Catalogue des structures types de chaussées neuves // Lien de téléchargement : http://exe.io/2xzGKiy2

INTRODUCTION 

La révision proposée du premier catalogue des structures de chaussée neuve édité en 1977, indique que les objectifs fixés à ce même catalogue dans son introduction ont été en partie réalisés. Il y était souligné l’importance à accorder à l’étude expérimentale de certains paramètres techniques :

Le type de structure ;

• Le dimensionnement relatif des couches ; 
• La qualité des matériaux constitutifs ; 
• Les aménagements annexes et les protections vis-à-vis de risques spécifiques.

C’est bien parce que de nombreux progrès ont été effectués dans ces différents domaines qu’une nouvelle édition du catalogue paraît utile et nécessaire. On peut citer :

Au niveau du trafic 

L’analyse fine du trafic qui permet de connaître l’agressivité réelle des véhicules, a permis de dégager l’idée principale que, pour le dimensionnement des chaussées, la prise en compte des poids lourds de poids total en charge supérieur à 8 T est l’entrée la plus représentative de l’agressivité du trafic.  

Au niveau du type de structure 

Il est apparu que les structures souples sous faible trafic, avaient une durée de vie souvent très longue et que par ailleurs il était souhaitable de diversifier les techniques de structure. 

C’est pourquoi on a proposé dans ce catalogue : 

• Des durées de vie longues pour les chaussées granulaires sous faible trafic ; 
• Des techniques nouvelles telle que : 

Enrobés coulés à froid ; 

• Enrobé à froid ; 
• Grave émulsion ; 
• Grave traitée au ciment. 

- Des structures rigides en béton de ciment

Au niveau des matériaux constitutifs 

Il est apparu que certaines spécifications s’avéraient peu adaptées aux conditions locales et par ailleurs ne permettaient pas d’utiliser avec profit toutes les ressources locales, c’est pourquoi il est proposé : 

• des matériaux granulaires pour couche de base à faible trafic type GNC – GND et GVC ;
• une division du matériau GNF en GNF1 – GNF2 – GNF3 ; 
•  des graves bitumes pour couche de fondation.  

Dans le même esprit, certaines spécifications ont été modifiées pour tenir compte des progrès dans les techniques de laboratoire, notamment en ce qui concerne la propreté des matériaux (équivalent de sable sur matériau 0/2 à 10% de fines, mesure de la valeur au bleu) et la dureté de sables (friabilité), etc.…

Au niveau des aménagements annexes  

Dans ce domaine, une évolution a paru nécessaire concernant notamment : 

- la prise en compte de couche de forme pour l’amélioration de la portance des sols en fonction des terrassements ; 

• les profils en travers pour construction de surlargeur des couches d’assises ; 
• les équipements de drainage interne. 

Enfin, cette nouvelle édition du catalogue reste aussi évolutive, puisqu’elle permet l’introduction de nouvelles fiches pour de nouvelles techniques de chaussées. 

PARTIE I CATALOGUE DES STRUCTURES 

I - TRAFIC 

Le trafic est exprimé en nombre moyen journalier de poids lourds de plus de 8 tonnes en charge sur les deux sens de circulation. Il est réparti en six classes :

Pour son utilisation dans le catalogue, certaines hypothèses ont été utilisées concernant : 

1. la largeur de la chaussée ; 
2.  l’agressivité du trafic ; 
3.  le taux d’accroissement des poids lourds ; 
4.  le type de structure (souple et semi-rigide ou rigide). 

Elles sont présentées dans l’annexe n°1. Dans le cas où des données de trafic s’éloigneraient de ces hypothèses, on peut calculer le trafic cumulé en essieu équivalent de 13 T prévu par sens sur la période choisie et le comparer à celui présenté dans le tableau ci-joint (limite supérieure de trafic cumulé indiqué dans chaque classe). 

I.2 – Environnement géotechnique 

Deux zones sont considérées : 

• Zone I : où les problèmes de stabilité de plate-forme sont réglés ou ponctuels ; 
• Zone II : où les problèmes de stabilité de plate-forme ne permettent pas d’assurer un comportement sans risque majeur de structure de chaussée (fissuration, affaissement, etc…), c’est le cas des instabilités de versant et de remblai sur sol compressible. 

III – SOLS – TERRASSEMENTS ET PLATE-FORME I

II.1 – Classification des sols 

La classification des sols utilisée est le classement RTR, définissant : 

•  les classes A, B, C, D pour les sols ;
•  la classe R pour les matériaux d’origine rocheuse ; 
•  la classe F pour les sols organiques et sous-produits industriels.

Elle est complétée par l’introduction : 

•  des sols tirseux TxA3 et TxA4 ; 
•  des sols tuffacés faiblement carbonatés Tf ou fortement carbonatés Tc.

 Ces classifications sont détaillées en annexe 3. 

III.2 – Terrassements 

Pour les terrassements et les problèmes de réutilisation des sols, on se référera au CPC et au guide technique (référence 1).

 III.3 – Plate-forme 

Pour la détermination des classes de plat-forme support de chaussée, voir le chapitre IV, ci-après.

IV – PORTANCE DES PLATE-FORMES – SUPPORT DE CHAUSSEE
IV.1 – Définition

 a) Portance à long terme 

C’est la portance à long terme qui est prise en compte pour le dimensionnement d’une structure de chaussée neuve. Elle est définie 

Au niveau 1 : partie supérieure des terrassements ; 

Au niveau 2 : au sommet de la couche de forme. 

IV.3 Dispositifs de drainageLes dispositifs de drainage sont :Du type 1 :

a) S’ils assurent un rabattement de nappe permanent à -1.00 m sous le niveau 1.

b) Si les eaux de ruissellement collectées dans les fossés ne peuvent atteindre en
aucun cas les sols de niveau 1.

c) Si l’étanchéité de la chaussée et des accotements est assurée et maintenue.

Ou c’) Si le cas échéant, la conception du profil en travers prévoit le drainage rapide et sans obstacle de toutes les eaux qui ont pu pénétrer à travers la chaussée et les accotements sans risque d’imbibition des sols rencontrés en partie supérieure du niveau 1.

Sont déclarés du type 2 les dispositifs de drainage qui ne répondraient pas aux trois points a, b, c et c’ ci-dessus.
L’évaluation du dispositif prend en compte les zones climatiques, en particulier le
jugement d’efficacité du dispositif est d’autant plus sévère que la zone climatique est
humide.
L’ensemble de ces dispositifs est précisé dans le guide sur le drainage des chaussées.

IV.6 – Cas des sols tirseux : (catégorie V)

Pour les sols tirseux (TxA3 – TxA4), 2 cas se présentent :

1) L’épaisseur de sol tirseux est faible et une purge de 50 cm au maximum permet d’atteindre un sol d’une autre catégorie (très souvent des sols tufacés). Dans ce cas, la portance est définie comme exposé ci-avant ;

2) L’épaisseur du sol tirseux est importante, on doit alors procéder sur toute la largeur de la plate-forme.

• soit à une stabilisation sur 40 cm à la chaux du sol en place ;
• soit à la mise en œuvre d’une couche sus-jacente :
• de 40 cm de matériaux F2 pour trafic TPL1 à TPL3 ;
• de 60 cm (30 cm F1 + 30 cm F2) pour trafic TPL4 à TPL6

V – DIMENSIONNEMENT DE STRUCTURES

V.1 – Durée de vie
a) Zone I : Zone stable

Pour les chaussées à faible trafic, la donnée trafic est souvent mal maîtrisée, par contre les risques pris ont des conséquences moindres, on a donc intérêt à viser des durées de vie longues.

Pour les chaussées à fort trafic, les risques calculés devront être moindres, la durée de vie prise en compte sera plus courte.

Les chaussées rigides et semi rigides :

• offrent pour une légère sur épaisseur une durée de vie fortement augmentée ;
• entraînent un entretien onéreux et lourd dès que nécessaire.

C’est pourquoi, il est conseillé d’adopter une durée de vie longue pour ces structures. Cependant, dans les cas des chaussées semi-rigides, une solution de structure à durée de vie courte est présentée en option.

b) Zone II : Zone instable

Compte tenu des conséquences des instabilités sur les structures, il est conseillé :

- de prévoir des structures qui s’adaptent aux déformations prévisibles du terrain ;

- d’éviter les structures rigides et semi-rigides ;

- de prévoir une durée de vie courte ;

- de prévoir des techniques permettant une réutilisation des matériaux constitutifs du corps de chaussée.

VI – ENTRETIEN – RENFORCEMENT

VI.1 – Stratégie d’entretien – renforcement

Il est difficile de prévoir dès la construction les opérations d’entretien et de renforcement qui seront nécessaires durant la durée de vie de la chaussée.

Les outils d’aide à la gestion type HDM appuyés sur des corrélations entre issus d’expérience locale, permettent seuls avec un des chaussées de programmer efficacement de telles interventions.

Cependant dans un souci d’évaluation économique du projet, on peut élaborer un scénario probable de ces opérations.

VI.2 – Scénarios d’entretien – renforcement

Les scénarios d’entretien – renforcement sont de deux types :

Type 1 : Entretien simple des caractéristiques de surface avec des réparations ponctuelles puis un renforcement en fin de durée de vie.

Type 2 : Entretien structurant à chaque opération ne conduisant pas à un renforcement, sauf modification importante des conditions de trafic.

Le type 1 est le plus approprié pour les chaussées à trafic faible ou moyen où l’on

repousse le plus tard possible les investissements conséquents ainsi que pour les

structures de zone II.

Le type 2 paraît le plus souhaitable pour les forts trafics.

VIII – EXEMPLE D’UTILISATION DU CATALOGUE

1. Données recueillies lors de l’évaluation du projet

Trafic : Nombre de poids lourds de 8 T : 47 équilibré entre les deux sens avec un taux de croissance normal pour une chaussée de 6 m de large – classe de trafic TPL2.

Sol :Les sondages font ressortir une succession de sols de type limon – argileux en surface classé en A2 et tuf riche en carbonate classé en TcA.

Zone climatique : semi-humide h (400 mm de pluie en moyenne).

Environnement : Le tracé est généralement hors zone inondable.

2. Donnée du projet

Le niveau du projet ne permet pas de respecter des dispositifs de drainages internes très performants (type 2).

La portance au niveau 1 est alors de :

• St0 pour les sols A2 ;
• St1 pour les sols TcA.

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