Le Projet Routier Opmt

LE PROJET ROUTIER

JamelNEJI Ingénieur ETP - Docteur Eep Enseignant à l'Ecole Nationale d'Ingénieurs de Tunis [email protected] ·

Centre dé Pu6fication 'Universitaire 2005

Tous droits de reproduction, de traàuction et d'adaptation réservés pour tous pays. © Centre de Publication Universitaire, Tunis, 2005. B. P: 255 TuNIS-CEDEX 1080 - TUNISIE Tél: (216) 71874426 Fax: (216) 71871677

PREFACE Au vu de l'approche moderne à la conception des infrastructures, le projet routier est perçu aujourd'hui plutôt comme l'agencement d'un nombre de composantes de construction, variées ou répétitives. Si chacune de ces composantes doit satisfaire aux exigences élémentaires de sécurité et de confort, il n'en est pas moins pour le fait même de leur composition en un projet routier unitaire et cohérent. Outre ces impératifs élémentaires de sécurité et de confort, le projet routier moderne doit répondre convenablement à la demande et à la fluctuation de trafic, tout en assurant un meilleur rapport durée de vie/coût. L'art de l'ingénieur se manifeste dans l'appréciation judicieuse des caractéristiques à attribuer à chacune des composantes constitutives du projet de manière à satisfaire les exigences sus-citées ainsi qu'une intégration harmonieuse de celui-ci dans le contexte socioéconomique dans lequel il s'installe. Ainsi, dans la matière présentée dans cet ouvrage, on peut distinguer deux axes majeurs. Le premier met essentiellement en relief les relations entre le comportement des usagers, la dynamique des véhicules, et les éléments géométriques et constructifs du tracé routier. Le second axe traite du comportement mécanique des structures de chaussées et des sols ainsi que les problèmes constructifs en relation avec ces structures et le milieu qui les héberge. D'autre part, en abordant les thèmes relevant de domaines comme la géotechnique, la rhéologie des matériaux, la topographie ou les procédés généraux de .construction, qui sont en rapport étroit avec la cons.truction routière, l'auteur a ainsi étoffé la matière de son ouvrage tout en conciliant le souci d'exhaustivité et la pertinence du contenu. Malgré le choix délibéré de concision, le texte arrive à couvrir largement le prograrurne d'enseignement de Routes dispensé dans les grandes écoles d'ingénieurs. Le lecteur remarquera certes quelques imperfections de forme dans cette première édition, dont certaines sont signalées dans l'erratum, et d'autres éventuellement omises ou relevant de la qualité des illustrations, etc .. , qui seront certainement évitées dans une future édition. Le présent ouvrage, fruit de la longue expérience de l'auteur dans l'enseignement et de son ouverture sur la pratique de la technique routière, est imbibé de cette pratique tout en soulignant les éléments opportuns de théorie quand cela est jugé utile. Il est ainsi conçu comme un excellent document d'aide et d'assistance au futur et au jeune ingénieur d'étude ou de chantier, impliqué dans le projet routier. De même, l' ingénieur expérimenté peut y trouver un valeureux aide-mémoire.

Foued KANOUN et Hichem SMAOUI

Sommaire

Le Projet Routier

SOMMAIRE Chapitre 1 : Introduction générale et exigence pour un projet routier 1. 1 Introduction générale : 1. 2 Exigences pour un proj et routier: 1.2.1 Aspect économique: investissements, rentabilité: 1.2.2 La sécurité routière : 1.2.3 Impact sur l'environnement : I.3 Choix d' imp lantation d ' une infrastructure routière: Chapitre II : Le réseau routier tunisien Introduction 11.1 Le parc automobi le tunisien: 11.2 Le réseau routier tuni sien: 11.3 Evol ution de la circulation sur le réseau routier tuni sien : Chapitre III : Etude de la circulation routière 1ntroduction 11 1 . 1 Analyse de la situation actuelle: méthodes d' étude: III 1.1 Stati stiques générales: III 1. 2 C omptages sur route: III lJ Enquêtes de c i rculation : III 1.4 Mesures de vitesse et de poids: ll 1.2 Lois d' étude de la circulation: 111.2. 1 La génération : Détermination du nombre de déplacements: 111. 2. 2 La distribution: Ventilation des déplacements dans l'espace : 111 .2.3 La répartition entre modes de transports : 111. 2.4 L' affectation s ur les itinéraires: [ 1I1. 2.5 C irc ulation sur les voies : llU Prévision et Projection d u trafic : 111 3. 1 Méthode analytique: III 3.2 Méthode numérique utili sant le modèle EMME/2 : C hap itre IV : Les tracés et les normes géométriques Introduction : IV.I La vitesse: paramètre déterminant du tracé : IV. I. I Vitesse de référence Vr: IV. 1.2 Classification des itinéraires en fonction de Vr: IV.I.3 Vitesse à vide, vitesse d'approche et vitesse de groupe: IV.2 L'entité "ROUTE-VEH ICULE-CONDUCTEUR" IV.2. 1 Le So us-Ensemble "Route-Véhicule" : IV.2.2 Le So us-Ensemble "Conducte ur- Véhicule" : IV.2.3 Le Sous-Ensemble "Conducteur-Route" : IV.3 Les éléments d ' un projet routier : . IV.3.1 Le tracé en plan IV.3 .2 Le profil en long IV.3.3 Le profil en travers IV.3.4 Les carrefours:

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Le Proj et Routier

Chapitre V: Le drainage routier Introduction: V.I Etude hydrologique: V 1.1 Climatologie et période de retour : V. 1.2 Méthodes de calcul s des débits: V.2 Etude hydraulique : V.2. 1 Les ouvrages de drainage longitudinaux : V2 .2 Les ouvrages de franchi ssement : V.3 Le drainage souterrain : V.3 . 1 Principe et généralités: V.3 .2 Géotextiles et drainage souterrain : VA Pathologi e du drainage routier : V.4.1 Causes du mauvais fonctionnement d'un réseau de drainage : VA.2 Cas fréquents de problèmes affectant les ouvrages:

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Chapitre VI : Géotechnique routière 85 Introduction 85 \TI.l Classifi cation des sols: 85 VI.I . I Généralités et définitions: 86 VI. I.2 Classification LPC : VI.I .3 La classification du '''G uide des Terrassements Routiers" (GTR): 86 VI.2 Essais d ' identification des sols: 89 89 V1. 2. 1 Analyse granulométrique : 90 V1.2.2 Limites d 'Atterberg : V1.2 .3 L'Essa i d' Equivalent de sable (ES) : 91 92 VI.2A L'essai au bleu de méthylène: 92 V1. 2. 5 Détennination des poids volumiques: 93 VI.2 .6 Essais chimiques: v 1.3 Essais mécaniques traditionnels: 94 94 v1.3. 1 Les essais Proctor (Modifié et Normal) : V1.3.2 L' essa i CBR (Californian Bearing Ratio) : 95 VI.3.3 Confection des éproùvettes pour essais de laboratoire: 97 VI.3.4 Essai tri axial de révolution: 98 99 V1.3.5 Essai de compression simple (Rc) : V1.3.6 L'essai de ci sa illement rectiligne direct (à la boîte) : 99 Chapitre VII : Les terrassements routiers Introduction VII.I Sélectionner les déblai s ou optimiser les mouvements des terres? VII.2 Les engins de terrassement : vI1.2 . 1 Prise en compte des difficultés d'extracti on: VI1.2 .2 Le bouteur (ou bulldozer): vI1.2.3 Les pelles: VII.2A Les chargeurs : VI1.2 .5 - Les camions et tombereaux (Dumpers): VI1.2.6 La décapeuse (ou scraper): VI1.2.7 La niveleuse (ou Motorgrader ou grader) : VlI.2 .8 Les engins de compactage: VI1.3 Les travaux de terrassement : V11.3 . 1 Exécution des déblais : 2

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Le Proj et Routier

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Vll.3.2 Les transports: VI!.3.3 Exécution des remblais : VII.4 Contrôles de compactage: VIl.4.1 Le contrôle local: VII.4.2 Le contrôle global: VI!.4.3 Les contrôles de partance: VI!.5 Les Quarante maximes des terrassements routiers:

Chapitre VIII: Les structures de chaussées Introduction VII!. 1 Structure de chaussée type : VII!. 1. 1 Généralités et définitions: VIIl.I.2 Les différentes couches d ' une chaussée: VII!.2 Différentes familles de structures de chaussée: VII!.2.1 Les chaussées souples: VII!.2 .2 Les chaussées semi-rigides : VIII.2.3 Les chaussées rigides: VlI!.2.4 Les chaussées mixtes: VIII.2 .5 Les chaussées à structure inverse: VIll.2 .6 Les chaussées à structure bitumineuse: VII1.3 Les géotexti les dans les chaussées: VlIl.3.1 Le rôle de Séparation: VII1.3 .2 Le rôle de Renforcement: VIII .3.3 Le rôle d' armature du revêtement: VII1.3.4 Conclusion : Chapitre IX : Les matériaux routiers Introduction IX 1 Matériaux utilisés dans les corps de chaus'sées : IX l. 1 Graves non traitées : IX.I.2 Graves et sables traités aux liants hydrauliques : IX 1.3 Graves et sables tmités aux liants hydrocarbonés : IX2 Matériaux utilisés dans les couches de roulement: IX2.1 Enrobés bitumineux à chaud: IX2.2 Enduits superficiels: IX2.3 Chaussées en béton: IX.3 Les enrobés bitumineux à chaud: IX.3.1 Généralités et définitions: IX.3.2 Historique des enrobés en Tunisie: IX3.3 Formulation des enrobés bitumineux : IX3.4 Comportement mécanique des enrobés bitumineux: Chapitre X: Dimensionnement des structures de chaussées Introduction: X.1 Les approches: XI.l L' approche empirique: Xl.2 L'approche rationnelle: X1.3 Particularités de la démarche: X2 Les modèles de la mécanique des chaussées: X2.1. Le modèle monocouche de Boussinesq ( 1885 ) : 3

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Le Projet Routier

X2.2. Les modèles bicouches : X2.3 Le modèle multic0uche de Bunnister ( 1943) : X3 Les matériaux , le sol et le Trafic: X3.1 Généralités sur la fatigue des matériaux: X.3.2 Le trafic et les structures de chaussées: X.3 .3 Le calage des résultats: XA L'approche pratique tunisienne (cas du catalogue 1984): X5 Optimisation du dimensionnement des structures de chaussées: X5.1 Position du problème: X5.2 Modélisation du problème: X5.3 Présentation du programme développé: X5A Conclusion: Chapitre XI : Pathologie et entretien Introduction Xl.l Dégradation des chaussées: XI.l.l Présentation: Xl.l .2 Causes de dégradation : XI.2 Les différents types d' entretien: Xl.2 .1 L'entretien préventif (ou courant) : Xl.2 .2 L'entretien curatif (périodique) : XI.2.3 L'entretien d'urgence: Xl.2.4 La réhabilitation : Xl.3 Classification des opérations d 'entretien: XI.3.1 L'entretien des ouvrages de drainage et de la signalisation: Xl.3.2 L'entretien des routes non revêtues : XI.3.3 L'entretien des routes revêtues:

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Chapitre 1 : Introduction géné rale et exigences pour un projet routier

1.1 Introduction générale: La route a pour but de pennettre la circulation en toute saison, dans des conditions suffisantes et aussi durables que possible de confort et de sécurité. Elle constitue une des traces les plus significatives que laissent les Sociétés. Elle participe, de nos jours comme autrefois, à la qualité de l'environnement et du cadre de vie. Elle joue un rôle important dans le secteur des transports et communications dont elle fait partie de ses équipements collectifs appelés infrastructures. La route occupe une place de choix dans l'économie d'un pays essentiellement en raison des investissements que nécessite sa construction. Son évolution s'est faite en relation étroite avec celle du véhicule et ceci, compte tenu de la progression de l'économie et de la société. La projet routier moderne apparaît comme un assemblage d'éléments de constructions répétitifs, agencés de telle sorte qu'elle réponde aux impératifs de confort et de sécurité cités. Cet assemblage dépend plus particulièrement du trafic et de ses variations, de l'importance des besoins d'échange à satisfaire et notamment de la longévité espérée de l'ouvrage à construire.

L'Art de l'Ingénieur consiste à apprécier judicieusement les caractéristiques de chacun des éléments à agencer pour satisfaire les exigences déjà mentionnées ainsi qu'une hannonieuse intégration dans le contexte urbanistique, architectural ou ru,al et économique dans lequel s'installe l'ouvrage. L'étude d'un projet routier est donc un préalable indispensable. D'autre part, il existe dans chaque pays des nonnes et des textes administratifs qui veulent codifier les règles principales et, dans une certaine mesure, préciser les démarches et contrôles indispensables pour une confonnité de l'ouvrage routier aux règles de l'art. Ces nonnes sont souvent basées sur des hypothèses simplificatrices générales, pas toujours applicables aux cas limites. Une application se~ile des directives et recommandations contenues dans ces nonnes ne garantie donc pas un projet routier optimal. En effet, la qualité d'un projet dépendra toujours en première ligne de la compétence et de l'expérience de l'ingénieur. Celui-ci doit être en mesure de prendre les dérogations nécessaires et de les justifier en se basant sur des connaissances approfondies des principes fondamentaux qui eux mêmes sont à l'origine des nonnes. Aussi, faut il rappeler que des projets « en général» qui, hier encore, paraissaient totalement délirants et utopiques et des exploits technologiques impensables il y a quelques années sont aujourd'hui réali sés et en arrivent parfois à paraître communs, du fait de leur profusion. Mais les réalisateurs de ces exploits, panni lesquels les ingénieurs et les chercheurs figurent en bonne place, deviennent, à cause de ce succès, de plus en plus sollicités et se trouvent obligés d'accomplir des projets de plus en plus complexes et de plus en plus grandioses, sans avoir le droit à la plus petite erreur, car les critères de fiabilité et de sécurité sont de plus en plus sévères. Parallèlement, le rapport qualité 1 prix est également devenu une composante fondamentale de l' état actuel des choses. On exige des réalisations de plus en plus étonnantes et dont la qualité soit irréprochable, mais aussi au prix le plus bas possible. De ce fait, les ingénieurs

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Chapitre 1 : 1ntroduction générale et exigences pour un proj et routier

sont constammcnt confrontés au fait de devoir concilier des paramètres qui sont à priori peu conciliables : la perfec ti on technologique au prix dérisoire ou presque. La conception et la construction des routes fait aujourd' hui partie de ces domaines dont l'optimisation du ra pport qualité / prix est l' un des paramètres les plus importants. En effet, voici un ouvrage qui porte la responsabilité des vies des personnes qui l'utilisent, mais qu'on trouve parfois cher à construire (de fait , les routes comptent parmi les ouvrages les plus coûteux en Géni e Civil , puisque 1 km de route revient à un prix oscillant entre 1 et:2 MD). Mais c' est aussi un domaine qui ouvre encore des perspectives de recherche très vastes, car il est très vaste et par conséquent peu connu. Beaucoup de choses restent à faire tant du côté mécanique des chaussées que du point de vue optimisation des structures. Dans cet esprit, le cours présenté dans ce manuel tente de mettre en évidence d'une part les relations entre le comportement des usagers, les lois fondamentales de la dynamique des véhicules, et les éléments géométriques et constructifs du tracé et d'autre part le comportement mécanique des structures de chaussées ainsi que les problèmes constructifs en relation avec ces structures. L'ensemble du cours doit permettre aux futurs ingénieurs de réaliser des projets routiers en prenant en compte les critères essentiels de séc uri té, de confort, d'économie et de protection de l'environnement. Toutefois ce document n'a pas prétention d'être exhaustif. Le lecteur est renvoyé à l'ensemble des textes cités en bibli ographie afin qu'il trouve la meilleure solution technique au problème particulier qui le préoccupe.

1.2 Exigences pour un projet routier: Un projet routier doit satisfaire à plusieurs conditions. Quelques unes de ces conditions sont exigées par tous les usagers (tell e que la sécurité) d'autres restent réclamées par les uns mais oubliées par les autres (rentabilité). Un petit sondage auprès d' une centaine d'usagers a montré que toutes les exigences peuvent être regroupées sous fonne de troi s aspects : l'aspect économique, l'aspect sécurité et l'aspect environnemental. 1.2.1 Aspect économique: investissements, rentabilité: Lorsqu'une société anonyme dési re entreprendre une activité, elle se livre à une sérIe d'opérations préalables avant de fabriquer un produit et de le vendre. Ces opérations sont décrites tableau 1.1. Une société privée ou d'économie mixte qui construit une autoroute, se livre au même processus de pensée. La démarche de l'administration (Etat, comm une, .. .) qui construit une autoroute libre (sans péage) ou une déviation de route est liée étroitement à ce processus. Le parallèle ainsi résultant du tabl eau 1. 1 met en évidence un fondement technicoéconomique commun, auquel on ne peut échapper sans tomber dans l'incohérence. 6

------Société privée

Ollération

Administration '" Circulations potentielles * Caractéristiques géométriques fonction de ces circulations

Etude de la denulIIde

Première phase de l'étude du marché. Pourquoi fabriquer un objet qu'on ne peut pas vendre. Etude de la re"tabilité

• Evasion du trafic (péage)

'" Coût de construction: acquisition des terrains, travaux divers, . • Evaluation des dépenses de fonctionnement (positives et Deuxième phase de l'étude du négatives, le nouveau ouvrage peut entraîner des économies de marché. Etude du coût du produit fonctionnement) * Evaluation des avantages apportés aux usagers par l'ouvrage et du prix que le public peut • Comparaison de ces avantages • Avantages pour la collectivité payer. au péage probable (évasion) * Rentabilité économique pour * Rentabilité financière (intérêts) la nation (actualisation) Construction de l'ouvrage conforme aux lois de la circulation et au Investissemellts volume de la circulation escomptée. Seulement si l'étude de rentabilité est favorable. Construction, acquisition, .. * Payement de certains salaires • Payement des salaires E~ll.loitatio" (Péagistes, surveillants, police de * Mesures pour améliorer l'usage Fond de roulement. Production la circulation, ... ) * Mesures pour améliorer I!usage Veille • Publicité • Impôts • Recettes du Trésor Public • Péages Recettes • Redevances (Restaurants, Garaaes, pompes .. .) Cash flow Le progrès matériel pour les citoyens est évident, d'où une augmentation de la matière imposable (cash flow général) pour (Recettes - dépenses) = bénéfice financer le renouvellement et le développement (7ème opération). + provision pour renouvellement des matériels de production. Mailltenance et déveloflll.emC1Z1 * Entretien des ouvrages et notamment de la chaussée * Grosses réparations et reç.forcements Le cash flow alimente le fond de * Travaux d'élargissement. roulement et permet le renouvellement des instruments de production. Tableau 1.1 : App roche économique d'un projet routier

1. 2.2 La sécurité routière: La sécurité des usagers est un enjeu majeur de la politique routière. Parmi les nombreux facteurs qui permettent d'améliorer la sécurité des usagers, la conception et les caractéristiques des infrastructures jouent un rôle déterminant. Tout projet d'investissement fera donc l'objet d'une évaluation de son incidence sur la sécurité. Signalons que l'objectif sécurité est influent sur tous les chapitres de ce manuel. Il convient de dégager l'avantage de sécurité lié à l'aménagement ou la création d'une infrastructure. Cette évaluation passe par un diagnostic de la situation existante. L'avantage sécurité est en effet déterminé en comparant les niveaux de sécurité avant et après l'aménagement. Il est exprimé en nombre d'accidents, de tués et de blessés graves évités. Notons que les aménagements doivent permettre d'améliorer la sécurité non seulement sur l'axe étudié mais aussi sur l'ensemble du réseau concerné. Il est à remarquer enfin que lors de l'exploitation d'une route, l'objectif sécurité est en étroite relation avec les autres objectifs : confort, fluidité et information continue des usagers. Cette relation peut être contradictoire ou complémentaire selon les cas. 7

Chapitre [ : Int roduction générale et

ex i g e~ces

pour un projet routier

al Outil de base: le fichier accidents: Pour pouvoir mener des actions solides de prévention , un des premiers soucis en matière de sécurité routière doit être l'établissement d'un fichier des accidents. En effet, l'exploitation et l'analyse des données recueillies permettent de déterminer si une section de route ou un point singulier est réellement dangereux. Il faut alors prendre les mesures nécessaires afin de réduire l'éventuel danger. Des programmes informatiques existent pour exploiter les fichiers programmes permettent d'établir:

accidents. Ces

- les bilans globaux de sécurité (annuels et pluriannuels) - le recensement des divers types d'accidents (par exemple accidents contre un arbre) - l'orientation des programmes d'entretien routier pour mieux prendre en compte la sécurité - la nécessité de mettre en place des équipement spéciaux de sécurité (glissières, ... )

bl L'unité de risque: Les comparaIsons en matière d'accidents se fonts sur la base de taux moyen par unité de nsque. Ces taux peuvent être divers: - moyenne - moyenne - moyenne - moyenne

par kilomètre par véhicule par (véhicule x kilomètre) par (véhicule x heure).

Chacune de ces unités peut être utilisée pour résoudre un problème de type différent. La plus utilisée est la moyenne par (véhicule x kilomètre).

cl Causes des accidents et aménagements spéciaux: IL est rare qu'une cause unique soit à l'origine d'un accident. On parle souvent de faisceau de causes. Les analyses statistiq ues révèlent des associations d'accidents de type: accident-pluie, accident-ivresse, ... La recherche d'une cause peut être conduite en essayant d'isoler des sections où toutes les conditions sont semblables sauf celles dont on veut étudier l'effet de la variation sur un nombre d'accidents. Cependant l'effet concours de circonstances reste difficile à éliminer. L'analyse des causes d'accidents se produisant sur des points ou sections dangereux permet de choisir les meilleurs aménagements pour améliorer la sécurité. On distingue: - les aménagements de carrefours - les rectifications de virages - les modifications de la signalisation - la pose de glissières de sécurité - l'amélioration de la surface de roulement (enduit à haute adhérence, ... ) 8

Chapitre 1 : I ntroducti on générale et exigences pour un proj et ro utier

- la mise en place ou l'amélioration de l'éclairage - etc. Chaque aménagement nécessite un fin ancement et les crédits sont généra lement limités. Le choi x repose sur un critère principal qui est le taux de rentabi lité. Signalons que les taux de rentabilité des opérations de sécurité sont très é levés et peuvent dépasser les 100 %. 1. 2.3 Impact sur l'environnement : L'usager ou le riverain de la route est sensible à son environnement (comme tout autre individu). L'approche de cette sensibilité est difficile : les qualités spatiales d'un espace ne se quantifient que partiellement, le vocabulaire spéciali sé de ce domaine de connaissance est peu accessible. Les processus de conception doi vent, notamment en milie u urbain, tenir compte d'un certa ins nombre de principes relatifs a u minéra l, au végétal, à la lumière artificielle, à la cou leur . pour aménager l'espace sans lui nuire. Le recours à un indicateur un iq ue agrégeant l'ensemble des aspects de l'environnement n'est généralement pas possible compte tenu de : - la multiplicité des objectifs qui caractérisent ces questions et dont la satisfaction ne peut d'ailleurs pas toujours être assurée simultanément - la difficulté de quantifier les effets sur l'environnement et encore plus de les traduire en équivalent monétaire. L'importance donnée à tel ou tel aspect de l'envir4nnement est généralement liée à des considérations locales ou régionales. En effet, on ne peut créer des équipements sur des recettes transposables à travers, toutes les régions, toutes les cultures, tous les climats. Il faut à chaque foi s tenir compte des spécifications des populations pour lesquelles on fait un aménagement et on se rer.d a lors compte de la complexité qu'il y a de témoigner avec des mots sur l'express ion sensible d'un paysage et de l'insertion d'un aménagement dans le site. Les critères d'appréciation peuvent concerner: - les ressources naturelles et les écosystèmes: le sol, l'ai r, l'eau, la faune, la flore, - les activités humaines : • l'aménagement urbain, la vic locale et l'améli C\ration des accès aux différents pôles desservies • l'agriculture et l'aménagement rural * la sylviculture et l'aménagement fo resti er - le cadre et la qualité de vie:

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Chapitre 1 : Introduction générale et exigences pour un projet routier

* le bruit et les pollutions * le paysage

* le patrimoine culturel et scientifique 1.3 Choix d'implantation d'une infrastructure routière: Le tracé d' une infrastructure routière ou l'esquisse de l' implantation de son axe nécessitent l'intégration de plusieurs paramètres : historiques, politiques, économiques, juridiques, techniques, sociaux et esthétiques. L'étude n'aboutit pas forcément à une solution unique et plusieurs variantes peuvent être proposées. Le décideur est alors amené à ne retenir qu ' une seule de ces variantes. Il doit ainsi prendre en considération le fait que son choix peut engendrer des consequences irréversibles sur l'avenir de l'infrastructure en question: une infrastructure, qui est le plus souvent très coûteuse, est difficilement modifiable une fois réali sée. En plus, les critères intervenant dans le choix de cette infrastructure n 'ont pas forcément la même dimension ni les mêmes effets vis à vis des conséquences sur l'avenir de cette infrastructure ce qui rend encore plus complexe le choix des décideurs. Dès lors, le recours aux outils d'aide à la décision doit être envisagé . Les méthodes multicritères d 'aide à la décision contiennent une démarche permettant de répondre à la problématique posée. Nous avons entrepris une étude qui s'inscrit dans cette démarche. Nous avons d'abord analysé les différentes méthodes multicritères et nous avons choisi la mieux aJaptée au cas des infrastructures routières. Nous avons retenu la méthode ELECTRE III (Elimination Et Choix Traduisant la Réalité) que nous avons programm~ et un code de calcul est ainsi développé. Ce code, baptisé EMNA Il, est validé en utilisant beaucoup de cas tirés de la bibliographie parmi lesquels des projets d' infrastructures du grand Tunis. Le code ainsi développé permet de fournir un classement de plusieurs variantes d' implantation d' infrastructures routière en fonction d'un certain nombre de critères indépendants et hétérogènes. Fini l'époque où décider se ramenait souvent à optimiser une fonction économique. Le critère économique était alors le majeur sinon l' unique critère de sélection. Les méthodes de calculs et les procédures employées pour l'élaboration de cet outil sont transparentes ce qui constitue un avantage.

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ChapÎtre Il : Le réseau rout ier tun isÎen

Introduction Ce cha pitre, résume les caractéri stiques du parc automobil e Tunisien, décrit le réseau routier national, et donne une idée sur l'évolution de la ci rc ulation sur ce réseau. La Tunisie est un pays dont la surface recouvre 162. 155 km2 du nord de l' Afrique. Elle dénombre environ 9.4 millions ( 1999). La Tuni sie est découpée administrativement en 24 go uvernorats. Ses plus grandes villes sont Tunis (La ca pitale), Sousse, Sfax, Kairouan, Gabès, Bizerte. Dans la fi gure 11.1 , on co nsigne la carte de la Tuni sie muni e de ses pri ncipales villes, des ses ports existants, de so n réseau hydrographique et de so n résea u routier.

U BYA

LEGENDE • Capitale • Villes principales

Ports Réseau hydrographique Réseau roulier

o

1 u

,

100 km 100

~ i ks

Figure 11.1 : Carte de Tuni sie

1.1 Le parc automobile tunisien: .a fi gure 11.2 montre les catégori es, les définitions et les si lhouettes des véhic ul es qui irculent sur le résea u routi er tuni sien. Il

, ,.

Chapitre II : Le réseau routier tunisien

i

l

.., ;

i cycl ettes avec ou sans moteur auxiliaire Tricycles avec ou sans B

C

D

Camionnettes une tonne 500 (Estafettes, Ilacteur sans semi-remorque, ... )

E

Cami ons légers de charge uti! e compris e une tonne 500 et trois tonnes 500 (OM, RE1lault;,1 Iveco, .. . ) lourds sans remorque de supérieure à trois tClllles 500 (BerEet,

"",,,QU, I

Praga, ... )

2

Camions lourds avec remorque ou tracteurs semi-remorque (Tankers des T.P., Trn,nsrlort.sl

pétroliers, .. . ) Transports avec 2 remorques ou raus, Tracteur av~c semicen-,nmnp plus remorque, . ..) ,

Tracteurs agricoles avec ou sans remorque

~Ulll'L'" It'~l'''''"' de

.)

parc Le parc automobile tunisien est passé de 171719 véhicules en 1972 à 537842 en 1987, soit une augmentation de plus 200 % pendant 15 ans. En 1997, il a atteint 853470 véhicules, soit une augmentation de plus de 58 % pendant 10 ans. Le parc automobile tunisien à dépassé le million de véhicules à partir de l' an 2000.

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Chap itre Il : Le réseau routier tunisien

J;'oooooo Ë"

800000 'g; 600000 ID <

Figure Ill.! : Exemple réel de comptage directionnel

cl Enquêtes à domicile : L'enquête ménage, l' enquête OriginelDestination et les sondages effectués dans les carrefours de la zone considérée servent à avoir une idée précise sur les caractéristiques des différents mouvements. Ces informations sont à comparer avec celles tirées des données statistiques sur les origines et les destinations les plus fréquentes des véhicules. Sur une carte seront reportées les lignes désirs qui représentent les courants virtuels les plus importants ainsi que les demandes .d' emplacements pour stationnement.

dl Enquêtes de stationnement: Elles représentent un type particulier d'enquête qui se réalise en site urbain. En effet, le stationnement est un consommateur important d 'espace et il appartient de bien appréhender le phénomène pour pouvoir y apporter des solutions efficaces. Le stationnement peut être distingué en 4 formes: - Stationnement des riverains - Stationnement de longue durée des pendulaires - Stationnement de courte durée - Stationnement pour livraison

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Chapitre III : Etude de la circulation routi ère

L' enquête de stationnement est manuelle. Chaque enquêteur dispose d' un plan des stationnements d' une zone détenminée, avec places de parking numérotées. Il doit effectuer, à période fixe ( 1/2 heure), le pointage des véhicules stationnés, en repérant généralement le numéro d' immatriculation. Cet enregistrement permet de déterminer le taux d' occupation des places, le délai de rotation et la durée moyenne de stationnement.

III lA Mesures de vitesse et de poids: Il est très utile de connaître, en plus du nombre des véhicules et de la classification du trafic, les autres éléments caractéristiques de la circulation (Vitesse et poids des véhicules).

al Mesures de vitesse: La détenmination de vitesse peut être faite par un grand nombre de procédés. Le plus simple est évidemment le chronométrage direct du temps mis par un véhicule pour franchir la distance entre deux repères placés sur la chaussée. Les mesures peuvent être faites par un observateur unique en utili sant des appareils appelés énoscopes constitués par un miroir à 45 °, placé dans une boîte en forme d'équerre, ouverte d'un côté vers la route, de l'autre vers l'observateur. Celui-ci placé à égale distance (50 m par exemple) des deux énoscopes, perçoit nettement un changement d'intensité lumineuse lorsque le véhicule passe au droit de chacun des appareils. En prati que, on utili se des appareils basés sur le même principe, mais plus perfectionnés . . Dans un premier modèle, les repères sont deux tubes pneumatiques analogues à ceux des compteurs, espacés de 4,5 m : l'impul sion de l'essieu sur le premier tube provoque par un relais la décharge d'un condensateur, le passage sur le second tube arrête cette décharge: La chute de tension résiduell e est fonction du temps de décharge et donc de la vitesse du véhicul e, qui s'i nscrit sur un cadran jusqu'à ce que l 'obs~rvateur, d'un coup de clé, recharge le condensateur. ; Dans un second modèle, les repères sont des câbles coaXIaUX minces espacés de 1 m. L'écrasement du câble (3mm de diamètre) produit une variation de capacité par diminution de l'épaisseur d'isolant qui provoque une impulsion de tension dans le circuit d'où le déclenchement d'une décharge du condensateur. La mesure de vitesse est faite identiquement à celle décrite ci-dessus. D'autres appareil s utili sent l'effet Doppler-Fizeau : Un faisceau d'ondes ém ises par une source et rayonné par une antenne directive est réfléchi par un objectif et reçu sur un récepteur. Si l'objectif est mobile, la fréquence de l'onde reçue sera différente de celle émise, et la différence des fréquences sera proportionnelle à la vitesse. La précision obtenue est de l'ordre de2 %. Sinon, recourir à des procédés d'enregistrement photographiques qui consistent à étudier le passage d'un véhicul e sur des séries d' images prises à des intervalles de temps réguliers. Indépendamment de la vitesse instantanée des véhicules, on peut avoir à mesurer leur vitesse moyenne sur un parcours, notamment sur des itinéraires urbains encombrés. Ceci se fait généralement en détenminant le temps de parcours d'un véhicule dit « flottant )) , conduit de telle façon que le nombre de fois où il dépasse un autre véhic ule soit égal au nombre de fois où il est dépassé.

23

Chapitre III : Etude de la circulation routière

bl Mesures de poids: Le contrôle du poids des véhicules est indispensable non seulement pour l'analyse statistique et les prévisions de trafic, mais surtout pour limiter les surcharges d'essieux qui sont extrêmement dommageables pour les chaussées. L'agressivité des véhicules lourds croît très vites en fonction du poids des essieux. Or, les compagnes de contrôle mettent en évidence des proportions de véhicules en surcharge atteignant 20 %. Tout véhicule en surcharge de plus de 5 % doit être immobilisé. Sont employés pour ces contrôles : - Des matériel s mobiles, bascules mécamques, mesurant par un système de levier les déformations d'un ressort. - Des matéri els dits « semi-fixes» déterminant le poids d'une roue, au moyen de quatre jauges de contraintes branchées sur un pont de Wheatstone. - Des ponts bascules classiques, présentant l'inconvénient de donner le poids total du véhicule et non pas la charge par essieu. Il existe également des dispositifs équipés de façon à déterminer la vitesse, l'écartement des essieux et le poids de chaque essieu.

111.2 Lois d'étude de la circulation: L' étude de cette partie sera suivant un enchaînement logique. Cet enchaînement commence par l' évaluation du nombre de déplacements (de tout genre) susceptibles d'être crées entre deux agglomérations ou à l' intérieur d' une même agglomération et là on parle de la génération des déplacements. En phase uJtérieure sera, alors, la distribution des déplacements ainsi générés dans l'espace pour les répartir ensuite sur les différents modes de transport disponibles. La part du trafic purement routier sera alors affectée aux itinéraires existants ou projetés pour évaluer enfin la circulation sur les différentes voies d ' un même itinéraire. III.2 .1 La génération: Détermination du nombre de déplacements:

Cas de la rase compagne: On considère le cas général où l'on cherche à déterminer le nombre de déplacements T AB susceptibles d' être crées entre deux agglomérations A et B distantes de D (km) et de populations respectives PA et PB. Le nombre de déplacements T AB peut être approché par les modèles gravitaires de la forme:

TAB= K (PAPB)'" n D Où : K, m et n sont déterminés par des procédés statistiques de corrélation : Calage sur la

réalité. Il est à signaler que des travaux antérieurs ont montré que : 1/2 :,; n :,; 1 et m # 2. Ainsi se révèle une similitude de cette loi avec celle de Newton portant sur l'attraction universelle. 24

Chapitre III : Etude de la circulatio n routi ère

Cas du milieu urbain: Ce cas est plus compliqué car il faut différencier les 3 genres de déplacements qui s'y trouvent et qui sont les déplacements de transit, les déplacements d'échange et les déplacements internes. Pour le transit et l'échange, la situation actuelle est parfaitement mesurable (Comptages, enquêtes ... ), l'évolution peut être estimée pareillement à celle de la rase compagne. Pour les deplacements internes, l'approche peut se faire par un découpage du milieu urbain en zones de caractéristiques socio-économiques homogènes. A chaque zone sont associés des éléments chiffrés qui caractérisent l'attraction et l'émission de cette zone en matière de déplacements. Les déplacements sont alors rattachés à un motif déterminé: Travail, étude, domicile, .. Il est à remarquer avant de clore ce paragraphe, que le projeteur doit prendre en considération les déplacements induits provoqués par l'attraction d' usagers supplémentaires par le nouvel aménagement. IIl.2.2 La distribution: Ventilation des déplacements dans l'espace Cette phase intéresse essentiellement le milieu urbain et vient tout de suite après la phase génération. Il s'agit d'affecter à chaque zone d ' origine de déplacements une zone de destination. On construit alors la matrice origine/destination. Pour déterminer Tij, on définit une résistance au trafic noté (fii ) inversement proportionnelle à Ti). Cette résistance au trafic est évidemment fonction de paramètres simples et identifiables tels que la distance parcourue (d ij ), le temps mis (tiil ou le coût payé par l' usager (Cii). '. 1 2 1 N. r N

.t

T.,

1 2

T. 2

T ij

J

T .J

N., N

T.N Tl. T z.

T1.

T N.

Figure III 1: Matrice Origine/Destination pour un motif. Il est évident que quand Cij, dij ou t,j augmentem, Tij dim mue. On admettra par hypothèse que fij = fji. Pour calculer le m:mbre de déplacements on considère, par exemple, que la fonction fij sera la valeur (Cij)' (x peut êr,"ô le temps mis ou la distance parcourue selon qu'on est en milieu urbain ou en rase compagn';).

25

Chap itre III : Etude de la circulation routière

On définit également Ok comme l' opportunité de la zone k (travail, commerce, .. ). Le nombre de déplacements déduits sera ainsi calculé: 1

O, -

fij

T u - E '·

- " n O k -fik L.,

1

k .J

Enfin, on définit l'émission globale Ei de la zone i et l'attraction globale AJ de la zone j respectivement par: Où Pi est la population de la zone i T, . = E , = ÀF,À < 1

T.j

= a Aja < 1

III .2.3 La répartition entre modes de transports: Les déplacements entre deux agglomérations où entre deux zones d'une même agglomération peuvent se faire selon plusieurs manières, en passant de la marche à pied jusqu'au transports dits exceptionnels. Que choisir?

Figure HU : Se déplac~r , et choisir Le choix d'un mode de transport dépend de plusieurs paramètres qui peuvent être quantitatifs (distance, temps, COÙI. . . ) où qualitatifs (niveau de service, qualité de service ... ). L' importance d' un paramètre par rapport à un autre peut différer d'un contexte à l'autre. Notons, à titre d' exemple pour un contexte donné, MP comme le pourcentage de la marche à pied par rapport aux autres modes de transports disponibles dans ce contexte. La figure 4 montre l'évolution de MP en fonction de la distance parcourue D. DA varie de 2 à 4 km et ce essentiellement en fonction de la qualité des transports en commun. HP 100%0---_

o

D

D

Figure HU : Evolution de MP en fonction de la distance parcourue D.

26

Chapitre III : Etude de la ci rcul atio n ro utière

Remarque: L' évaluation de la part du transport routier par rapport aux autres modes peut être effectuée en suivant le même processus. III.2.4 L'affectation sur les itinéraires : Le nombre de déplacements routiers entre deux agglomérations ou entre deux zones, d'une même agglomération doit être affecté aux différents itinéraires existants ou proj etés. Rappelons que l'importance du trafic d'un itinéraire projeté par rapport à celui des routes existantes a une incidence directe sur la rentabilité économique et financière du projet. itinéraire 1 exist8 nt itinéra ire 2 existant zone

A

itinéra ire 3 projeté

---

'Zone B

- ~ - --

Figure IIIA : Affectation sur les itinéraires Remarquons que la configuration de la figure 5 ressemble fortement au schéma électrique de plusieurs résistances en parallèles: figure III. 6. Le courant électrique qui traverse une résistance i ne dépend pas uniquement de la valeur de cette résistance et de la différence de potentiel (VS-VA) mais aussi des valeurs des autres résistances.

Figure !l1.5: Similitude électrique Ainsi, On définit le coût généralisé qui représente la somme pondérée de plusieurs coûts soient directement ressentis par les usagers ou indirectement (sécurité .. ). Ce coût généralisé englobe les coûts réels (Carburant, amortissement ... ) les coûts psychologiques (attente, stress ... ) La considération de ce coût n'implique pas nécessairement que tous les déplacements seront par l'itinéraire ayant le coût le moins élevé. En effet, l'itinéraire le moins cher serait dans ce cas le pus emprunté et donc le plus encombré; Son coût augmentera nécessairement. D ' autres raisons peuvent être invoquées: - L' appréciation de l'importance d ' un itinéraire ou l'autre peut être différente d' un usager à l'autre. - Le manque d'information des usagers.

27

i

Chapitre III : Etude de la circulation routière

1

j

_ Les usagers étrangers aux lieux, suivent nécessairement la signalisation. Certains bureaux d' études utilisent pour l'affectation du trafic le logiciel ARIANE développé par la SETRA. Le principe de fonctionnement d' ARIANE est le suivant: Enquête Origine/IJestination 1

Matrice OriginelDestination

Evaluation économique régionale.

l Taux de croissance de trafic

~ ARIANE~ )

Coûts économiques d'exploitation

i Croissance démographique régionale Affectation du trafic Figure III.6: Organigramme méthodologique de fonctionnement d'ARIANE La loi d' affectation utilisée est du type :

LiC)a

Ti"-C Où :

Ti, Tj sont les trafics sur les itinéraires i et j. Ci, C j sont les coûts de circulation généralisés y compris le temps de parcours sur les itinéraires i et j qui sont fonction des trafics Ti et Tj CI. est le coefficient d'ajustement déterminé par calibrage des matrices initiales sur les trafics enregistrés à l'année de référence dans la zone du projet. Ce coefficient a été déterminé en 1996 à partir du test de calibrage du trafic entre les différents itinéraires ou routes existantes. Plusieurs tests d'affectation devàient être effectués avec le logiciel ARIANE jusqu'à trouver les marges d' erreurs les plus faibles entre les trafics reconstruits par le modèle et les trafics réellement observés sur les différentes routes dans la zone du projet. Après différents tests, la valeur de CI. égale à 10 s'est avéfée la valeur qui restitue le mieux le réalité, c'est à dire qui engendre les marges d'erreurs les plus faibles. III.2.5 Circulation sur les voies : al Relation Débit- Vitesse:

Il s'agit de déterminer la relation débit-vitesse pour une voie. 28

Chapitre 111 : Etude de la circulation routière

Le débit Q sur une voie est fonction de l'espacement entre les véhicules. Or, l'expérience d' un conducteur qui veut éviter la collision avec celui qui le précède, si ce demier s'arrête, a montré que l'espacement minimum ç entre deux véhicules successifs roulant sur une même voie est géré et commandé par une notion de sécurité .. ç est donc la somme de trois termes: L-a longueur du véhicule, la distance parcourue pendant le temps de perception-réaction (proportionnelle à la vitesse) et la di stance parcourue pendant le freinage (proportionnelle à la vitesse). En remplaçant chaque terme par son expression en fonction de la vitesse v et en faisant les simplifications nécessaires, l'expression de ç sera la suivante:

ç=

8 + 0.2 v + 0.003 v'

Or, le débit Q en véhicules par heures peut s'écrire sous la forme suivante:

Q=_V_

ç

1000 L'allure de la courbe de Q en fonction de v est alors celle de la figure 1I1.8. 120

.. -

- ..

_._- - -

100 80

=~ .g ;>-

60

) 40 "é hicule~/kJ1t

40

.-/

20

1

0 0

500

1000

1500

2000

2500

Q(véh!11)

Figure HI.7: Courbe schématique donnant (pour une voie) la vitesse praticable en fonction du débit Le dessin comporte les valeurs (approximatives) des concentrations aux 3 points particuliers de la courbe.

bl Notion de capacité et de niveau de service: Le Hayway Capacity Manuel (H.C.M) édité par les améncains en 1965, à partir des statistiques effectués sur des routes et des conducteurs américains, défi nit six niveaux de services observés sur les autoroutes et les rouhos express qui s'approchent des conditions idéales de circulation (pas de croisement, pas à 'ohtac1es latéraux, bonne visibi lité, pente et rampe généralement faible etc ... ). Chaque niveau de service est caractérisé par ses propre, paramètres comme l'indique le tableau ci-après:

29

Chapitre UI : Etude de la circul ation routière

Vitesse Niveau partica le (kmlh)

Vitesse de Ecoulement fluide base 90à l00 Ecoulement stable Ecoulement stable; vitesse 80 limitée par le trafic Ecoulement stable de courte 60 durée 50 Ecoulement instable

La force centnfuge, définIe plus haut, tend à faire déraper le courbes. Le déversement de la chaussée vers l'i ntérieur de la courtà la pesanteur un rôle actif, la composante du poids parallèle au pl. alors compenser partiellement la force centrifuge. La résultante des centre de gravité du véhicule s'exprime par:

v2

.

r = M -cosd - Mgsmd .......... (1) R "d" est l'angle de la chaussée par rapport à l'horizontale: dévers.

P

F~M

P~M

____ .P cosd

v' IR ________~d_______ ~P~~_M~~ _____

Figure IV.3 : Dévers de la chaussée. On pourrait songer à contrer complètement par le dévers l'effet de la force centrifuge, en annulant r. A titre d'exemple, pour v ~ 140 km/h et R ~ 1 000 m, "d" devrait être dimensionné à 16% ce qui serait inadmissible pour les véhicules lents et dangereux en temps de pluie. On ne peut donc jamais compenser la force centrifuge par la seule action du dévers. C'est alors la propriété du contact "chaussée-pneumatique" qui permet de mobiliser les réactions tangentielles complémentaires. Le dévers, exprimé en %, est souvent inférieur à 7 % (d < 0,07 rad), d'où sin d # tg d # d et cos d # 1. L'équation( 1) devient alors: v' r ~ M -- - Mgd (2) R v'

Le terme (R - gd)est équivalent à une accélération (transversale). Pour le confort de l'usager, cette accélération doit être introduite progressivement. Nous parlerons alors de courbure progressive et de dévers progressif

bl Elasticité et déformation du pneumatique. La Dérive du pneumatique: La dérive d'un mobile est une notion qui nous est familière: soumis à des actions normales à leur direction de marche, les mobi les "dérivent" glissent latéralement, (dérive des nageurs, des bateaux, des avions, des skieurs .. ). Le pneumatique présente un comportement identique. 39

Chapitre IV : Les traces et les normes géométriques

Pendant le mouvement de rotation, sous l'action de la force transversale, la oénératrice médiane du tore qui forme '"l'enveloppe, se déforme au passage dans l'aire de contact Cette déformation étant faible à l'entrée dans l'aire de contact, elle s'amplifie vers l'arrière car le matériau élastique cède progressivement sous la poussée qu'il reçoit Les défonnations étant plus grandes à l'arrière de l'aire de contact, les réactions transversales élémentaires y sont plus fortes: la réaction totale ne passe donc plus sous le centre de la roue, mai s forcément en arrière. Figure lVA : Déformation du pneumatique. Le pneu en dérive est donc soumis, non seulement à la rés ultante T (définie plus haut ) mais aussi à une torsion qui explique l'obliquité de la surface de contact Le pneumatique n'appréciant pas cette torsion, le couple (F, T ) dit couple d'auto alignement tend à fàire tourner le plan équatorial du tore dans le plan vertical de F. Si l'on veut maintenir la traj ectoi re du centre de l'aire de contact telle qu'elle existerait en l'absence de force transversale, il faut exercer un couple d'axe vert ical éga l au couple d'auto alignement et incliner le plan équatorial de la roue d'un angle ex par rapport au plan vertical qui passe par la trajectoire fixée: manœuvre similaire à celle du pilote qui , pour conserver son cap, "met en dérive" son avion.

N et T étant les sollicitations instantanées d'une roJe (respectivement vert icale et tangentielle transversale), on a la relation : T = kexN (3) ex : angle de dérive et k : coefficient d 'envisage.

T

On retrouve la relation classique de la mécanique frottement

f N, où f est le coefficient de

cl Conditions d'équilibre dans les courbes: Considérons l'essieu arrière du véh icule, form é d'un axe reliant deux roues. Le système à cinq équations suivant définie l'équilibre de cet essieu: fi gure IV.S.

\h

NI

Ti

.....

P=Mg ····-I-·~·

i

Figure IV.S : Equi libre d'un essieu. 40

.,

T Chapitre IV : Les tracés et les normes géométriques

NI+N2=Mg+Fd Tl + T2 = F - Mgd Tl = K( N I T2 =K( N2 Mgb = (F - Mgd) h

Cette équation exprime le non renversement.

A partir des équations d'équilibre, nous pouvons établir la relation liant les caractéristiques spécifiques R et d de l'infrastructure.

v'

ka

=

Tl

NI

--d gR v'd 1+gR

= T2 = Tl + T2 = F - Mgd N2

NI + N 2

Dans les cas les plus courants, on peut négliger le v' R --- - g(d+ka)

ou

Fd+Mg

terme(;~J, d'où: R

v'

g(d+j,)

............. (4)

ft : étant le coefficient de frottement transversal et "d" exprimé en pourcentage.

dl Comportement longitudinal - Le freinage .Le freinage des véhicules actuels est réalisé par l'action du frottement des garnitures des freins . sur les tambours ou les 'disques de freins , et du frottement du pneumatique sur la chaussée. Le frein fait naître autour des axes des roues un couple qui mobilise au contact "roueschaussée" des réactions tangentielles grâce à l'adhérence des pneumatiques et de la chaussée. Nous avons la relation suivante entre l'effort normal 1N sur la chaussée et l'effort tangentiel longitudinal L : L = fl N (5) où fI est le coefficient de frottement longitudinal. Les constructeurs de véhicules limitent la valeur possible du couple de freinage, de façon à éviter le glissement dans les conditions moyennes d'état de chaussée et de pneumatique (AB.S.). En fait, la valeur fi est essentiellement fluctuante: Tableau Iv'2.

Etat de la chaussée ru..E1leuse et sèche rugueuse et mouillée Mouillée lisse-mouillée Verglas - Boue

Etat du pneumatique bon bon usé usé usé

Plage du coefficient f. 0,8 à 0,9 0,6 à 0,8 0,3 à 0,4 0,05 à 0,1 0,05 à 0,1

Tableau IV.2 : Coefficient de frottement longitudinal.

41

ChapÎtre IV : Les tracés et les no rmes géométriques

Signalons que les valeurs du coefficient de frottement dépendent aussi de la vitesse du véhicule et des conditions atmosphériques. La valeur de ce coefficient peut tomber même à 0 lorsque de mauvaises conditions de drainage entraînent de part la présence d'une hauteur d'eau importante sur la chaussée, l'hydroplanage du pneumatique : figure IY. 6.

B ZOne de transition Pneumatique en hydroplanage La zone A s'est étendue à toute l'aire de contact.

Pneumatique roulant sur chaussée mouillée en adhérence partielle A zone de film d'eau continu C zone de contact sec.

Figure IV.6 : L'hydroplanage du pneumatique. D'autre part, le freinage est rendu plus délicat par le problème du blocage d'un essieu avant l'autre, ce qui provoque la perte de contrôle du véhicule pour une décélération inférieure à "fi gH L'action des freins est en effet proportionnelle à la charge instantanée de chaque essieu. Or, pour un véhicu le à traction avant classique, le rapport avant-arrière peut facilement passer de 60/40 à 40/60 suivant que le véhicule est à vide ou en charge. En plus, en courbe, sous l'effet de la force centrifuge, il y a un transfert de charge de la roue Mg h ( cf. IV.2. I.c). intérieure vers la roue extérieure pour un même essieu. 6P ~ b( F Mg

-dl

l

Pour évaluer la distance de frei nage Dr on peut considérer que la force vive du véhicule est progressivement annulée par le travail des efforts de cisaillement dans la surface de contact pneumatique chaussée:

DJ

fr· al = 1m v

2

o Où:

L~

fi N

ce qui donne:

N~

mg

avec m : masse du véhicule

DJ

fJidl o

2g

En prenant en compte la grande dispersion des valeurs de fi , et en faisant l'hypothèse d'un freinage nécessaire moins énergique en courbe, les normes retiennent les valeurs suivantes : tableau IY.3 . La longueur le freinage n'étant pas la distance d'arrêt qui inclut en plus le délai de réaction du conducteur.

42

Chapitre IV : Les traces et les normes geometriques

Vitesse Alignement

kmlh fLadmis freinage (m)

40 0,46 15

60 0,46 35

80 0,42 60

100 0,38 105

120 0,34 170

140 0,31 250

courbe

fJ admis

0,37 20

0,37 45

0,34 75

0,30 125

0,27 220

0,25 313

freinage (m)

Tableau IV3 : Coefficient de frottement et longueur de freinage en fonction de la vitesse.

el Comportement des véhicules en rampe - véhicules lents .La situation d' un véhicule entreprenant une montée en rampe peut être schématisé par la figure VI? D est la portée de la rampe, Ci sa déclivité et m est la masse du véhicule, v est la vitesse initiale du véhicule et 0' sa réserve d'énergie avant la rampe. vi est la vitesse finale du véhicule et 8r sa réserve d 'énergie après la rampe. Nous avons:

~m(vl' 2

v') = (ç -

if)- MgDsina

Figure IV.7: Véhicule en montée. Remarquons que pour avoir une vitesse finale sensi1:jlement identique à la vitesse initiale, il faut que le véhicule ,dispose d ' une réserve d 'éne'rgie suffisante pour contrer le terme (MgDsina) ce qui n'est pas le cas pour tous les véhicules (véhicules lourds ou lents, ... ). La déclivité maximale en rampe est fixée à partir des caractéristiques dynamiques des véhicules (poids lourds) et du niveau de service affecté à chaque catégorie de route (Autoroute, R.N., etc ... ). Les normes retiennent les valeurs suivantes: tableau !VA. Vitesse 1 Pente 1

km/h maximale %

40 8

60

7

80 6

\00 5

120 4

140 4

Tableau IV.4 : Pente maximale en déclivité en fonction de la vitesse. La présence, sur une même chaussée, de véhicules ayant des vitesses très différentes est source de gène et d'accidents. Ainsi l'Autoroute exclue tout véhicule ayant une cylindrée inférieure à 100 cm l , à fortiori donc, l'animal ou le piéton. Le poids lourd, tout en n'entrant pas dans ces catégories, atteint selon les déclivités rencontrées sur un itinéraire, des vitesses très variables. Bien que le parc soit très hétérogène, . quelles que soient les puissances massiques et la qualité des boites de vitesse, le poids lourd . est très sensible aux rampes. 43

Chapitre IV : Les tracés et les normes géométriques

A titre indicatif, la vitesse d'un poids lourd est réduite de 23,4 km/h après une rampe de 6% de plus de 600 mètres; elle est réduite de 32,4 km/h après une rampe de 4% de plus de 800 mètres et elle est réduite de 50,4 km/h après une rampe de 2,5% de plus de 1 300 mètres. Les circulaires prévoient donc une voie suppléinentaire pour véhicules lents dans les sections en rampe, lorsque leur longueur et leur déclivité sont telles que la vitesse des véhicules lents dans la rampe est réduite à moins de 14 mis (50 km/hl. L'aménagement de telle voie doit faire l'objet d'une justification économique (calcul avantages - coûts). ry.2.2 Le Sous-Ensemble "Conducteur-Véhicule" : L'automobiliste "fait corps" avec son véhicule. Toute impulsion donnée au véhicule (arrêt, accélération, rectification de trajectoire) par l'intermédiaire des organes de transmission (freins, accélérateur, volant de direction) résulte toujours d'une information, soit visuelle, soit auditive. Sur la route, l'automobiliste garde toujours la charge des responsabilités fondamentales : synthèse des informations, décision et intervention. Les informations visuelles (perceptions de l'évolution du tracé) que nous soulignerons en examinant le sous-ensemble "conducteurroute" sont complétées par des perceptions de tout le corps : efforts exercés, accélérations subites, bruits du moteur, crissement des pneus ... La seule prise en compte du véhicule ne suffit donc pas à définir les situations concrètes. Les décisions du conducteur relèvent, à la longue, du réflexe conditionné. Cependant, le temps de "perception-réaction" qui s'écoule entre la saisie de la donnée et l'action du pied ou de la main, diminue sensiblement les performances intrinsèques du véhicule même si elles sont très évoluées. C'est donc la capacité du couple "conducteur-véhicule" qui instaure les conditions de sécurité. Ainsi les caractéristiques géométriques (dégagements latéraux, rayon minimum des courbes en point haut) assurant la visibilité sur obstacle au sol seront calculées, non sur les longueurs brutes de freinage indiquées dans le tableau IY.3, mais sur des longueurs incluant la distance parcourue pendant le temps " t" de "perception-réaction". On définit ainsi la distance d'arrêt Da: Da=Df + v. t Les normes imposent les valeurs suivantes pour le temps de "perception-réaction" : t = 1,8 secondes pour les vitesses inférieures à 100 km/h t = 2 secondes pour les vitesses supérieures à 100 km/h

Ce temps de "perception-réaction" s'entend pour un véhicule en bon état et un conducteur moyen dans des conditions psychiques et physiques normales. Il est très influencé par des facteurs psychologiques difficilement saisissables tels que la fatigue, l'âge, l'agressivité, ainsi que par des agents extérieurs tels que l'alcool , les médicaments, les conditions climatiques et l'effet de la monotonie.

44

Chapitre IV : Les tracés et [es no rmes géométriques

IV.2.3 Le Sous-Ensemble "Conducteur-Route" : L'attention visuelle est le lien immatériel qui place, comme le bord de la roue sur le rail ou l'aiguille du Pick-up sur le microsillon, le mobile dans sa trajectoire. L'automobile se distingue d'autres modes de transport par le fait qu'elle n'est pas asservie organiquement à une trajectoire imposée comme c'est le cas pour le rail. Le guidage, par les forces de contact "roues-sol" fait usage de deux variables spatiales, la fixation de la trajectoire résultant de l'information visuelle du conducteur. D'autre part, il est difficile de définir de façon precise les paramètres physiques qui interviennent dans la notion de confort, laquelle varie fortement selon les personnes, les véhicules et les situation. Sur la base de nombreuses expériences et observations, nous pouvons retenir qu' au-delà des seuils suivants d'accélérations, le confort d'un passager assis n' est plus assuré: - accélération longitudinale (yl)max = là2 rn/s2 - accélération verticale (yv)rnax =0.8 rn/s 2 - accélération transversale (yt)max =0.8 à 1.5 mls 2 Signalons aussi que le même passager assis ne sent pas la variation de l'accélération transversale lorsqu'elle est inférieure à 0,3 mls 2/s accepte cette variation quand elle est de l'ordre de 0,5 mls 2/s et ne le supporte pas lorsqu'elle dépasse 0,8 mls 2/s. Ces valeurs sont sûrement des résultats empiriques et sont d'une utilité évidente pour la suite du chapitre.

al Le champ de vision - la distance de perception: champ de vision est l'espace à l'intérieur duquel un conducteur peut observer ùn obstacle ou une situation particulière et adapter sa conduite à cette observation. L'étendue de ce champs de vision varie en fonction de la vitesse du véhicule, l'attention se portant plus en avant lorsque la vitesse augmente, alors que la largeur de la zone observée diminue figure IY8. La formule empirique suivante peut être utilisée:

O (m)

400

- --;- -- ~---: --- i-- 7

300

- -- ~- -- i -- -i ,..7 ·

200

- --i---77~

100

: / ---V

l

:

:

:

D pmax = 12 . v

Y'

/

'

- - - i 0ptmn

f

_ _ ...,...

r

-0-~_--L'- - - 'c--',,---"'--

20

1

:

Op ma:.;

40

60

80

(ven mis) 1 Figure !V.8 : Champ de xision en fonction de

45

100

_. V Ikmlh\

la vitesse

Chap itre IV : Les tracés et les no rmes géométriq ues

Des recherches all emandes ont montré qu'à une vitesse d'environ 100 km/h, le conducteur moyen contrôle de façon soutenue la section de route qui se situe à moins 150 !Tl devant lui , qu'il réagit à une distance d'environ 300 m au maximum lorsque la situation le demande et qu'il porte régulièrement son regard jusqu'à environ 750 m. Cette distinction entre la zone d'observation soutenue, la zone de perception et la zone d'observation périodique est importante pour l'étude d'un projet routier: figure IV .9.

['l,ldi,;t I,m)

ao0l-----,_--,_-,_,-_== 1Obs~ r:: lOOkm2), trop grande par rapport à la taille des bassins normalement interceptés par les ouvrages de drainage routier.

bl Méthode rationnelle .Cette méthode a apporté une amélioration certaine par rapport aux formules empiriques (d' où son nom). Elle intègre l'information pluviométrique, mais suppose des hypothèses simplificatrices qui réduisent sa représentativité du phénomène du ruissellement de surface. Elle est, néanmoins la plus couramment utilisée pour le dimensionnement des ouvrages de drainage routier. Elle propose une formule de prédétermination des débits basées sur l'intensité de l'averse causant la crue: (Q = C 1 A), où C est le coefficient de ruissellement, 1 l'intensité moyenne de l'averse et A la surface du bassin versant. Le coefficient de ruissellement étant le rapport entre la pluie ruisselée et la pluie tombée. Il est donc supposé constant pendant une averse.

68

Chapit re V : Le drainage routier

L'intensité 1 est déduite des modèles: (1 = a.t b ), où t est le temps de concentration du bassin versant et a et b déduites des courbes IDF. Le temps de concentration étant le temps que met la goutte de pluie reçue au poi nt le plus éloigné du bassin versant pour atteindre l'exutoire de celui-ci. Les courbes IDF de Tunisie sont pour la plupart ajustées selon ces modèles pour différentes périodes de reto ur des averses. Les fa iblesses de cette méthode résultent de : _ l'inégalité des fréquences d'un débit et de la plui e qui le génère ( déjà évoquée plus haut) - la vari ation du coefficient de ruissellement pendant une averse (C augmente au fur et à mesure de la saturation du sol) - la variation de l'intensité de l'averse durant le temps de concentration qui lui est associé : la méthode rationnelle utilise l'intensité moyenne dans le calcul du débit alors que c'est l'intensité max imale qui est plutôt corrélée au débit, le rapport llmax est d'autant plus grand moy

que le temps de concentration devient plus grand. Ces faiblesses limitent l'utili sation de la méthode à des bassins versants ne dépassant pas quelques dizaines de km' de surface et ne présentant pas une trop grande hétérogénéité dans l'occupation du sol. La recommandation SETRA d'assainissement routier précise que les résultats de la méthode rationnell e sont sous-estimés dès que la surface des bassins versants dépasse 20 km'.

cl Relations Pluie-Débit :

c. I/ L 'hydrogrwnme unitaire : D'une façon générale, cette méthode s'applique à des bassins de constitution physique homogène vis-à-vis du ruissellement et dont la surface est comprise entre environ 2 km' et 200 km' . En effet, au dessous de 2 km' le temps de concentration est trop court pour que l'averse soit «unitaire» et au dessus de 200 km', le bassin est rarement couvert par une averse hom ogène. L'hydrogramme unitaire d'un bassin versant est défini comme l'hydrogramme de ruissellement direct résultant d'une pluie nette de 1 mm (ou de \0 mm) uniformément répartie sur le bassin et unifonne au cours d'un certain intervalle de temps. Les hypothèses de base de la théorie de l'hydrogramme unitaire proposée en 1932 par Sherman sont les suivantes : - la pluie nette est uniformément répartie dans le temps. -la pluie nette est uniformément répartie dans l'espace sur toute la surface du bassin versant. - la durée (ou temps de base) de l'hydrogramme de ruissellement direct résultant d'une pluie nette de durée unitaire est constante. 69

Chapitre V : Le drainage routier

_ les ordonnées des hydrogrammes de ruissellement direct ayant même temps de base sont directement proportionnelles à la somme des ruissellements directs dus à chaque hydrogramme. - pour un bassin versant donné, l'hydrogramlJle de ruissellement résultant reflète l'ensemble des caractéristiques physiques du bassin. Schématiquement, la mi se en œuvre de la méthode se résume de la manière suivante : - recherche et sélection d'averses de type unitaire dans l'échantillon d'observation - sélection des hydrogrammes unitaires correspondants - calcul de l' hydrogramme unitaire type du bassin, qui peut être l' hydrogramme moyen ou l' hydrogramme médian d'une série d'hydrogrammes sélectionnés - vérification de l'applicabilité de l' hydrogramme unitaire type par son application à la reconstitution de crues complexes - prédétermination de crues de temps de retour quelconques.

c. 2/ L 'hvdrogramme triangulaire: Le passage de l' hydrogramme unitaire à des méthodes plus simples du même genre s'effectue en remplaçant l'hydrogramme unitaire par un triangle, pour lequel les éléments du temps de base se calculent à partir des caractéristiques du bassin. Cette méthode simplifi ée est suffisamment précise !pour les petits bassins, elle est aussi souvent utilisée pour le traitement par ordinateur.

c.3/ Les Modèles mathémat igues: Le développement de l'informatique des dernières décennies a rendu possible la modélisation des processus hydrologiques par des équations mathématiques complexes. D'une manière générale, un modèle mathématique est constitué de de ux modules principaux: - La fonction de production qui correspond à l'équation mathématique permettant de déterminer la ({ pluie nette» ou ({ lame ruisselée » du bassin versant, - la fonction de transfert représentant l'algorithme permettant la convolution de la pluie nette. Ces deux fonctions se basent sur une représentation conceptuelle du bassin versant et des phénomènes physiques responsables de la transformation de la pluie reçue en rui ssellement. Elles intégrant donc, sous forme de codes de calculs informatiques, plusieurs équations et formul es propres chacune à l'un de ces phénomènes physiques (exemple = l'infiltration représentée par la Loi de Horton, l'évapotranspiration par la formule de Penman, etc ... ).

70

Chapitre V ; Le drainage routier

Un exemple simple de fonction de transfert est donné par l'hydrogramme unitaire de Sherman décrit plus haut.

La mi se en œuvre de ces modèles nécessite au préalable le « calage » de certains de leurs paramètres, c'est à dire l'affectation de valeurs à ces paramètres de façon à ce qu'ils soient représentatifs de la réalité du bassin versant. Ceci nécessite des enregistrements simultanés d'averses et de crues observées sur ce bassin versant. La régionalisation de certains de ces paramètres pennet souvent d'étendre l'application d'un modèle calé sur un bassin versant aux bassins versants vois ins non-observés mais présentant des si militudes climatiques et géomorphologiques.

dl Approche pratique: En pratique, pour un projet routier, on calcule aisément les débits des petits bassins versants alors que pour les écoulements importants il est préférable de recourir à des bureaux spécialisés. de ruissellement proviennent, soit des bassins versants extérieurs à la route, soit de 'eqc.eï.nte routière proprement dite (voie de talus... . l.

''---II

----:~

~\\

-"" " Figure V. I

Nous exposerons dans ce qui suit des approches de calculs concernant des bassins versants jusqu'à 250 km 2 de surface. Au delà, le lecteur est conseillé de consulter des ingén ieurs hydrologues expérimentés (expérience du contexte Tuni sien supérieure à 7 ans souhaitée).

d. JI Bassins formés par l'enceinte de la roule (voie de circulation. accotements, lalus . .. ) On appl ique la fonnule rationnelle pour une surface S en km 2 du bassin : Q (m'/s) ~ 0,278 C I S.

Le coefficient de ruissellement C est pris égal à 0,9 pour les zones revêtues, 0,7 pour les accotement et 0,6 pour les talus en déblais ou cn remblais.

71

Chapitre V : Le drainage routier

L' intensité maximale de pluie, en mm/h, est déterminée à partir des courbe s IDF en choisissant une durée d' averse égale à 30 minutes. d. 21 Bassins versants de surface in@rieure à 25 km'

On applique toujours la formule rationnelle pour une surface S en km' du bassin:

K, étant le coefficient de ruissellement du bassin. On commence par déterminer les caractéristiques principales des bassins versants à l'aide des cartes de la Tunisie au 1/50 OOOomo ou à défaut au 1/100 000 omo. La délimitation d ' un bassin versant fourni sa surface et l'on calcule sa pente moyenne i en cm/m par la formule:

~= -VI

l

Ite-

où Lk sont les longueurs élémentaires et L la longueur totale du thalweg du bassin.

-.,Jlk

Le temps de concentration du bassin sera déterminé en minutes par la formule de VENTURA: Tc=76,Jf .

L' intensité maximale de pluie, en mmlh, est déterminée à partir des courbes IDF en choisissant une durée d'averse égale au temps de concentration T, trouvé. La principale difficulté consiste en la détermination du coefficient de ruissellement K,. il dépend de la pente du bassin, de la nature du terrain, de la couverture végétale, de la période de récurrence choisie et d' autres paramètres comme c'est déjà expliqué plus haut. Le lecteur peut adopter les valeurs du tableau Y.2 pour des périodes de retour de 5 à 20 ans avec les précautions nécessaires: . Pente

Indice de vé2étation Coefficient Kr Plus de 50% du bassin couverte de végétation 0,3 Faible (bassin en plaine) De 30 à 50 % du bassin couverte de végétation 0,4 Moins de 30 % du bassin couverte de 0,5 vé2étation Plus de 50% du bassin couverte de végétation 0,4 Forte (Bassin accidenté) De 30 à 50 % du bassin couverte de végétation 0,5 Moins de 30 % du bassin couverte de 0,6 végétation ,. Tableau V.2 .. CoeffiCIent de rUIssellement fonctIon de la pente et de 1 mdlce de vegetatIOn. Certains auteurs proposent de majorer les valeurs de K, de 10 % si l'on veut augmenter la période de retour (50 ou 100 ans). d.31 Bassins versants de surface comprise entre 25 km' et 250 km'

On propose d'utiliser la même formule rationnelle pour une surface S en km' du bassin·

72

C hapit re V : Le drainage ro utier

K, étant le coefficient de ruissellement du bassin et K, le coefficient d'abattement. Le temps de concentration du bassin sera déterminé en heures par la fonn ule de PASSINI : T, I, I

T

où L est la longueur de l'oued en km et i la pente de thal weg principal.

Le coefiicient d'abattement K, est fonction de la surface du bassin versant selon le tableau Y.3 : 25 à 50 50 à 100 100à ISO ISO à 250 0.95 0.90 0.85 0.80 : Coefficient d'abattement fonction de la surface du bassin versant.

V.2 Etude hydraulique : Les valeurs des débits retenus lors de l'étude hydrologique doivent être les plus proches de la réalité pour servir à la conception et le dimensionne ment des ouvrages de drainage. Le choix du type d'ouvrage de drainage doit être basé sur les caractéristiques hydrauliques de l'écoulement, sur les caractéristiques mécaniques et topographiques du site et sur les spécifications routières du projet en question au sein du réseau routier. Les ouvrages hydrauliques sont soit longitudinaux acheminant les eaux de rui ssell ement le long de la route, soit transversaux permettant le franchissement des eaux sous chaussée.

Figure V.2.: Ouvrages de drainage longitudinaux et transversaux.

73

Chapitre V : Le drainage routier

V.2 .1 Les ouvrages de drainage longitudinaux:

al Présentation générale : Les ouvrages longitudinaux sont les fossés revêtus ou non de différentes sections (triangulaire, trapézoïdale, rectangulaire voir même circulaire). Il permettent de collecter les eaux de ruissellement et les acheminer le long de la route jusqu' à la zone d'écoulement la plus proche. La figure Y.3 montre les types de fossés les plus utilisés: h étant la hauteur d'eau, S la section mouillée, L la distance entre les lèvres supérieures du fossé, i la pente longitudinale du fossé et x et y les pentes des talus gauche et droit du fossé.

Fossé circulaire (Cunette) Fossé lraoézoïdal

Fossé ca rré

Figure Y.3.: Différents types de fossés longitudinaux.

hl Dimensionnement des ouvrages longitudinawc .Le dimensionnement d' un fossé revient à déterminer sa forme et ses caractéristiques (h, S, L) pour une pente i donnée. Il s'agit de vérifier que polir le débit évacué Q ( déterminé lors de l'étude hydrologique) et la pente i, la vitesse d 'écoul~ment à pleine section ne dépasse pas la vitesse d' entraînement des matérialL'{ du sol dans lequel le fossé est réalisé. Si le fossé est revêtu, l' eau ne doit pas être à une vitesse qui provoque l'abrasion du revêtement. Dans la pratique, et pour aider les jeunes concepteurs, nous définissons deux coefficients pour chaque type de fossé, un coefficient de débit noté KQ et un coefficient de vitesse noté Kv. Le concepteur est appelé à vérifier pour le fossé adopté les deux relations suivantes (Q en mJ/s, i en % et v en mfs) : et Le tabl eau VA indique les vitesses limites d' entraînement des matériaux des sols couramment rencontrés. Ce tableau est donné pour une hauteur d' eau de 1 m. Pour les hauteurs intërieures, il ya lieu de minorer ces valeurs de 5 % par 25 cm. Le tableau V.5 donne les valeurs de KQ et Kv pour les fossés les plus rencontrés. La pente i étant limitée à 4 %. Pour les pentes supérieures, des dispositifs dits « brises pentes» doivent être adoptés. Nous conseillons de ne pas adopter des pentes inférieures à 0,2 %.

74

itre V : Le

. Catégorie de sol

Diamètre

éléments

Vitesse limite d'entraînement

Sables Gravillons

Cailloux

0,32 à 0,45 0,7 à 0,9 1,05 à 1,3 1,35 à 1,8

V.5 : Valeurs de

Ko et Kv pour les fossés les plus rencontrés.

75

routier

"! Chapitre V : Le drainage routier

V.2.2 Les ouvrages de franchi ssement :

al Présentation générale: Les ouvrages de franchissement permettent la traversée des eaux sous chaussée. Ces ouvrages sont répartis en trois classes: ouvrages non submersibles, ouvrages submersibles mixtes et ouvrages absolument submersibles. Les ouvrages non submersibles sont des aménagements de traversée des grands oueds. Ils doivent être conçus et calculés pour permettre le transit du débit de crue du projet sans ri sque de déversement sur la route. La vérification de la stabilité et la protection contre l'affouillement est généralement obligatoire. Les ouvrages submersibles mixtes sont composés de deux parties une partie destinée au passage des débits "faibles" et une partie aménagée pour permettre le transit du débit excédentaire. Ces ouvrages sont utilisés soit par exigence hydraulique dans le cas où il y a écoulement en permanence dans le lit de l'oued à traverser, soit par exigence routière dans le cas où le lit de l'oued est très encaissé. Les ouvrages absolument submersibles sont généralement utilisés pour traverser les petits écoulements et les oueds qui ont des lits trop larges et qui ne coulent que pendant les crues. Ces ouvrages sont de trois types : - Passage sans protection spéciale utili sé pour la traversée des petits écoulements à pentes faibles et à sol dur: le risque d'érosion à l'aval de l'ouvrage est minime. - Passage sans précaution particulière pour la structure de chaussée mais avec murs para fouilles à l'amont et à l'aval, utilisé pour la traversée des petits écoulements à pentes faibles mais à sol tendre et facilement affouillable : le risque d'~ros , ion est sérieux. - Passage avec cassis en béton, en maçonnerie ou en gabions protégé par des murs para fouilles à l'amont et à l'aval, utilisé pour la traversée des oueds à forts débits de crue: la vitesse d'écoulement pouvant engendrer des efforts de frottement dépassant la résistance admissible à l'érosion d'une structure de chaussée moins rigide que le béton.

bl Dimensionnement des ouvrages transversaux: b. J/ Les ouvrages non submersibles: Les ouvrages non submersibles les plus rencontrés sont les traversées busées et les dalots. Les traversées busées : La théorie de l'écoulement critique corroborée par l'expérience montre que le débit d'une traversée busée peut être valablement estimé par la formule : 3

Q (m /s)

~ 2

=

0,587$ H

(9')

avec $ le diamètre intérieur de la buse en m et H la hauteur de l'eau à l'amont de la buse en m.

76

Chapitre V : Le drainage routier

La revanche r à l'intérieur de la buse est sensiblement égale à : 0,415$pourH=0,8$ 0,18 $ pour H = 1,2 $.

- La pente i sur la buse doit être supérieure

à une pente critique

ic=i6~~';i (3 ,31 +2)

Les conditions d'application de la formule (8') sont: - La charge d'eau H à l'amont de l'ouvrage doit être comprise entre 0,8 $ et 1,2 $ - L'écoulement aval de la buse doit être assuré grâce à une pente de fuite suffisante: i > 1,5 % sur une longueur de 20 à 30 m

l-- -=

t

~- _ .

,---------- --------------~.,

Figure V.4 : Débit d'une buse de diamètre $. Les buses sont recommandées lorsque les débits calculés sont compris entre 0,5 et 6 m 3/s et lorsque le profil en long permet leur calage. Le diamètre minimum $min d' un passage busé est de 800 mm pour éviter le bouchage par les transports solides en crue. Les dalots: Les débits des dalots varient très largement suivant que le débouché de l'ol.!vrage encadre ou n'encadre pas l'écoulement, c'est à dire suivant que l'écoulement déborde ou ne déborde pas du lit de l'oued à l'amont du dalot. Si l'écoulement n'est pas encadré par le débouché du dalot (débordement) il s'en suit un resserrement de l'écoulement: c'est le cas le plus courant. Le débit maximum de l'ouvrage est donné

Section L x li

J

par la formule: Q=I,6LH'

--

où Q est le débit transité en m 3/s et H la hauteur d'eau à l'amont. La revanche r à l'intérieur du dalot est

....L

~-,

-

=

donnée par la formule: r=h- 2!,l . ~

La vitesse de l'eau dans le dalot est alors

l=

/

/

/ C_______ r-l

~,

/ -"--...._-

--"

~"

.b.

:I: 1.4 WOPN 1 < IPI < 3 ou 0.8 < le < 1 ou 1.2 WOPN < Wn 1.3 ou Wn

'"

~.

=>

~.

'"3-

0

'"3

30 c

0

c

(il.

(!)

-. .0

.,1

0

'" '"3-

,,

0

0

.,'"

~.

3-

Tableau VI.4 : Etat de consistance en fonction des valeurs de le VI.2.3 L'Essai d'Equivalent de sable (ES) :

Cet essai est réalisé sur la fraction sable (0/5) ou (0/2) à 10% de filer. Il caractérise la pollution d'un sable par de l'argile ou du limon. Il exprime un rapport conventionnel volumétrique entre les éléments sableux qui sédimentent et les éléments [ms qui floculent, fi19ure VI4 . :

Es =IOOh, fi,

Déflo,uImt

.......

.~

--,-

..

Figure VI.4 : Schéma de principe de l'essai d'équivalent de sable

91

Chapitre VI : Géotech nique routière

VI.2.4 L'essai au bleu de méthylène: Cet essai a pour but de caractériser globalement la fraction argileuse contenue dans le matériau. Il consiste à mesurer la quantité de bleu de méthylène nécessaire pour recouvrir les particules d'argile exprimée en grammes de bleu par 100 g de la fraction 0/50 mm de matériau. Cette quantité absorbée dépend beaucoup de la surface spécifique des grains d' argile qui est elle même liée à la nature de l'argile comme le montre le tableau VI.5. Suthc~

Atgil~

Spe.:itique lm'

Montmorillonite

800

Vermiculite

200

Kaolinite

40 - 60

Fines calcaires

5 - 20

Fi nes siliceuses

1- 3

g~

Tableau VI.5 : Surface Spécifique des argiles (m' /g). VI.2 .5 Détermination des poids volumiques: Le poids volumique d'un matériau est son poids par unité de volume, exprimé généralement en kN/m] On distingue :

al Le poids volumique des grains solides (}'S) : Il est déterminé par le calcul du quotient: y, = P, iOÙ Ps est le poids des particules solides et Vs ; Vs est leur volume, vides exclus. Il est utilisé pour connaître l'indice des vides, le degré de saturation et la porosité du matériau étudié. bl Le poids volumique apparent (Jap) :

C'est le résultat du quotient: Y,p' P où P est le poids du matériau humide et V est son V volume, vides inclus (volume apparent).

cl Le poids volumique sec (rd) : C' est le résultat du quotient: Yd'

P, V

où P, est le poids du matériau sec et V est son volume,

vides inclus. Pour le cas d'un matériau compacté, on a : Yd = avec

--.!..L 100

l+m p. Yh = ; où Ph est le poids humide de l' échantillon et V est le volume du moule.

dl Le poids volumique de l'eau (y,,) : Le poids volumique de l'eau est pris égal à Yw = 10 kN/m] 92

Chapitre Vl : Géotechnique routière

el Autres paramètres:

Indice des vides:

e = Volume des vides / Vcilume des grains solides

Porosité:

n = Volume des vides 1 Volume apparent

Teneur en eau:

w = Poids de l'eau / poids des grains solides

Degré de saturation: Sr = Volume de l'eau / volume des vides. VI.2.6 Essais chimiques: al Détermination de la teneur en matière organique:

On défini la teneur en matière organiques par la valeur de MO :

0- Masse matières organiques contenues dans un échantillon M Masse des particules solides On se sert d'une solution oxydante de caractéristiques et de qualité connues qu'on mélange avec une prise d'essai d'un échantillon de sol préparé. La teneur massique en matières organiques d'une prise d'essai de masse m est le rapport entre la masse de carbone contenu dans la prise d'essai et la masse de la prise d'essai affectée du facteur conventionnel 1,7 (exprimé en %). MO = 1,7 C; C est la teneur massique en carbone organique. V2 VI MO(%)=104,5 m Où m : masse de prise d'essai V2 - VI : Volume de solution de sulfate double d'ammonium et de fer bl Détermination du calcaire actif:

C'est la fraction de calcium des carbonates précipités par une solution d'exalate d' ammonium. Le pourcentage de calcaire actif de l'échantillon pour l'essai est déterminée selon 2 méthodes: Méthode A :

50* ( VO _ Va Va) x _ 100 x 100 x _ c_ = 250 c (VO-Va) 10 10 10 10 4000 0,02 MéthodeB:

50* ( VO _ Vb) x 200 x 100 100 x _c_ = 250 c (VO-Vb) 10 10 10 2000 2000 0,02 Où: - 50 est la masse en mg de carbonate de calcium ( CaC03 ) correspond à 1/2 mole de Ca C03 - Vo est le volume en ml de solution de permanganate de potassium utilisé dans l'essai - Va est le volume en ml de solution de permanganate de potassium utilisé lors du dosage selon la méthode A.

93

, Chapitre VI : Géotechnique routière

_ Vb est le volume en ml de solution de permanganate de potassium utilisé lors du dosage selon la méthode B _ C est la concentration réelle exprimée en moles/litre de solution titrée de permanganate de potassium.

VI.3 Essais mécaniques traditionnels: Ces essais visent essentiellement la caractérisation du comportement mécanIque des matériaux auscultés. VI.3.1 Les essais Proctor (Modifié et Normal) : Ces essais permettent de déterminer les caractéristiques de compactage d ' un matériau et montrent l' importance de la teneur en eau vis à vis du poids volumique sec obtenu pour une énergie de compactage donnée. Deux essais Proctor peuvent être réalisés, tableau VI.6 : 3

- L'essai Proctor Modifié: Forte énergie de compactage (2700 k Nm/m ) 3 - L'essai Proctor Normal : faible énergie de compactage (600 k Nm/m ) . Nature de l'essai

PrnctIJr Normal

car;lcteristique de l'ess;li o moule

Moule Proctor 100mm

Moule CBR 152mm

Masse de la dame

2490 9

2490 9

o mouton

51 mm

51 mm

Hauteur de chute

305mm

!305mm

Nombre de couches

3

3

Nombre de coups par

25

55

E3 3 x55

3~5

.. . .

~

.

..

-

"

M . Proctor

couche 630g

1700g

o moule

152mm

152mm

Masse de la dam e

4535 9

4535g

o mouton

51 mm

51 mm

Hauteur de chute

57mm

457mm

Nombres de couche

5

5

Nombres de corps par

25

55

Masse approxi mative par

Schema Rec;lpitul'l1if

.. ... ... . .. . . ..........

M. C 8 R

couche

ProctIJr Modifié

5"55

couche Masse approximative par

5"55

400 9

couche

1050 9

~

-

§ M. C 8 R

Tableau VI.6 : Modabtés d'exécution des Essais Proctor Normal et Modifié.

94

Chapitre VI : Géotechnique routière

Pour les assises de chaussée, l'essai Proctor Modifié est le plus souvent utilisé. Cet essai permet de déterminer la teneur en eau optimale notée w opm et le poids volumique sec maximum noté Ydmax sous une forte énergie de compactage. Il peut être appliqué aux matériaux non traités ou traités à la chaux et aux liants hydrauliques à condition que la proportion d' éléments supérieurs 20 mm n'excède pas 30 % et qu' une correction soit apportée sur les caractéristiques mesurées sur la fraction 0/20 mm. Les paramètres de compactage sont très utili sés pour identifier les matériaux et pour définir les spécifications de compactage qui leur sont applicables lorsqu' ils sont utilisés en construction routière. L'essai est réalisé à plusieurs teneurs en eau et on obtient une courbe qui donne la variation du poids vol umique sec en fonction de la teneur en eau pour une même énergie de compactage, figure VI.5. Cette courbe a la forme d' une cloche et ceci s'explique par le fait qu'au début de l'essai, à faibles teneurs en eau, l'eau joue le rôle de lubrification inter granulaire et favorise le compactage jusqu' à une valeur optimale. Au delà, il va y avoir perte d'énergie pour excès d'eau et donc baisse de la compacité pour une même énergie de compactage.

yd

kN / m3

OPN

ru

OP N

i

ru %

J

Figure VI.5 : Courbe de l'essai Proctor VI.3.2 L'essai CBR !Califomian Bearing Ratio) : Cet essai s'applique aux sols fins ainsi qu' aux sols grenus dont la teneur en éléments de plus de 20 mm n' excède pas 25%. On peut donc aller jusqu'à la GNT (0/3 1,5mm) tout en vérifiant la proportion supérieure à 20mm. Il s'applique également à d'autres matériaux utilisés en technique routière tels que les laitiers dans la mesure où leur granulométrie respecte la condition précédente. La valeur de l' indice CBR peut être déterminée de deux manières différentes : al Teneur en eau constante et énergie de compactage variable :

Il s' agit de déterminer les courbes exprimant le poids volumique sec en fonction de la teneur en eau et le poids volumique sec en fonction de l' indice CBR pour différentes énergies de compactage: figure V1.6 . La valeur du CBR est alors obtenue par la formule : =CtJ op",

teneur en eau ffiopm teneur optimale Proctor Modifié ffi

95

Chapitre VI : Géotechnique routière Id

.')d

AIris unrnersion

r

(=m imrne"::"",

i

de

cOJ'llpada.ge

o:55 coups o lOcOlp' fi : 25 CO\lP'

I( BR

W(%)

Figure VL6 : Indice CBR à énergie de compactage variable

bl Teneur en eau variable et énergie de compactage constante : Il s' agit de déterminer la courbes exprimant le ICBR en fonction de la teneur en eau pour une énergie de compactage constante : figure VI.7. ICBR

20

15

10

5

oL---------------+ o

5

10

15

20

25

fi) (%~

Fi:p!re VI. 7 : Indice CBR à énergie de compactage constante L'essai CBR est souvent utilisé pour évaluer la portance du sol support de chaussée. Cette portance est exprimée par les différents indices suivants : - ICBR imme"ion : C'est l' indice CBR en (%) mesuré après 4 jours d' imbibition d' une éprouvette d' un échantillon de matériau avec application de surcharges. - ICBR imm'diot C'est l'indice CBR en (%) mesuré à la teneur en eau de confection d ' une éprouvette d ' un échantillon de matériau avec application de surcharges.

- IPI : C'est l'indice CBR en (%) mesuré à la teneur en eau de confection d' une éprouvette d'un échantillon de matériau sans application de surcharge. L'essai de poinçonnement est exécuté différemment suivant que l'op veut déterminer un !Pl, un I CBR Îrrunêdiat ou un IcsR immersion· L' essai CBR est néanmoins un moyen d 'apprécier la résistance au cisaillement d ' un sol ainsi que sa rigidité comparées à celles d' un sol de référence.

96

Hue rout ière

Chapitre Vl : Géotechnique routière Fo rce en kN

25

20 15 10 5

/

/

~

~ "O'=':;I~oo~~C""-;..-.co-=-.~.5.~,------'-,~O,-------,

-;- Courbe n'exiaeant aucune correction d'origine Il

o

Cou rbe exigeant un e correction d'orig in e

5

.

~ ... "'"

.. ~

En10ncement (mm)

Figure VI.8 : Courbes Force - enfoncement une

Suite à l'essai de poinçonnement, on enregi stre la courbe effort-enfoncement. Si cette courbe présente une concavité vers le haut au démarrage du poinçonnement, il y a lieu de corriger l'origine de l'échelle des enfoncements, en considérant comme nouvelle origine l'intersection de la tangente au point d ' inflexion de la courbe avec l'axe des abscisses: figure VI.8. L' indice CBR est alors déterminé moyennant la formule suivante : Pr ession(enfoncemenl à 2,5mm) I CSR

= max {

70,2

Pression(enfoncemenl à 5111111) 100,

105,3

} 100

Plusieurs approches ont été proposées pour déduire une valeur de module, directement utilisable dans un schéma rationnel de dimensionnement, à partir de la valeur retenue pour le CBR; on peut citer en particulier : - la formule E = 6.5 CBRo65 proposée par Jeuffroy et Bachelez. - la formule E = 10. CBR proposée par Shell - la formule E = 5. CBR proposée par le LCPC VI.3.3 Confection des éprouvettes pour essais de laboratoire : Pour les matériaux remaniés, il est nécessaire de confectionner des éprouvettes suivant un mode opératoire défini et avec des équipements standards ..

~ Matériels de comection CJ Maiéria:u.

Figure VI.9 : Confection d' une éprouvette

97

Chapitre VI : Géotechnique routière

On utilise, généralement, les paramètres d'état Ydm" et Û)OPM à cet effet (cfV12.5) : ~ P" Yd= V~P,=Yd X V orP,= l +llJ ~ P h =P,(1+ro) La figure VI.9 montre le mode de confection d'un échantillon remanié VIJ.4 Essai tri axial de révolution :

-H~-___

,- Il

~

-r

"" ho

1

~

1 1

: Figure VI. 10 : Principe de l'essai Tri axial de révolution Cet essai peut être réalisé sur tous les types de matériaux naturels, artificiels ou reconstitués. Il définit, selon la nature du matériau, les différents états de contraintes en fonction de la déformation des éprouvettes q = f (E), avec q le d~viateur de contrainte et E la déformation suivant l'axe longitudinal de l'éprouvette : figure VI. 10. On distingue: - L'essai tri axial VU (non consolidé, non drainé) effectué sur un sol saturé ou non. Il caractérise le comportement mécanique du matéri.a u ausculté à court terme.

,

- L'essai tri axial CU (consolidé, non drainé) qui consiste à définir le comportement mécanique du matériau ausculté à court et long terme. - L' essai tri axial CD (consolidé, drainé) qui caractérise le comportement à long terme du matériau testé. Il est lent et peut être remplacé dans certains cas par l'essai tri axial (CU + u) - L'essai tri axial (CU + u) (consolidé, non draine avec mesure de la pression interstitielle). Les paramètres obtenus sont l'angle de frottement interne :-~-z"j

Structu·r e Inverse

Figure VllT.2 : Différentes tàmilles de structures de chaussée

Figure VIIL2 : Différentes familles de structures de chauss

129

empruntées par les poids lourds est constituée d'une couverture bitum mince (inférieure à 15 cm) reposant sur une ou plusieurs couches de m non traités d'épaisseur comprise entre 30 et 50 cm. L' épaisseur globa généralement comprise entre 35 et 60cm.

Les différentes couches d 'une structure traditionnelle souple sont croissant de rigidité, du sol vers la surface de la chaussée. Les ordres de g sont de 50 MPa environ pour le sol et de 5000 MPa environ pour l'enrobé

Les matériaux granulaires formant l'assise de la chaussée ont une revêtement est mince ce qui conduit à une transmission avec faible verticaux dus au charges roulantes. La répétition de ces efforts engendr plastiques au sein de l'assise et du sol support qui se manifestent p permanentes à la surface de la chaussée. Nous citons l' orniérage affaissements localisés et les flaches (Voir chapitre XXI). Des fis revêtement bitumineux sont aussi fréquentes.

Le dimensionnement de ce type de structure tient compte de la déforma de l'assise. VIII.2.2 Les chaussées semi-rigides :

Une chaussée semi-rigide possède une assise traitée par un liant hydrau d'épaisseur et une couverture bitumineuse d'épaisseur inférieur à 14 cm .

L'assise en matériaux traités aux liants hydrauliques est disposée en u (base et fondation). '

Les matériaux traités aux liants hydrauliques formant l'assise de la ch rigidité ce qui conduit à une transmission d' une faible partie des effo charges roulantes vers a plate-forme support. En revanche, on assiste à de traction par flexion au sein de l'assise qui sont déterminantes dans le ce type de structure.

Ces structures sont caractérisées par le phénomène de fissuration transv sein de l'assise dés son jeune age et peut remonter à la surface de la ch intervention. Cette fissuration est due aux retraits primaires et secondaire VIII.2.3 Les chaussées rigides :

Ces structures comportent une couche de béton de ciment de 15 éventuellemem recouverte par une couche de roulement mince en maté couche de béton repose, soit sur une couche de fondation, soit directem avec interposition d' une couche de liaison.

Les chaussées en béton forment une technique particulière assez coûteus Tunisie. Le cas le plus connue est celui de la chaussée de l'avenue Moham

130

Nous avons démontré la possibilité technique d ' application du béton proposé en structure de chaussée. La résistance maximale à la compr rigidité et le coefficient de Poisson de ce matériau sont satisfaisants.

Une étude économique réalisée en marge de 'ce travail a montré l'intér certains des bétons de sable compactés proposés en assise de chaussée p sol S3 selon le catalogue tunisien des structures de chaussées.

En outre, la technique proposée présente l'avantage d'un m l'environnement. En effet, l'exploitation des stocks gênants de sables pollution et aux nuisances causées par la présence de ces stocks.

Cependant, une réflexion particulière doit être envisagée concernant le fissuration de retrait des matériaux traités aux liants hydrauliques, quoiq ne semblent pas être les plus concernés par ce phénomène. VIII.2.4 Les chaussées mixtes: La structure mixte est caractérisée par une couche de base traitée au une couche de fondation traitée au liant hydraulique. Ces structùres son peu de chance d'être appliquées en Tunisie. VIII.2.5 Les chaussées à structure inverse:

Si la couche de base est non traitée et la couche de;fondation est traitée alors la chaussée est dite à structure inverse. Ce type de structure est s ralentir la propagation des fissures de retrait qui apparaissent dans le co aux liants hydrauliques. VIII.2.6 Les chaussées à structure bitumineuse:

Les structures comportent des couches traitées aux liants hydrocarbonés grave-bitume.

Les matériaux traités aux liants hydrocarbonés formant l'assise de la cha permettant une transmission avec atténuation des efforts verticaux dus vers a plate-forme support. Cette atténuation est d'autant plus grand l'assise bitumineuse est forte. En revanche, on assiste à de fortes contr flexion au sein de l'assise.

Une attention particulière doit être observée au niveau des interfaces couches. Le dimensionnement de ce type de structure tient compte transversale en bas des couches bitumineuses aux niveaux des interfaces.

131

impressionne par la polyvalence de ses nombreux produits. Que ce matériaux de granulométries différentes, pour les filtrer, pour agir à t de membrane de renforcement ou encore pour assurer l'étanchéité d'un

Or, si l'efficacité des rôles filtrant, drainant ou anti-contaminant désormais bien établie, leur rôle de renforcement mécanique est moins est susceptible de jouer à plein dans le cas de la protection des corps fatigue prématurée. De nombreuses équipes de recherche ont annoncé qu'elles avaie technologies permettant d'éviter que les chaussées ne subissent de dom introduisant des géosynthétiques. Nous allons dans ce qui suit détailler les principaux rôles des géotextil l'apparition des dégradations dans les chaussées. VIIU.l Le rôle de Séparation : Placé entre deux matériaux granulaires différents, le géotextile empêche leur mélange sous l'effet des sollicitations mécaniques, telles que le trafic. Les caractéristiques de la couche d'apport en matériau noble sont ainsi préservées.

•

--

Figure VIIU matériau

,

L'utilisation de géotextiles permet d'économiser ; des matériaux de réduisant l'épaisseur de la couche d'apport et favorise l'utilisation des sur place, le tout avec une mise en 'l!uvre facile et rapide. La fonction séparation est surtout utilisée dans les applications suivantes :

.. .

~ ~ .-~~

- pistes de chantier - couches de forme - voies à faibles trafics - chaussées sur sol compressible

Figure VIII.4 : Géotextil

Certains géosynthétiques (à structure non tissée de filaments continus t conception, ils limitent l'omiérage et conviennent parfaitement pour le autoroutes. Ces produits doivent avoir les caractéristiques suivantes:

132

- une combinaison optimale entre forte perméabilité et capacité de rétent

- une largeur de bande élevée afin de diminuer la surface perdue en recou VII.3.2 Le rôle de Renforcement:

Dans les remblais ou chaussées sur sols mous, les géosynthétiques p avantageusement le temps de mise en oeuvre, tout en homogénéisan tassements éventuels. Cette propriété est surtout utilisée pour reprendre les efforts liés au trafic dans les couches de forme et les pistes de chantier. L'association d'un sol rapporté et de géosynthétiques crée un matériau composite, à la fois résistant et souple dans lequel les géosynthétiques fonctionnent essentiellement en traction. Ce matériau renforcé permet d'assurer la traficabilité immédiate de chantier.

Figure VIIIS : Re chaussée au Il ne faut oublier aussi les autres avantages qui peuve,nt se résumer en : f

-l'économie de matériaux de chaussées en favorisant l'utilisation des mat

- la réalisation d'ouvrages souples, particulièrement adaptés aux sols comp

- la facilité et faible coût de mise en œuvre par simple déroulement des na - la fonction « armatures » sans se soucier de la corrosion - l'accroissement de la pérennité de l'ouvrage.

En permettant de contrôler les tassements différentiels, les géogrilles s adaptées aux chantiers d'autoroutes dont le tracé traverse des zones c meubles et composites. De par leur rigidité, les géogrilles bloquent les potentiels et en font une couche particulièrement compacte.

133

autour des ouvertures par emboîtement entre les granulats et la grille. Ceci permet à la grille de résister aux forces de cisaillement horizontales et de mobiliser la c~pacité portante maximum du sous-sol.

Figure VIII.6 : Renf

Des économies de matériau de remplissage de l'ordre de 40 % sont gén

Figure VIII. 8 : Cha

Figure VIII.7 : Matériau granulaire compacté sur une géogrille

VIII.3 .3 Le rôle d' armature du revêtement : Les industriels produisent actuellement une gamme spécifique de géotextiles non-tissés aiguilletés de filaments continus 100% polypropylène (associés ou non à un réseau de câbles en fibres de verre) spécialement étudiés pour lutter contre la remontée des fissures dans les couches de roulement bitumineuses des chaussées.

Figure VIII.9 : Gé rev

Ces produits sont caractérisés par une forte raideur (fibres de ver rétention de bitume associée à une résistance aux fortes températures d Ils permettent un allongement de la durée de vie de la chaussée et une du revêtement après la pose du géotextile à l'aide du dérouleur.

l34

De nombreux types de matériaux ont été testés et utilisés dans avec plus ou moins de réussite. En effet, le choix des matériaux constitué un problème majeur dans ce domaine, à cause de réaliser (les chaussées peuvent atteindre plusieurs centaines d conséquent à la quantité des matériaux à mettre en oeuvre, ma critères de résistance, de confort, de traficabilité et de sécurité r de chaussées, et par conséquent les matériaux qui les constituen

De manière générale, on peut dire que, lors du choix des mat structures de chaussées, on doit tenir compte de deux fondamentaux:

- les critères mécaniques, physiques et géométriques : il faut résistance mécanique acceptable aux sollicitations engendrées qu'ils possèdent certaines propriétés physiques et géométriques la résistance aux frottements et à l'attrition, etc.;

- les critères économiques : il faut que les matériaux choisis so quantité à mettre en oeuvre, mais il faut également que ces m proximité du chantier pour ne pas ajouter le coût de leur tran excessif - à leur prix intrinsèque et au coût de leur mise en oeuv

IX.1 Matériaux utilisés dans les corps de chaussées: t

Les granulats sont le constituant de très loin majoritaire des c u soient des assIses hy 2,00 et D < 31 ,5 Cailloux dtD où d > 20,00 et D < 80,0 Graves DtD où 6,30 < D < 80,00 Tableau IX.2 : Classes granulaIres. a2/ Angularité et forme

La forme, l'angularité et la texture superficielle des granulats concourent à A ce titre, les graves entièrement roulées ne peuvent convenir que pour faibles trafic.

HOLTZ a montré qu'un milieu granulaire à éléments ronds à un angle d variant de 28° à 35° selon la compacité, alors que si les éléments étaien peut atteindre 34° à 46° . a3/ Propreté :

C'est un élément essentiel de la stabilité par temps humide. La propre l'essai d'équivalent de sables.

Le tableau IX.3 montre les seuils retenus en fonction du nombre de poi par vOIe. E.S.

Couche de bas. Couche de fondat PUjtvoie 150

>40 >50 >60

>40 >50 >50

Tableau IX.3 : Seuil des Equivalents de Sables.

137

-

Par suite de l'absente de liant, les efforts de fragmentation et d'attritio granulats sont nettement plus intenses que pour une assise traitée. La' élément essentiel pour la permanence des qualités de l'assise sous l'effet d

On se base sur l'essai Los Angeles pour évaluer la résistance à la fragme Microdeval en présence de l'eau pour la résistance à l'attrition. Le tab valeurs repères pour les deux caractéristiques. VALEURS REPERES COEFFICIENT LOS ANGELES

APPRECIATION

VALEURS REPERES MICRO-DEV AL EN PRESENCE D'EAU

APPR

35 Médiocre M .. Tableau IXA : Valeurs reperes pour les caractenshques mecamques

On défini des catégories granulaires pour les granulats en fonction des val Los Angeles et Microdeval en présence d 'eau: tableau IX.5 .

L'apjlartenance à une catégorie nécessite de satisfaire simultanément aux CATEGORIES LA+ MDE L 30

B

>15

C

>5

>50

45 >45

ET

4

1 Caractéristiques de fabrication

E S Angularité

Re >

Tableau IX.15: Caractéristiques des granulats pour Enduits Superfici Liants:

On peut utiliser une large gamme de liants, dont le choix se fait en fonction trafic, de l'état du support, des périodes de mise en oeuvre, des disponibili également de l'expérience propre de l'entreprise. Les liants les plus généraleme les suivants:

- Les bitumes fluidifiés: mélanges de bitume pur 35/50 ou 80/100 et de so d'origine pétrolière. En Tunisie, on utilise le Cut Back 0/1 et le Cut Back 40 fabriqués dans les usines ESSO et BITUMED à Tunis. - Les bitumes fluxés : mélanges de bitume pur 35/5.0 ou 80/100 et d'huile houille. Ces produits ne sont pas utilisés en Tunisie. 1

- Les émulsions de bitume : mélange de bitume pur 80/100, d'eau et d'un ému En Tunisie, les émulsions sont utilisées pour la "fabrication des enrobés à fro employées aussi comme couche d'accrochage ou d'imprégnation. La teneur en b 65%. Le tableau IX.16 récapitule les caractéristiques et spécifications des bitumes enduits superficiels. Pseudo·viscosité(s) mesurée Classes de bitumes flu idifiées

au viscosimètre 25'C

§4 mm

25'C § 10 mm comprise entre

011 moins de 30 10/15 10 à 15 1501250 150 à 250 400iliOO 400 à 600 800/1400

Tempé rature Température Temp ératur

40'C de pompage de répandage limite à ne §10 mm (en 'C) (en 'C) pas dépasse (en ' C)

80 à 200

15 45 70 90 100

25 75 120 140 160

60 100 160 170 185

tableau IX. 16 : Caractéristiques et spécifications des bitumes fluidif

148

de roulement. A ce dernier titre, elle doit faire l'objet d'un traitement de surface l'adhérence nécessaire tout en maintenant le facteur bruit à un niveau accepta méthodes ont été successivement mises au point pour cela. Striage:

Il est réalisé par un râteau à dents monté sur une machine spéciale qui suit répandage et réalise un striage transversal. Les espacements entre stries sont a minimiser le bruit de roulement, sans cela, le pneumatique émettrait un siffleme l'inter distance et de la vitesse. Cloutage:

Il consiste à enchâsser dans le béton frais des gravillons de roche dure. Il p cloutage simple, les gravillons étant répandus puis encastrés de la hauteur a macrostructure recherchée. On utilise également la technique de cloutage - dén ce cas, les gravillons sont enfoncés totalement dans le béton frais. La pulv produit inhibiteur, "retardateur", de prise permet ensuite, par balayage, de fai pointes des gravillons. Dans ce cas, le lissage intermédillire permet d'égaliser p niveau des sommets des gravillons et, ainsi, de réduire le bruit de roulement.

La technique de dénudlttion peut également être utilisée sans cloutage préalab en relief les gravillons constitutifs du béton.

1X.3 Les enrobés bitumineux à chaud: DU .l Généralités et définitions :

Un emobé bitumineux est un matériau hétérogène constitué essentiellement d fines et de liant hydrocarboné (bitume pur ou modifié) en proportiop.'convenable

Le mélange est réalisé à chaud en centrale de fabrication. Les emobés à chau couche de roulement des chaussées doivent, par leurs propriétés, répondre au r aux problèmes qui sont posés par le trafic et la circulation en général, et par que leur imposent le climat et l'exploitation du réseau.

Ce sont les matériaux qui sont le plus communément utilisés dans les structure modernes, en particulier en ce qui concerne les couches de roulement, mais é les couches de base ou de fondation pour certains types de structures.

Les avantages de l'utilisation des matériaux hydrocarbonés sont leur coût plus. f des matériaux traités aux liants hydrauliques, une mise en oeuvre plus aisée et circulation plus sensible (en ce qui concerne les couches de roulement ). De plu de déformation, plus faible que celui des matériaux traités aux liants hydraul plus proche de celui du sol-support, assure une distribution des sollicitations plu

149

titre indicatif T4

A .. ... ................ . . .. lC .. . .. .. ... LA . .. .. .... .... .. . ... .

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30

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( 3000 à 6000 vI] )

ES ... . ...... .. ... ..... ...

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300 à 750

I\IIDE ... ..

CPA . P .. ..... ( 6000 à 15000 v/j )

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20

" 254

"

Tableau IX.17 : Principaux caractéristiques des granulats utilisés dans un b

al Les granulats:

C'est le squelette minéral du matériau qui apporte le frottement interne. I une courbe granulométrique. La formule est dite:

150

Nougat si plus de 50% des éléments supérieurs à 0.008mm ont un diam Cont inue si toutes les fractions granulaires sont présentes.

Discontinue si on supprime des fractions granulaires du mélange. C une meilleure compacité. Cependant avec les enrobés de ce type, la st et l' omiérage augmente. On distingue aussi les formules suivantes:

- Bétons bitumineux semi-grenus : destinés aux couches de roulem travaux de construction, renforcement et entretien sur support à trè réalisés en épaisseur de 6 à 9cm. - Bétons bitumineux cloutés : destinés aux couches de roulements r conditions de support en épaisseur d'environ 6cm, - Enrobés discontinus en couches minces: (3 à 4cm) ou très minces (2

- Bétons bitumineux cloutés en couche mince ayant une épaisseur de 3

- Enrobés drainants réalisés en épaisseur de 4cm sur support en matéria

bl Les liants : Le liant le plus souvent utilisé est le bitume pur ou modifié.

La teneur en bitume joue un rôle important dans la formulation d'un en énergie de compactage, la compacité augmente d ' une façon conti bitume. Cependant, les caractéristiques mécaniques présentent un m pourcentage optimum de bitume. IX.3 .2 Historique des enrobés en Tunisie: D'une façon très schématique on peut distinguer les périodes suivantes - Première période: de 1965 à 1985

Les enrobés avaient été conçus à partir de ceux utilisés en France. Le étaient des 0110, 0114 concassés, parfois du 0/20 qui s'inscrivaien référence. Ils étaient enrobés, la plupart du temps, avec un bitume 40/5 le 80/100. En général, ces enrobés s'étaient bien comportés. - Deuxième période : de 1985 à 1990

C'est la période dans laquelle, on a utilisé en abondance le bitume 80/ concassés, les fuseaux de référence utilisés sont: 0/ 14 ou 0/16. Ces en 151

- La circulation a énormément augmenté pendant cette période -L'utilisation du bitume 80/1 00 était fréquente - L'emploi de formules trop riches en sable (enrobés "nougats") - Les dosages en bitumes parfois trop élevés. - Troisième période : de 1990 a nos jours.

Pour remédier aux échecs enregistrés au cours de la période précéden bitume 80/100 est devenue interdite et on a recommandé l'emploi d'un bitu IX3 .3 Formulation des enrobés bitumineux :

Formuler un enrobé consiste à déterminer le meilleur mélange de gran permettant d'obtenir un matériau à coût optimal et doué de certaines pro résistance mécanique à l' orniérage et à la fatigue .

Cette formulation est généralement complexe, compte tenu de la compl compromis entre plusieurs paramètres parfois contradictoires. D' autres milieu extérieur telle que la température rendent la tâche encore plus diffic

Nous présentons ci après l'influence de quelques tparamètres sur la f bitumineux. ! La compacité:

La teneur en vide résulte de la formulation et de la mise en œuvre. P confirment que l'augmentation de la compacité prolonge la durée de dispersion des résultats. L'angularité :

L'angularité est une qualité importante. Les élément qui représentent de avec les angles vifs, augmentent l'angle de frottement interne du matér maniabilité ce qui a deux effets opposés : le compactage est plus difficil celui ci, la stabilité est plus élevée. Compte tenu des progrès effectués p l'angularité est devenue une qualité importante.

Des chercheut~Qnt constaté que tant que le pourcentage de liant .'a pas va pas d' influ,ence'!ilir la résistance et la fatigue .

D'autres ont conclu qu'a même énergie de compactage, la densité, le mo vie croisseni pour la formulation composée de matériaux roulés. 152

j

Teneur en liant: Une teneur en bitume élevée améliore l'enrobage des granulats et augmente de l'enrobé. Plusieurs auteurs confirment qu'une légère augmentation de la teneur en considérablement la résistance à la fatigue.

Des recherches ont montré que pour les enrobés à faible teneur en bitu' .le, augmente, le module et la résistance à la fatigue augmente simultanéme' ,. Pui certaine valeur, le module décroît alors que la résistance à la fatigue cC' .(inue à Teneur en fines:

L'incorporation des fines augmente la compacité de l'enrot, en diminuan granulaire. Cependant, à partir d'une certaine limite, l' ajout d .; fines se tradu des caractéristiques du matériau due au mauvais enrobage é n plus de son compacité, c'est la quantité de fines qui par leur grande Sl' .ace spécifique fix film de bitume. IX.3.4 Comportement mécanique des enrobés bitumir ux:

De nombreuses recherches ont conclu que le béto r oitumineux est un matéria linéaire en petites déformations. La partie élastic .e 'lient surtout du squelette un comportement élastique. Le bitume apporte ' " partie visqueuse.

Dans un cadre général et par rapport à la df .ormation, le comportement du bé est comme suit (figure IX.3) : ;;.

Logl·1

Comportement non linéaire

·2

Comportement

Fatig>.lt

4

·6 1

-:;

4

\

n Log N

Figure IX3 : Domaines des comportements de- enrobés bitumi

-Pour un faible nombre de chargement et des déformations de quelque comportement est non linéaire.

1S3

-Lors des chargement de plusieurs dizaines de milliers de cycles et des faibl e les phénomènes d'endommagement apparaissent, le matériau se fatigue.

al Comportement élastique

Dans une expérience on exerce un cycle fermé en contrainte 0 ou en déf matériau. Si la courbe de décharge coïncide avec la courbe de charge, le co matériau est dit élastique.

Si le comportement est élastique linéaire on aura alors, dans le cas mono dime de Hooke: !FE c avec E : Module d' élasticité ou de rigidité.

La caractéristique importante de ce comportement est qu' il est indépendant d chargement.

hl Comportement viscoélastique

En absence de toute action extérieure, les propriétés mécamques de cert évoluent au cours du temps. Pour ces matériaux dit vieillissants, l'âge du mat dans son comportement.

Un corps mono dimensionnel et non vieillissant est dit viscoélastique, si l'effac d' une expérience d' effacement est total : figure lX.4 .

1

cr;..,-i .Td

Tf

T temps

i

Figure IX.4 : Expérience d'effacement (à gauche) et réponse du matériau en contrainte ( à droite)

cl Comportement viscoélastique linéaire

Le comportement est dit linéaire, s'il obéit au principe de BOLTZMAN. superposition d' une combinaison linéaire d'actions a pour réponse la supe même combinaison linéaire des réponses. cil Fonction fluage :

On appelle fonction fluage f(lo ,t,oo) d'un matériau, la réponse en fonction d déformation c(t) de ce matériau sous l'action d' une contrainte maintenue const temps 10 en partant de l'état de charge nulle 0=0, divisée par l'intensité 0 0 de ce 154

t.

t.

Figure IX.5 : Essai de fluage c21 Fonction de relaxation :

On appelle fonction relaxation r(ta,t,so) d ' un matériau, la réponse en fonction contrainte cr(t) de ce matériau sous l'action d'une déformation maintenue cons temps ta en partant de l'état nulle s=O, divisée par l'intensité eo de cette déform cr e

t

Figure IX.6 : Essai de relaxation

dl Caractéristiques mécaniques d 11 Module complexe:

La mesure du module de rigidité se fait en soumettant le matériau à d sinusoïdales de fréquences variées. Ces mesures sont effectuées dans le dom déformations pour lequel l'enrobé se comporte principalement comm viscoélastique linéaire.

La réponse d 'un corps viscoélastique linéaire à une sollicitation de type (respectivement cr(t)=cro.sin(oo .t) ) présente un régime transitoire et un régime Lorsque le régime permanent est établie, on a: cr(t)=cro.sin(oo.t+q» s(t)=eo.sin( 00 . t-q> )). La contrainte est toujours en avance de phase par rapport à la déformation.

L'expérience montre que dans le cas des enrobés bitumineux le régime perm rapidement.

Mathématiquement, il est plus avantageux de traiter les relations sinusoïda complexe. Ainsi on aura: cr*(t)=croe im t et s*(t)=so e i (ro t- ",) 155

IE'I

est appelé le modul e de rigidité, sa valeur est utilisée dans l

chaussée.

Dans cette relation, 0:0;(0:0;; , est l'angle de phase. Il caractérise le c

matéria u. Sa vale ur peut donner une idée sur la prédominance é matériau. Il est nul pour un matériau parfaitem ent élastique et le m alors un nombre réel.

On peut di stinguer la partie élastique et visqueuse du modul e compl P (im ) = El + i E 2 réelles et im aginaire :

Dans cette formu le El est la partie réell e du module complexe, récupérable de l'énergie em magasi née. E2 correspond à un co présente l' énergie di ssipée par frottement interne .

d21 RepréseQtation dans le plan complexe:

Plusieurs auteurs ont étudié le module complexe des enrobées. La f représentati ve est voisi ne d' un arc de cercle. HUET trouve que le confondu avec l' origine du plan complexe : fi gure IX 7. SA YEG a au modè le de HUET : translation de la courbe sur taxe des abscisse f

e »> /

(t)

«<

Il t* /1 .~ CP ç

Fi gure IX7 : Courbe représentative du module compl

d31 Influence de la fréquence de sollicitation :

La courbe de la figure lX7 nous fourn it des informations sur l'inf sollicitation ru sur le comportement des bétons bitumineux.

156

module complexe tend vers le premier point d'arrêt. d4/ Influence de la température:

La température El est un paramètre déterminant sur le comportement En effet, comme le liant entre dans sa composition, l'enrobé susceptible, c' est à dire que ses propriétés dépendent fortement de sa

A température basse, l'enrobé possède sous sollicitation usuelle (tr élevée et il peut se montrer fragile .

A température élevée, il représente un module faible et une défor propriétés peuvent être responsable du phénomène d'orniérage qui p faible vitesse de sollicitation. L' expérience montre que le premier p représentative du module complexe correspond aux hautes températ correspond aux basses. d5/ Principe d' équivalence fréquence- température :

La réponse d ' un solide doué de caractère visqueux est très influenc vitesse de sollicitation traduit par la fréquence et la températur d 'attribuer un module à un matériau viscoélastique (en l'occurrence l définir préalablement une température et une fréquence.

On remarque à l'examen des courbes isothermes, qu'une même valeu peut être obtenue pour différents couples de fréquence- température.

Cette propriété est appelée propriété d'équivalence temps- températur Il

est

possible

en

utilisant

cette

propriété,

de construire

(log 1E* l ,log(2ltûl)) pour une température de référence SR chois courbe est obtenue par translation parallèle à l'axe des fréquences rapport à l'isotherme correspondant à la température de référence j points de même ordonnée. La courbe ainsi obtenue est appelée « c courbe permet d'obtenir des valeurs du module pour des fréqu l'expérimentation. La figue IX. 8 présente un exemple de courbe maît La translation consiste donc à multiplier chaque fréquence par un fac translation.

Plusieurs formules ont été proposées pour exprimer log aT, celle LANDEL et FERR Y) est souvent utilisée pou, les enrobés -CI(B-BR) 1ogaT = (B-BR )+ C2

où Cl et C 2 sont des constantes qui varient avec la température de réfé 157

,.

--

+

1

•

-

, ,

+

,(

lœO

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=:.t : 1«(1

i

'~I,~r)r6 ,

0.Q(:«(11 0.(1)1

0.1

l(H))j

li)

Figue IX.8 : Exemple d ' isothenne et de courbe maîtres

L'équivalence temps température a une application importante dans temps joue un rôle capital. Pour simuler les essais rapides comme les grande vitesse rend difficile les mesures et observations, on peur rale température. Inversement dans les essais lents comme les essais de flu réalisation des essais en augmentant la température. d6/ Coefficient de Poisson:

Le coefficient de poisson intervient dans le dim,bnsionnement d d'évaluer les défonnations latérales. La défonnation latérale d' un cor soumis à un chargement sinusoïdal esi aussi sinusoïdale avec la déphasée de 13 par rapport à la défonnation axiale. Vi

= l •..• n

où : Çi est la contrainte cri ou la déformation Si dans la couche i ; ç;'dm :est la contrainte admissible cr;'dm ou la déformation admissible s;'dm dans la couche i ; himin et ht": sont respectivement les épaisseurs minimale et maximale de la couche i permises par les dispositions constructives. Il s'agit donc d'un problème d'optimisation d'une fonction "objectif' linéaire avec des contraintes non linéaires et implicites fonctions des variables de conception. X.S.2 Modélisation du problème:

al Méthode d'optimisation: La démarche suivie est fondée sur la méthode de Han Powel, méthode itérative de la famille des méthodes quadratiques séquentielles (SQP) qui permettent de résoudre les problèmes de minimisation avec contraintes par approximations successives. Ces méthodes sont classées parmi les meilleures en ce qui concerne la résolution des problèmes non linéaires dont la 181

Chapitre X : Dimensionnement des structures de chaussées

,fonction "objectif' et les fonctions contraintes sont quelconques et deux fois continûment différentiables. Il est démontré que ces méthodes sont toujours convergentes avec une convergence super-linéaire. Cependant, ces méthodes peuvent converger vers un minimum qui n'est pas forcément global et ce dans le cas non convexe avec existence de minimum locaux multiples. En général et d'après la pratique de l'optimisation des structures, les solutions optimales sont le plus souvent globales et, dans le cas contraire, le coût de l'optimwn local est très proche de celui de l'optimum global. En effet, la méthode SQP a été classée comme la meilleure par Schittowski qui a pris en compte dans ses critères de classement la convergence globale en plus de l'efficacité et de la fiabilité. Le programme Alizé III développé par le LCpe a été utilisé pour calculer les contraintes ou déformations Ç,i,.

hl Modélisation mécanique .' La modélisation mécanique du problème de dimensionnement des structures de chaussée a été expliquée plus haut, il s' agit de déterminer les contraintes et les déformations, pour un cas de chargement donné, dans les différentes couches de la structure. Le programme Alizé III a été utilisé pour cette modélisation. Ce programme repose sur le modèle de Burmister introduit plus haut. X5.3 Présentation du programme développé : La figure X5 présente un organigramme du programme de calcul développé lJEN3. Cet organigramme met en relief les trois grandes étapes de l'utilisation du programme, à savoir : i . 1 -la spécification des données par l'utilisateur (les paramètres du trafic, du sol support, des matériaux et le type de structure à optimiser); - le calcul de la structure effectué par Alizé III; - la procédure d'optimisation. Cette procédure utilise la routine (NCONF) de la bibliothèque IMSL.

Le programme ainsi développé assure à la foi s la convivialité et la facilité d'utilisation. En effet, il présente une interface assez simple qui comporte sept onglets différents: quatre pour la saisie des données, un pour le lancement des calculs, et deux pour l'affichage des résultats. Les différents paramètres de calcul et d'exploitation des résultats sont introduits dans des fenêtres apparaissant par un simple clic sur les différents onglets. Un texte d' explication et d' aide apparaît systématiquement sur l'écran à chaque approche d' un onglet. La figure X.6 montre une capture d'écran du programme. Pour faciliter la saisie (des données), une base de données a été développée et introduite dans le programme. Cette base comporte des données spécifiques au contexte tunisien à savoir les paramètres 'de fatigue des matériaux, les caractéristiques mécaniques, les données climatiques et les caractéristiques des sols supports. Le programme offre l'option d'enregistrer toute

182

Chapitre X : Dimensionnement des structures de chaussées

caractéristique nouvelle correspondant à un nouveau cas de calcul de structure, ce qui permet d'enrichir la base de données de manière permanente.

(1'l1~

nI au domaine formé par les quatre solutions fournies par le programme lJEN3". Cette hypothèse est vérifiée pour tous les cas de la fiche du catalogue. Cette comparaison avec le catalogue tunisien des structures de chàussées laisse penser qu'une substitution progressive de ce catalogue par le code de calcul proposé est possible sinon souhaitable.

184

Chapitre XI : Pathologie et entretien

Introduction: Ce chapitre a pour but de familiariser le lecteur avec la pathologie des routes et leur entretien. Une classification des différents types de dégradation des chaussées, ainsi que leurs causes, sont présentées. L' étude des dégradations est abordée sous le double aspect de la classification et de la terminologie et en prenant en compte les éléments essentiels : types d' inconfort, localisation de la dégradation, son intensité et son évolution. Une fois construite, une route se dégrade en fonction de plusieurs facteurs, et plus particulièrement: le trafic, le climat et les effets liés au mauvais fonctionnement des systèmes de drainage. La description précise des désordres existant sur une chaussée est incontestablement un des éléments qui doivent entrer en ligne de compte pour l'établissement du diagnostic portant notamment sur la nécessité d'un renforcement et le choix de la technique d'entretien. L'entretien des routes doit être fait en fonction de cinq nécessités que l'on peut classer par ordre d' importance décroissant : - Maintenir le passage de trafic dans les conditions les plus favorables (fluidité et continuité du trafic). - Sauvegarder la sécurité des véhicules. - Conserver au patrimoine routier sa pérennité en veillant au bon état des éléments qui conditionnent la durée de vie de la chaussée. - Protéger le confort des usagers. - Ne pas laisser se dégrader le bon aspect de l'ensemble formé par la route et ses abords. Ces cinq objectifs peuvent être atteints à peu près simultanément, en conservant à la route les caractéristiques qui lui ont été données à l'origine par son constructeur : chaussée résistante et unie, abords de la route propres et dégagés et ouvrages solides. Cependant, les moyens des services d' entretien étant toujours limités, ceux-ci doivent être utilisés en fonction de l'ordre de priorité correspondant à celui des cinq impératifs.

XL1 Dégradations des chaussées: XI. 1.1 Présentation : L' analyse des différents aspects de dégradations a permis de les classifier en cinq familles: les fissurations, les déformations, les arrachements, les remontées des matériaux et les usures du revêtement. . La figure XLI représente les relations liant les différentes familles de dégradations, et la nature des couches où elles se manifestent. lS6

Couches supérieurs

. . . _._.-._._.-._._.- ri Usures de revêtement

•

1

Couches inférieurs

•

_._.~ • _._._ ._._._._ ._ ._ ._ ._. _ ._._._._._ . _._._._._ . _._.-.-'-'-

Figure XI. 1 : Rapport entre famille de dégradation et couche de chaussée. Ces dégradations différent par leurs localisations (superficielles ou structurelles), formes et caractères d' évolution. Un inventaire des différents groupes de dégradations, ainsi que les types de chaussées (souples ou rigides) qu'elles affectent sont présentées dans la figure suivante. Dégradations 1 \

1

Déformations 1 - Orniérage (1) - Bourrelet (1) - Affaissement (1) - Flache (1) - Tôle ondulée (1) - Soulèvement de la dalle (2)

1 1

1

Fissures

Arrachements

Remontées

1

1

1

- Fissures (1) - Faïençage (3) - Epaufrure (3) - Cassures (2)

- Décollement (3) - Désenrobage (1) - Plu;mage (1) '. - Pelade (1) - Nids de poule( 1) - Glaçage (1) - Tête de chat (3)

- Ressuage (1) - Boursoufl ures( 1)

Figure XL2 : Les principaux groupes de dégradations. NB: (1): Dégradation qui affecte la structure souple; (2)Dégradation qui affecte la structure rigide; (3)Dégradation qui affecte les deux types de structure.

187

Chapitre XI : Pathologie et entretien

al Les fissurations: Les chaussées de différentes natures sont souvent l'objet de fissures dont les causes sont extrêmement variées. Suivant le type de chaussée et l' origine de la fi ssuration, ces fissures peuvent prendre des formes très variées. Les fissures peuvent affecter la surface de la chaussée ainsi que son corps. On distingue:

Les fissures longitudinales: parallèles à l'axe de la chaussée (souvent dans les traces des roues ou en bord de revêtement). Les fissures transversales : perpendiculair~s à l:axe de la chaussée. Les fissures maillées : fissures qui se croissent en découpant la surface de la chaussée en éléments de tailles variables allant jusqu' au faïençage (maille serrée). Les fissurations évoluent notamment s'il y a une destruction générale ou localisée de la chaussée.

i Figure XI.3 : Les différents types de fissures

Photo XI.l : Faïençage .

L'épaufrure: ce type de dégradation affecte les structures souples, ainsi que celles rigides. - Chaussée rigide : un effritement du bord de la dalle au niveau du joint, dû à la fragilité de ce bord par rapport à la multitude des charges lourdes. 188

Chapitre XI : Pathologie et entretien

- Chaussé~ souple: un effritement du bord de la chaussée au niveau des accotements, dû à l' abaissement du niveau des accotements et à la circulation des véhicules sur les bords de la chaussée.

Figure XIA et photo XI.2 : épaufrure sur chaussée souple. La cassure: c' est une fissuration complète de la dalle de béton. On distingue: - Les cassures transversales: dues au tassement du sol de fondation. - Les cassures en coin: dues à l'application d' une surcharge en un point faible appelé « coin ». - Les cassures en diagonale : à la suite de l'insuffisance de l'épaisseur de la dalle, ou si le sol de fondation se tasse.

hl Les déformations: , Le passage d' une charge roulante sur une chaussée provoque une déformation dans sa structure, en partie réversible et en partie irréversible. l 1

Les déformations se caractérisent par leur localisation, leur forme et leur dimension. L'affaissement: il se caractérise par un tassement de la chaussée, et se localise soit en rive soit en pleine voie. On distingue: - L'affaissement longitudinal;

1

- L'affaissement transversal ;

L'affaissement longitudinal en rive de revêtement : il se localise sur les rives de la chaussée r -revêtues en bordure des accotements non revêtues. Il évolue rapidement lors (je la saison des 1

$. ~

pluies, conduisant à la destruction des rives de la chaussée. L'affaissement des rives peut parfois causer la formation d' une cuvette sur le bord de la chaussée . d'un bourrelet de matériaux.

189

Chapitre XI ; Pathologie et entretien

Figure XI.5 et photo XI.3 : Affaissement de rive.

L'orniérage: c'est une déformation permanente longitudinale, et se localise suivant les traces de roues des véhicules. On distingue: - Les orniérages à petit rayon: affectent la couche de roulement. - Les orniérages à grand rayon: affectent toute la structure de chaussée. Si l'eau peut pénétrer dans le corps de chaussée, l' orniérage évolue par approfondissement rapide des affaissements et rupture de la chaussée lors de la saison des pluies.

Figure XI.6 et photo XIA : omiérage.

Le bourrelet: c' est une déformation vers le haut (positive) qui affecte la surface de chaussée. On distingue : - Les bourrelets transversaux : se manifestent dans les zones de freinage. - Les bourrelets longitudinaux: se localisent généralement en bordure des traces des roues. Le plus souvent, le bourrelet est associé à un affaissement. L' évolution du bourrelet conduit à la destruction progressive de la chaussée. 190

Chapitre XI : Pathologie et entretien

Figure XL7 et photo XI.5 : bourrelet longitudinal

La flacbe : c'est une dépression locale, souvent de forme arrondie. Elle est généralement due à un défaut de portance du sol. La tôle ondulée: c'est une ondulation perpendiculaire à l'axe de chaussée. Elle se manifeste sur certains revêtements épais très sollicités, ainsi que dans les fortes pentes.

cl Les arrachements: L' instabilité de la chaussée, due aux actions mécaniques, environnementales et aux erreurs de construction, conduisent à l'apparition des problèmes d 'arrachements. On distingue:

La pelade: c'est une dégradation plus ou moins localisée, caractérisée par le décollement total de la couche de roulement. Le nid de poule : cette dégradation affecte le corps de chaussée par enlèvement des matériaux, en formant une cavité quasi arrondie. Elle n'a pas de localisation précise, parfois à proximité des fissures, d'affaissements, de bourrelets ou de zones de ressuage. L'évolution du nid de poule se manifeste par un agrandissement progressif de trous et formation d'autres nids de poule.

Photo XI.6 : Nid de poule

1

r ~

191

Chapitre Xl : Pathologie et entretien

Le plumage: il se caractérise par un arrachement des gravillons de revêtement, et se localise suivant les traces des roues des véhicules. Le plumage s'évolue par arrachement des gravillons, qui rend le revêtement plus glissant et de plus en plus perméable.

/

1/

Figure Xl.8 : Plumage. Le peignage: c'est l'arrachement des gravillons parallèlement à l'axe de la route sur des grandes longueurs. Par manque d'entretien rapide, l'imperméabilité sera mal assurée et il y a apparition de nids de poule.

\

Figure XI.9 et photo XI7 : Peignage. i 1 Le désenrobage: se caractérise par un décollement de la pellicule de mastic (liants + fines ) enveloppant le matériau enrobé. L'évolution d' un désenrobage entraîne la perméabilité de l'enrobé. Le décollement: c'est une rupture d'adhésion entre la couche de surface et le corps de chaussée.

dl Les remontées: Elles proviennent généralement du corps du chaussée et affectent la couche de roulement. Les remontées d'eau et d'argile: Sous l'effet du trafic, des venues d' eau ou de fines se percolent à la surface de la chaussée. Ces remontées accentuent les dégradations de surface (nid de poule, plumàge ... ). Le ressuage : C'est l'apparition d' un excès de liants, sur une zone localisée ou sur la totalité de la surface. L'évolution du ressuage conduit au décollement et à l'arrachement du revêtement, lors du passage des véhicules. De pl us, le ressuage amorce l'apparition de nid de poule.

192

Chapitre Xl : Patholog ie ~t entretie n

, t,

Figure XI. 10 et photo XI.8 : Ressuage

el Les usures de la surface de roulement: Le glaçage: C'est l'usure de la couche de roulement, soit par usure des gravillons de revêtement sans qu' ils soient arrachés, soit par enfoncement des gravillons dans le support.

J ! t

La tête de cbat: Il affecte les deux types de chaussée, souple et rigide. C'est une usure très avancée du revêtement qui conduit à l'apparition de pierres dures en relief.

!

XI. 1.2 Causes de dégradation :

, ! 1, f

r

!

Pour chaque type de dégradation, on présente les causes principales sous forme d'un tableau.

Dégradations

Causes

~.

\

~

•

11 Fissurations

,1

Pour les structures souples :

./ Mauvaise qualité des matériaux. ./ Mauvaise mise en œuvre. ./ Epaisseur insuffisante de la chaussée par rapport

i

1 !

au trafic. ./ Retrait (couche de base traitée au ciment) ./ Age de la chaussée.

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1

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»Epaufrure de rive

Pour les structures rigides:

Absence du joint dans le sens axial. Mauvaise composition du béton.

./ Dégradation des accotements

« marche d' escalier ». ./ Action de l'eau. ./ Compactage insuffisant des rives (emobés). ./ Largeur insuffisante de la chaussée.

r 193

Chapitre Xl : ?athologie et entretien

21 Déformations

»Affaissement longitudinal suivant l'axe.

,( Portance insuffi sante du sol-support ou du corps de chaussée. ,( Sous dimensionnement localisé du corps de chaussée. ,( Stabilité insuffisante du revêtement (enrobés). ,( Acc.otements insuffisants ou non revêtus.

»Affaissement longitudinal de rive. :;. Omiérage à petit rayon ,. Omiérage à grand rayon

,( Insuffi sance de la stabilité d'enrobés. ,( Sous dimensionnement du corps de chaussée. ,( Portance insuffisante du sol-support ou du corps de chaussée par rapport au trafic. ,( Fatigue de la chaussée causée par une circulation lourde et lente.

., Bourrelet longitudinal

» Bourrelet transversal

,( Eau : perte de portance du corps de chaussée. ,( Matériaux: qualité insuffi sante. ,( Mise en œuvre : compactage insuffisant. ,( Trafic : passage des véhicules trop lourds pour l'épaisseur de la chaussée. ,( Fluage des enrobés sur toute la surface dans les zones de freinage . ,( Défaut de portance localisé (poche d' argile humide). ,( Perte de cohésion localis~e d" la couche de base. ,( Tassement différentiel du matériau ayant servi au rebouchement du nid de poule. l

,. Flache

,( Déforrrlation de la couche de base par défaut de profilage avant la pose de revêtement. ,( Manque de stabilité d' enrobés.

»Tôle ondulée

,( Insuffisance d'épaisseur ou de compacité du tapis d' enrobé.

3/ Arrachement » Pelade

»Nid de poule

»Plumage

»Peignage

,( Qualité insuffisante des matériaux de chaussée. ,( Arrachement des matériaux lors du passage des véhicules. ,( Stade final de faïençage ou d' une flache. ,( La perméabilité de la couche de roulement. ,( Une mise en œuvre défectueuse. ,( Un mauvais accrochage (enduit). ,( Un sous-dosage en bitume (enrobé). ,( Mauvais fonctionnement du matériel de répandage lors de la mise en œuvre de l'enduit, qui se traduit par un man ue de liants ou de avillons. 194

Chapitre XI : Pathologie et ent retien

»Désenrobage

\~

;;. Décollement

./ Mise en œuvre par conditions atmosphériques défavorabl es . ./ Attaque du liant « hydrocarboné » par un produit chimique (Argile, sel ... ) ./ Mauvaises conditions d' exécution (surface humide). ./ Gonflement ou retrait des matériaux de la couche de base.

4/ Remontées

f ,f

;;. Remontées d'eau et d'argile ,. Ressuage

,f

[

./ Perte de cohésion au sein d' une chaussée fondée sur un sol argileux ou gorgé d'eau . ./ Dosage en liant trop élevé. ./ Liant non adapté . ./ Utilisation d' un liant mou ou (et) la présence d'u ne forte chaleur.

5/ Usures de la surface de revêtement ,.GIaçage

./ Usure des gravillons de revêtement sans qu' ils soient arrachés (utilisation des granulats polissables) . ./ Enfoncement des b'favi llons dans le support (lors des fortes chaleurs le liant et le mortier recouvrent en totalité les gravillons) .

>- Tête de chat

./ Di sparition partielle des matériaux en surface par usure.

1

Tableau Xl .l : Types de dégradation et causes probables.

f

XI.2 Les différents types d'entretien:

1

Il faut distinguer plusieurs sortes d'entretien :

,

Xl.2. 1 L'entretien préventifCou courant) : Il est constitué par des opérations locales, rendues nécessaires par l'apparition de certaines dégradations. Ce type d' entretien fait appel à des procédés manuels utili sant des outil s simples. L'entretien préventif est fait dans le but d'atteindre les trois objectifs suivants: - La conservation et l'adaptation de la structure. - Le maintien des conditions de sécurité et de confon . - La conservation de l'intégrité de la couche de surface. Compte tenu de la nature de la chaussée et de l' évolution de la dégradation à une certaine échéance, l'entretien préventi f permet d'assurer en moyenne un niveau de service acceptable .

. La démarche présentée dans la figure suivante doit permettre, à partir des indicateurs d'état relevés sur la chaussée, de déterminer les travaux d 'entretien souhaitables. 195

Chapitre XI : Pathologie et entretien

Conservation de la structure

Sécurité et Confort

Intégrité de la couche de surlace

Besoins Stiucture

Besoins Sécurité-Confort

Besoins couche de surlace

Considérations logiques et techniques comp! émentaires

Synthèse des besoins

... Définition du pro~me des travaux d' entreti en

Figure XI. II : Démarche d'un entretien préventif. XI.2.2 L'entretien curatifCpériodiquel : Il concerne les opérations sur des sections entières, que les agressions climatiques et le trafic auront usées au bout d' un certain temps. En plus des objectifs classiques de l' entretien préventif, l'entretien curatif a pour objet de : - Palier aux insuffisances apparentes des chaussées. - Conserver un bon indicateur d' état. l

La figure XI. 12, à la page suivante, présente la démarche tl'étude d'un entretien curatif. Elattée! (indicateur d'état)

~ Niveau de dé~dation

~ Type d' entretien

-Connaissance de l'ancien entretien -Notions économi ques

ProgIaIllllle rationnel d' entreti en curatif

Figure XI.12 : Démarche d'étude d' un entretien curatif . XI.2.3 L'entretien d' urgence : C' est l'entretien non programmé exercé en cas de catastrophe naturelle (inondations, éboulements, ravinements ... ) qui coupe la route. Ce type d' entretien exige des dispositions budgétaires et des procédures d'actions spéciales. 196

Chapitre XI : Pathologie et entretien

X1.2.4 La réhabilitation : La réhabilitation doit être toujours précédée d ' une campagne d' auscultation qui consiste à étudier l'état des routes, et ceci dans le but de définir les sections sur lesquelles il faut intervenir et la nature des travaux à réaliser. La démarche de réhabilitation se situe entre l'entretien courant et le renforcement lourd. Par rapport au renforcement lourd, la réhabilitation présente plus de risques mais elle les adapte plus étroitement au volume et à la nature des trafics concernés. Le coût de la réhabilitation est de 5 à 10 foi s moins é levé que celui du renforcement lourd.

XI.3 Classification des opérations d'entretien: XI.3 .1 L'entretien des abords. des ouvrages de drainage et de la signalisation :

al L'entretien des accotements: Il est important que l'écoulement de l'eau provenant de la chaussée ne soit pas gêné. Donc, pour éviter l'obstruction des évacuations d 'eau et l'élévation du niveau des accotements de la chaussée au dessus de celui-ci, on doit empêcher les dépôts sur les abords de la route.

bl L 'entretien des fossés: L' entretien courant des fo ssés doit tendre à améliorer la forme du fossé, ainsi que l'extraction des matériaux inutilisables sur la chaussée pour ne pas gêner le drainage de l'ensembl e de la route.

cl La signalisation : L' entretien courant des signalisatiqns se limite à leur remIse en état et d' autres réparations mInImes. La durabilité des peintures sur chaussées peut varier de quelques semaines pour les rues des villes jusqu' à six mois pour les routes en rase compagne. XI.3.2 L'entretien des routes non revêtues :

al L 'entretien préventif: L'entretien d' une chaussée en terre est plus complexe que celui d' une chaussée bitumée. L' entretien consiste essentiellement à reprofiler périodiquement la chaussée avec une cadence telle que les ondulations n' atteignent jamais une amplitude inacceptable. Il comporte la reprise des matériaux rejetés sur les bords de la plate-forme et leur réglage sur la chaussée. La tôle ondulée en formation doit être supprimée avant que les matériaux qui la constituent ne soient compactés par la circulation. Le rebouchage des nids de poule a pour but de rendre à la chaussée son bon état de surface initial (l'UNI). 197

Chapitre XI : Pathologie et entretien

Dés que l' on constate qu' un trou s' est formé, il faut le reboucher avec les matériaux disponibles afin d'éviter son évolution et la naissance d' autres trous.

bl L'entretien périodique: Quelque soit l'entretien courant dont elle est l' objet, une route en terre se dégrade inévitablement. Les balayages, mêmes s' ils sont fréquents, n'empêchent pas dans tous les cas la formation de tôles ondulées et de nids de poules.

b Il Le reproOlage : Quand les ondulations et les autres irrégularités ont atteint un stade avancé, il faut , en premier objectif, les décaper entièrement et sur toutes leurs hauteurs. Après ce décapage, les matériaux meubles doivent être répandus sur la route. Il faut aussi répandre les matériaux qui ont été e ntraînés sur les accotements par le ruissellement de surface ou par toute autre cause. La fréquence du reprofilage périodique dépend de plusieurs facteurs, on en cite l' intensité et la nature de la circulation ainsi que la qualité des matériaux de surface. On peut considérer qu' un reprofilage est nécessaire après le passage de 1000 à 2000 véhicules.

b21 Le rechargement : Le retardement de l'opération de rechargement peut provoquer une déperdition excessive des éléments fins de cohésion, ainsi que la pollution de la plate-forme des matériaux de surface par le ,,01 ; choses qui les rend inutilisables en surface à tel ipoint que leur décapage et leur évacuation f deviennent obligatoires. La périodicité du rechargement dépend des facteurs suivants : Le ni veau de circulation. La catégorie de la route. La nature des matériaux. Le climat. Le rechargement est nécessaire pour chaque chaussée tous les 2 à 5 ans. XI.3.3 L' entretien des routes revêtues: Les routes de cette catégorie ont reçu un revêtement, généralement hydrocarboné, en raison de leur importance et de leur trafic plus élevé. Elles représentent un investissement tellement important qu' il est indispensable de les préserver, gràce à un entretien approprié et exécuté au moment voulu. Cet entretien contribuera: 198

Chapitre Xl : Pathologie et entretien

_ à maintenir ou à restaurer une bonne qualité de surface, et par conséquent de bonnes conditions de confort et de sécurité. - à empêcher la dégradation du corps de chaussée en maintenant ou en restaurant l'imperméabilité du revêtement.

Il faut distinguer pl usieurs sortes d ' entretien:

al L 'entretien courant (point à temps) : al! La définition de la tâche: Le point à temps consiste à effectuer des réparations sur des dégradations : - De tous types, mais localisées. - De dimensions réduites. Il permet d'améliorer localement : - L' état de la surface de la chaussée. - Le corps de chaussée. Les réparations doivent être réalisées à temps pour éviter l'augmentation des dégradations, qui re nd la circulation dangereuse et entraîne la destruction de la chaussée. Le point à temps demande des moyens simples, mais : il permet une grande rapidité d'intervention. il comporte des opérations très diverses. f,

,

a2! Les ditferents types d 'opérations:

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l

t[

Pour chaque type de dégradation, il existe un mode de réparation particulier : le sablage sur ressuage. le colmatage des fissures et arrachements. le reprofi lage des affaissements. le curage et le rebouchage des nids de poule. l'écrêtage des bourrelets. Pour les réparations de surface, on utilisera des liants bitumineux, des sables et des gravillons répandus en couches successives.

199

Chapitre XI : Pathologie et entretien

Pour les réparations du corps de chaussée, on utilisera des matériaux naturels ou concassés et parfois des enrobés à froid. Les réparations sur chaussée suivantes pourront s'accompagner d ' une réfection des accotements et des fossés, lorsque ceux-ci sont à l'origine des dégradations : la création ou le curage des fossés. la création des exutoires. l'alignement des bords du revêtement. le rechargement ...

bl L 'entretien périodique: b 1/ Les enduits superficiels: Les opérations d'enduits superficiels constituent des travaux d'entretien périodique. Il èst très souvent indispensable d'effectuer, pour les préparer, des travaux de point à temps. Photo XI.9: mise d' un enduit superficiel. Définition de la tâche: Les enduits superficiels permettent, sur des surfaces étendues, de remédier à : - une usure généralisée du revêtement; - une mauvaise imperméabilité de la couche de surface, entraînant une dégradation par l'eau des i couches inférieures ; - une insuffisance de rugosité du revêteinent, rendant la route dangereuse à la circulation. Cette tâche doit généralement être précédée d' une opération de point à temps, en particulier lorsque la chaussée présente des déformations (affaissements ... ). Elle est en général effectuée sur toute la largeur de la chaussée et sur des longueurs comprises entre quelques centaines de mètres et plusieurs ki lomètres. Cette tâche, qui nécessite une organisation et des moyens appropriés, permet d 'atteindre des rendements élevés. Les enduits superficiels ne doivent être exécutés que par temps sec. Les différents types d' enduits superficiels: On distingue : Les enduits monocoucbe : - une couche de liants. - une couche de gravillons.

Figure XI.13 : enduit monocouche. 200

Chapitre XI : Pathologie et entretien

Les enduits bicoucbe :

- deux couches de liants bitwnineux. - deux couches de gravillons (couvrant chacune la totalité de la surface de la chaussée). Figure XI.I4 : enduit bicouche. Les enduits monocoucbe double gravillonnage:

- deux couches de liant. - deux couches de gravillons (les gravillons de la deuxième couche permettent de couvrir la total ité de la surface). Figure XI.I5 : enduit monocouche double gravillonnage

b1.' Les tapis minces: La pose de tapis minces constitue des travaux d'entretien périodique. Comme dans le cas des enduits superficiels, il est très souvent indispensable d 'effectuer, pour les préparer, des travaux de point à temps. Définition de la tâche : Les tapis minces permettent de remédier, sur des surfaces étendues : - aux petites déformations de la surface, rendant la cir~ulation dangereuse et inconfortable. - à une insuffisance de rugosité du revêtement (circulation dangereuse).

- à une mauvaise imperméabilité de la couche de surface, entraînant une dégradation des couches inférieures par l'eau. C'est une solution plus durable que les enduits superficiels. Ces tapis seront en général mi s en œuvre sur des routes importantes: fort trafic, vitesse élevée.

Photo XL 10 : Mise en place d' un tapis mince

201

Chapitre XI : Pathologie et entretien

Lorsque les déformations seront importantes, la mise en œuvre des tapi s minces sera précédée de travaux de reprofilage des ornières et des affai ssements, de réparation de nids de poule. Cetie tâche pourra être accompagnée de la réflexion des accotements et des fossés. Les tapi s minces doivent être exécutés par temps sec. Les différents types de tapis minces : Les tapis minces sont toujours constitués par des granulats enrobés à chaud, dans une centrale, par un liant bitumineux. Les classes granulaires utilisées sont : Les 0/5 mortiers bitumineux; Les 0/6 à 0/12 enrobés; Les 0/6 à 0/12 bétons bitumineux. Les tapis minces sont répandus en une couche unique, dont l'épaisseur maximale est: - 3 cm pour les mortiers ; - 5 cm pour les enrobés et les bétons bitumineux.

cl L'inventaire des dégradations-entretien des routes revêtues: ENTRETIENS

DEGRADATIONS l/Fissures .. Fissures de surface

./ Réfection localisée du revêtement : colmatage des fissures . • Cas des fissures groupées : colmatage avec coulis bitumineux. • Cas des fissures isolées: colmatage avec un bitume fluidifié à chaud (cut back).

.. Fissures de corps de chaussée

./ Réfection localisée de la surface ou colmatage et réfection localisée du corps de la chaussée.

2/Affaissement localisé par les ornières on les flaches .. Affaissement peu profond

./ Déflachage: se fait avec un matériau enrobé

à froid. .. Affaissement profond

./ Réfection localisée du corps de chaussée.

202

Chapitre Xl : Pathologie et entretien

3/Affaissement localisé aux bords de la cbaussée

;r. Affaissement peu profond (moins de 5 cm)

,/ Réfection localisée du corps de chaussée réfection des accotements.

;r. Epaufrement

,/ Amélioration de l' assainissement. ,/ Réfection localisée du corps de chaussée.

et

4/Arrachement

;r. Nids de poule

,/ Réfection localisée du corps de chaussée.

;r. Plumage

,/ Réalisation d'un enduit superficiel réali sation d' un tapis mince en enrobé.

ou

;r. Peignage

,/ Réalisation d' un enduit superficiel réalisation d' un tapis mince en enrobé.

ou

5IBourreiet

;r. Bourrelet de faible hauteur ;r. Bourrelet de forte hauteur, accompagné de fi ssures.

,/ Déflachage.

,/ Réfection localisée du corps de chaussée

6/ Usures de la surface de revêtement 1

~

Glaçage

,/ Réalisdtion d' un enduit Superficiel.

7/Remontées ~

Ressuage

,/ Sablage.

9/Déformation

»

Déformation peu profonde

,/ Réalisation d' un enduit superficiel à titre préventif.

~

Déformation profonde

,/ Réalisation d'un tapis mince en enrobé, précédée de travaux de point à temps (déflachage ).

Tableau XI.2 : Dégradations et Entretiens

203

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xx:

1

l'.

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Que tous ceux qui cons talent que nous avons omis de les citer dans cette bibliographie, acceptent nos excuses les p lus sincères. Nous les prions de nous le signaler et nous leur promettons de rectifier cette erreur éventuelle et involontaire lors de la prochaine édition.

Errata PAGE

PARAGRAPHE

LI

5 8 9 , , 15

1.2.2 al 1.2.3 II.3

19 20

!IL1.1.b !IL 1.2.b

24-25 27

!IL2A

30

Tableau

33 35 .. ' 37 :. 43 46 47 ':>. --.i8 '. 50 51 '1 56 ~ 59

i

62 :1 63 ~ 70 " 74 79 . 91

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113 114 116 120

III.3.1 IVU IV.2.! el IV.2,3 cl IV.2.3 dl !V3J IV3.! ci l IlO .! c31 rV3.3 bl IV3.4 bl! IV.3A b31 IV.3A fi Introduction V1.2 c31 V2.1 al V.3.! VI.2.3 V1.2.6 al VU.:z bl VI1.3.1 bl VI1.3.1 c21 VIl.3.3 VIlA.3

ACTUEL

•

RECTIFICATION

.... ne .... ne garantie donc pas .. ... donc pas ..... .. .. des · .' .des équipement spéciaux ... spéciaux" .... .... d'un certain nombre .... .... d'un certains nombre .... Ajouter le titre: Figure II.6 : Evolution du débit journalier moyen : .. 1992 1997 1997 .1992 1997 2000 ...... Elle fnllm it ... ..... v' ... sont de faible coût.. ... et de faible coût.. .. ... En titre d'exemple .... . .. A titre d'exemple .... .. ... .... .. . ".de la figure 5 ressemble .... .. .de la figure IIIA ressemble .... .. .en n - ' '':~,,-. figure II1.6 . ... en -" , . f~u~ m5. Vitesse parti cale Vitesse praticable La figure III.9 montre .... La figure III.8 montre .. .. .. .définit en fonction .... .. .définie en fonction .... .... ne .... ne o"r"ntit donc ~as: ... . : donc Jlil~'" .. .on défmie la vitesse ... ... on définit la vitesse ... ... peut être schématisé ... ... peut être schématisée ... Ainsi l'Autoroute exclue tout.. Ainsi]' autoroute exclut tout.. . ... est assurée grâce .. . ... est assuré grâce .. . CL ... des la ... ... des I""h ,. intéressant la ... ... de ses divers ... du ~s ... par cet t'CO!' .... .. ...parcet Dans le .... d' une problème .. "" Dans le cas ..... d'un problème ..... _.. :si l'cpclUll n'est pas .. ... · ".sil'é]J