les expériences spécifiques (S.N.C.F. pour les voies, Soletanche pour les sols) et, d'autre part, les résultats issus de la bibliographie. Le modèle doit donc permettre de prévoir de manière convenable et crédible la réponse des différents éléments (voie ferrée, sol) en fonction des caractéristiques du trafic ferroviaire (type de convoi : T.G.V., Corail, Autorail, Fret ; vitesse du train) et, en particulier, dans le cas de conditions critiques. Au cours de travaux antérieurs, le Laboratoire Mécanique et Matériaux a mis au point différentes méthodes de calcul applicables au cas de charges fixes (logiciel POS, thèse de O. Laghrouche [LAG96], applications aux critères d'efficacité des barrières de discontinuité ou des voies sur fondation élastique). Ces méthodes utilisaient soit des éléments finis avec des frontières absorbantes (modèle 2D), soit un couplage éléments finis - éléments infinis (modèles 2D et 3D). Le cas des charges mobiles a été abordé dans le cadre de la thèse de G. Lefeuve-Mesgouez [LEF99] avec la proposition de méthodes 2D et 3D pour des massifs semi-infinis ou multicouches. Pour ces études, la sollicitation était modélisée uniquement par une charge harmonique exercée à la surface du sol et ne permettait pas d'appréhender la réponse du sol à une excitation ferroviaire. C'est pourquoi les travaux se sont orientés vers la modélisation d'une structure réelle (rail, semelles, traverses, ballast) composant la voie ferrée. Le modèle de simulation numérique qui est proposé assure le couplage entre la voie ferrée et les schématisations possibles pour le sol (massif semi-infini ou multicouches) - avec toutefois la restriction d'une hypothèse de linéarité pour le comportement de tous les matériaux. En complément de cette modélisation, il est indispensable de disposer d'une validation expérimentale in-situ. En effet, sans cette démarche, il n'est pas possible de crédibiliser les propositions de moyens de simulation numérique. Le choix des sites s'est porté sur une ligne ferroviaire du Nord de la France et pour laquelle la S.N.C.F. avait déjà procédé à un renforcement de voies, suite à des déplacements importants au niveau du rail (de l'ordre de 12 mm). Les campagnes de mesures réalisées au cours de ces travaux conduisent alors à disposer d'une banque de données expérimentales utilisables pour la comparaison entre les mesures in - situ et les résultats numériques déduits de la simulation. Pour cette comparaison, objet de la dernière partie de nos travaux, il est nécessaire de disposer de toutes les données à intégrer dans le modèle. Pour cela, il a d'abord été nécessaire de choisir les données convenables pour réaliser les simulations numériques. Les paramètres du sol sont déduits des mesures sismiques et des carottages (avec proposition de modèles : milieu semi-infini, modèles unicouche ou bicouches). Les paramètres pour la voie sont pour la plupart fournis par la S.N.C.F.. Enfin, une analyse paramétrique de l’ensemble de ces données est réalisée au préalable et débouche sur la validation du modèle.