dimensionnement structures routes

Merci pour vos commentaires, je tiens à préciser que le poste que je donne ne va pas détailler toute la méthode car sinon je vais y passer ma vie^^ ce que je donne ici c'est le principe, le résumé, le chemin à emprunter et les outils pour le faire, ensuite vous fournir un peu d'effort pour élaborer vos propres notes de calcul. pour la mise de la méthode en excel, je ne crois pas que c'est aussi simple ou que je pourrais donner tout dans un poste, mais on pourra s'y pencher plus tard après que vous ayez pris connaissance de la méthode

il faut aussi connaitre différentes appélations: 1.les différentes structures de chaussées (souple, rigide, inverse...) 2.les familles de matériaux de chaussée 3.les dégradations de la chaussée et leur origine et le mode d'évolution de ces dégradation en fonction du matériau en question. Bien sur, tout ceci ne peut pas etre détaillé dans un poste comme celui là, mais je vous laisse le soin de le connaitre à travers le guide technique de dimensionnement des chaussées neuves SETRA 1994. Sur ce guide, la méthode est bien expliquée au chapitre VI mais les premiers chapitres sont tous aussi importants. Au chapitre VI vous pourrez trouver des exemple d'application de la méthode.Vers la fin du document, il y a un aide mémoire très très intéressant à mon avis car tout y est (reste à savoir ce que c'est) les ETAPES (un résumé pour savoir ce qu'il faut faire)

I.le trafic: la première chose qu'on fait ensuite, c'est le calcul du trafic cumulé en poids lourd sur la période de vie de la chaussée. pour celà on a besoin 1. la moyenne journalière annuelle : le nombre de poids lourd moyen pendant une journée résultant d'un calcul de trafic sur une année; noté "MJA" (sur une seule voie = un seul sens : le plus chargé) 2. le taux de croissance géométrique du trafic noté "Tau" 3. le nombre d'année considéré pour la période de vie de la structure. ainsi on pourra calculer le trafic cumulé en poids lourd en fonction T = 365 MJA ((1+tau)-1)^(n-n0)/tau II.le sol support ou partie supérieure des terrassements (PST): Pour la classification du sol support, la méthode rationnelle renvoie au guide des terrassements routier "GTR", un guide qui permet de classifier

les sols pour leur utilisation en matériau de remblai et la méthode d'exécution de ces derniers. EN effet, on classifie le sol support en classe de plateforme PFi. là il faudra connaitre la classification des sols selon les classe A, B, C et D qui donne la classification selon les arases ARi, ceci est destiné au travaux routiers. au bout du fil on caractérisera notre sol support selon une des classe PFi, i=1 à 4. (Anciennement, on utilisait le CBR pour la classification.) III. le calcul des déformations admissibles verticales epsilonZ (causant l'orniérage) et tangentielles epsilonT(causant le faïençage) pour le calcul des valeur admissibles, on aura à choisir le type de matériau: bitumineux, matériaux traités aux liants hydrauliques, les bétons et les graves naturells traitées et les sols. Pour chaqué matériau, on utilise des paramètres pour déterminer la déformation admissibles. Ces paramètres sont donnés dans le catalogue 1998 des structures de chaussée neuves. par exemple, pour les matériaux bitumineux, la méthode propose le coefficient d'agressivité moyen des poids lourds, la pente b de la courbe fatigue obtenue par l'essai triaxial à chargement cyclique, epsilon6, certains coefficient de calage lié au risque de calcul... pour les sols par contre on aura besoin de deux paramètre A et B qui ne dépendent que du trafic et la fréquence du chargement: 10% IV. Calcul des contraintes réelles dans la structure de chaussée. Pour le calcul des contraintes déformations réelles au sein de la structure, pleins de modéles ont été proposé durant le ciècle derniers: boussinesq, wetergraard, burminster... Le moteur de calcul alize utilisent le modèle burminster 1940 qui suppose que la structure est consitituée de couches d'apaisseurs donnée et caractérisées par des modules d'élasticité E et d'un coefficient de poisson Nu= 0.35 par défaut et des condition d'interface donnée. Certaines courbes et abaques permettent le calcul manuel selon cette méthode dont le calcul manuel est très fastidieux. Ainsi, on aura à calculer les contraintes et déformations dans la structure selon le modéle et ceci selon l'essieu de référence: celui de 13 tonnes adopté dans la réglementation tunisienne. Enfin, une comparaison doit être faite: - pour le couches de surface, on aura à comparer epsilonT à epsilonT admissible - pour le sol support, epsilonZ à epsilonZ admissible

La présente note de calcul vise à vérifier le dimensionnement de la structure de chaussée proposée dans le cadre de l’aménagement d'un projet Les documents de références qui ont permis la justification de cette structure sont : - Conception et dimensionnement des structures de chaussées neuves SETRA 1994 - Guide des terrassements routiers GTR - Catalogue des structures de chaussées neuves SETRA 1998 La vérification a été faite en se basant sur la méthode rationnelle SETRA-LCPC qui modélise les couches de chaussée, la couche de forme et le sol support sous forme d’un modèle multicouches caractérisées par des modules de Young E et des coefficients de poisson ? donnés par des essais au laboratoire. Pour cela, le logiciel Alizé-LCPC V1.1.0 a été utilisé pour la détermination des contraintes et de la déformation au sein de la structure. II- Données et hypothèses : Les hypothèses de la présente note sont les suivantes : - Le trafic journalier considéré est de 300 poids lourds - Le sol support est caractérisé par un CBR pondéré compris entre 8 et 12% ce qui ramène à considérer une plateforme support de type PF2 (S2) - Les conditions d’interface entre les couches sont supposées collées sauf entre le sol support et la couche de fondation ou la condition est semi collée. - La structure de chaussée retenue est la suivante : [attachment=1:2ft4lb6e]PT.jpg[/attachment:2ft4lb6e] Le calcul des valeurs admissibles pour la structure de chaussée permet de limiter les valeur des contraintes et déformation admissibles susceptibles d’être supportée par la structure. Ces valeurs limitent les dégradations de la structure sur une période de vie donnée au niveau transversal et vertical. Ces vérifications sont nécessaires pour éviter les dégradations du type faïençage et orniérage (faible ou grand rayon) de la structure. La vérification sera portée donc sur la déformation tangentielle au niveau de la couche de roulement EpsiT admissible et de la déformation verticale EpsiZ admissible au niveau de la partie supérieure du terrassement du sol support. Les résultats du calcul de ces déformations sur le logiciel alizé LCPC prennent en compte les caractéristiques intrinsèques de comportement des matériaux bitumineux par l’essai triaxial cyclique et le comportement du sol support PF2 selon les coefficients d’agressivités CAM et les bibliothèques de matériaux fournies selon SETRA. Les résultats sont résumés dans le tableau suivant : Alizé-Lcpc - Dimensionnement des structures de chaussées selon la méthode rationnelle Lcpc-Sétra Calcul de Valeur admissible - matériau : bitumineux - bb données de trafic :

- MJA = 300 pl/j/sens/voie - accroisst arith. = 5.00% - période de calcul = 15.0 années - trafic cumulé NPL = 2 217 400 PL donnée de trafic déduite : - accroisst géom. = 4.15% trafic cumulé équivalent NE : - coefficient CAM = 0.80 - trafic cumulé NE = 1 773 900 essieux standard données sur le matériau : - Epsilon6 = 100.00 ?def - pente inverse 1/b = -5.00 - TétaEq = 25°C - module E(10°C) = 7200 MPa - module E(TétaEq) = 2450 MPa - Ep. bitumineuse struct. = 0.500 m - écart type Sh = 0.025 m - écart type SN = 0.250 - risque = 5.0% - coefficient Kr = 0.7650 - coefficient Ks = 1/1.2 - coefficient Kc = 1.1 EpsilonT admissible = 107.2 ?def

Calcul de Valeur admissible - matériau : gnt et sols (sol trafics moyen et fort) données de trafic : - MJA = 300 pl/j/sens/voie - accroisst arith. = 5.00% - période de calcul = 15.0 années - trafic cumulé NPL = 2 217 400 PL donnée de trafic déduite : - accroisst géom. = 4.15% trafic cumulé équivalent NE : - coefficient CAM = 1.00 - trafic cumulé NE = 2 217 400 essieux standard données sur le matériau : - coefficient A = 12000 - exposant = -0.2220 EpsilonZ admissible = 468.2 ?def IV- Calcul des contraintes et des déformations : Ces valeurs limites sont comparées au passage de l’essieu de référence 13T adopté par les normes tunisiennes dans le catalogue de structure de chaussée relevant du ministère de l’équipement, de l’habitat et de l’aménagement du

territoire 1984. le passage est considéré sur la structure de chaussée considérée plus haut. Les données de chargement sont donc résumées de la manière suivante : - jumelage standard de 65 kN - pression verticale : 0.6620 MPa - rayon de contact : 0.1250 m - entraxe jumelage : 0.3750 m Les déformations tangentielles et verticales sous l’effet du chargement de l’essieu de 13T sont données par le tableau suivant :

Alizé-Lcpc - Dimensionnement des structures de chaussées selon la méthode rationnelle Lcpc-Sétra Signalement du calcul : - données Structure : structure de chaussée ************* - titre de l'étude : **************** unités : m, MN et MPa ; déformations en _déf ; déflexions en mm/100 notations : X=axe tranversal Y=axe longitudinal Z=axe vertical R=axe vertical roue J=axe vertical entre-jumelage Tableau 1+2 (synthèse) : tractions principales majeures dans le plan horizontal XoY et compressions principales majeures selon la verticale ZZ ; déflexion maximale niveau EpsilonT SigmaT EpsilonZ SigmaZ calcul horizontale horizontale verticale verticale ------------------------------------------------------ surface (z=0.000) ---------------------------------------h= 0.060 m 0.000m 106.2 X-J 0.510 X-J -22.7 Z-R 0.657 Z-R E= 2450.0 MPa nu= 0.350 0.060m 48.4 X-R 0.350 Y-J 82.0 Z-R 0.582 Z-R --------------------------------------------------- collé (z=0.060m) -------------------------------------------h= 0.140 m 0.060m 48.4 X-R 0.627 Y-J 14.6 Z-R 0.582 Z-R E= 4500.0 MPa nu= 0.350 0.200m -183.3 Y-J -1.104 Y-R 174.4 Z-R 0.077 Z-R --------------------------------------------------- collé (z=0.200m) -------------------------------------------h= 0.300 m 0.200m -183.3 Y-J -0.010 Y-J 404.5 Z-R 0.077 Z-R E= 200.0 MPa nu= 0.350 0.500m -261.4 Y-J -0.063 Y-J 344.2 Z-J 0.027 Z-J --------------------------------------------------- 1/2collé (z=0.500m) ----------------------------------------h infini 0.500m -50.4 Y-J 0.010 Y-R 382.4 Z-J 0.027 Z-J E= 50.0 MPa nu= 0.350

Déflexion maximale = 74.2 mm/100 (entre-jumelage) Rayon de courbure = 363.8 m (entre-jumelage) [attachment=0:2ft4lb6e]epsi.jpg[/attachment:2ft4lb6e]

Déformations verticale EpsiZ au niveau du sol support sous l’effet de l’essieu de 13Tonnes V- Conclusion : Les déformations tangentielles et verticales restent dans le domaine admissible donné plus haut. Il est donc vérifié que cette structure ne présente pas des dégradation du type faïençage et orniérage sur la période de vie de 15 ans vis-àvis d’un trafic cumulé de NPL = 2 217 400 PL sur le période de vie de la structure.