GÉNÉRALITÉS SUR LA STRUCTURE D’UNE CHAUSSÉE ROUTIÈRE
La chaussée est la partie réservée à la circulation des véhicules tandis que les accotements sont les parties utilisées de part et d’autre de la chaussée et qui servent parfois au stationnement des véhicules. La chaussée de même que les accotements sont constituées de différentes couches de matériaux d’épaisseurs déterminées par le dimensionnement routier. Les accotements comportent parfois une couche de surface. L’épaisseur totale de la chaussée se situe entre 30 et 60 cm. La chaussée est conçue et dimensionnée pour garantir l’écoulement du trafic dans de bonnes conditions de sécurité de visibilité et de confort pour les usagers. La durée de service est fixée au stade de dimensionnement de projet et elle est généralement de quinze ans.
Le projet se rapporte à une chaussée souple. Les différentes couches de structure d’une chaussée souple sont : la couche de forme éventuelle, la couche de fondation, la couche de base, les couches d’imprégnation et d’accrochage et la couche de roulement. Les couches de fondation et de base constituent la couche d’assise tandis que les trois autres forment la couche de surface.
DIFFÉRENTES COUCHES D’UNE CHAUSSÉE
PLATEFORME : La plateforme ou sol support est le terrain naturel qui est apte à recevoir la chaussée, après les travaux de terrassements. Les classes de plateforme sont définies en fonction de l’indice CBR et sont nommées respectivement S1, S2, S3, S4, S5, S6, ou en fonction du module de déformation du sol et sont désignées dans ce cas par PF1, PF2, PF3, PF4, PF5.
La plateforme doit : offrir une assise convenable pour la réalisation de la chaussée ; faciliter la circulation des engins sur le chantier c’est-à-dire la traficabilité ; être peu sensible aux intempéries afin de ne pas être détériorée en cours de travaux.
Le comportement de la plateforme est très différent suivant les conditions de drainage. Il faut prévoir pour la plateforme le compactage le plus lourd possible, à savoir 95 à 97 % de l’optimum Proctor modifié (OPM).
Il faut de même assurer un drainage soigné de l’ensemble de la chaussée, plateforme comprise. Ce drainage est réalisé dans la plupart des cas, à condition de couper la remontée capillaire et d’empêcher toute pénétration d’eau par les accotements ce qui implique un compactage puis une imperméabilisation des accotements avec un enduit monocouche. Lorsque la portance de la plateforme est faible (indice portant CBR inférieur à 15), le terrain naturel peut être amélioré : par un traitement à la chaux éteinte (environ dosage de 5 %) ; par des travaux de déblai/remblai ; par la mise en place d’une couche de forme en sable qui joue aussi le rôle de couche drainante. L’épaisseur de la couche de forme en sable est comprise entre 15 et 30 cm. Elle améliore la traficabilité sur les chantiers difficiles.
COUCHE DE FONDATION : Elle est disposée sur la couche de forme ou sur la plateforme. La couche de fondation permet d’assurer une répartition homogène des contraintes dans la couche de forme ou dans la plateforme.
Au Sénégal, les graveleux latéritiques sont souvent utilisés en couche de fondation. Les caractéristiques d’un matériau utilisable pour la réalisation d’une couche de fondation sont les suivantes (CEBTP, 1984) : la courbe granulométrique doit être continue, avec 50 % au minimum de refus au tamis de 2 mm ; le passant au tamis de 80 μm doit être compris entre 5 % et 35 % ; la limite de liquidité wl doit être inférieure ou égale à 30 ; l’indice de plasticité Ip doit être compris entre 15 et 22 ; la valeur de bleu du matériau doit être inférieure à 5 ; le matériau ne doit pas contenir de matière organique ; la masse volumique sèche maximum γdmax (à 95 % de l’OPM) doit se situer entre 1,80 et 2,00 t/m3 ; le gonflement linéaire doit être inférieur à 0,5 % ; l’indice portant CBR (à 95 % de l’OPM) doit être compris entre 30 et 60.
COUCHE DE BASE : La couche de base est soumise à des efforts de compression beaucoup plus importants que la couche de fondation ainsi qu’à des efforts de cisaillement d’autant plus élevés que la couche de surface est mince.
La couche de base repose directement sur la couche de fondation. Les caractéristiques géotechniques d’un matériau granulaire utilisable en couche de base pour des chaussées à trafic faible ou modéré sont données par le CEBTP (1984) :
l’indice de plasticité IP du matériau doit être compris entre 15 et 30 ; la masse volumique sèche maximum γdmax (à 95% de l’OPM) doit être comprise entre 2,10 et 2,30 t/m3 ; l’indice portant CBR (à 95% de l’OPM) doit être supérieur à 80.
Lorsque l’indice CBR est inférieur à 80, il convient d’incorporer aux graveleux latéritiques un stabilisant (3 à 4 % de ciment par exemple) pour améliorer leur qualité routière. Dans ce cas l’indice CBR doit être supérieur ou égale à 160.
L’épaisseur de la couche de base varie entre 15 et 20 cm et peut aussi être réalisé en granulats concassés 0/20 ou 0/31,5 suivant l’importance du trafic.
SONDAGES CAROTTÉS
Le sondage carotté est décrit par la norme XP P 94-202. Il permet de prélever, à l’aide d’un carottier, un échantillon de terrain peu ou pas remanié. Il permet d’effectuer des observations d’ordre géologique (lithologie, pétrographie) et hydrogéologique (position de la nappe phréatique). Les échantillons prélevés sont soumis à des essais normalisés de laboratoire pour leur identification et leur caractérisation géotechnique.
Deux (02) sondages carottés respectivement au niveau des culées sud et nord (SCCS, SCCN) ont été exécutés jusqu’à 35,00 m de profondeur et un (01) sondage carotté au niveau de la pile centrale (SCPC) a été exécuté à 30,00 m de profondeur, par rapport au niveau du terrain naturel dans l’emprise de l’ouvrage. Ces sondages sont exécutés à l’aide de la sondeuse APAFOR 48CV. Des échantillons de terrain ont été prélevés pour les essais d’identification en laboratoire. La coupe lithologique du terrain au droit du sondage a été effectuée. Les résultats des essais sont consignés dans le tableau I. Les essais effectués sont les suivants : l’analyse granulométrique, selon la norme NF P94-056 ; l’essai d’équivalent de sable, selon la norme NF P18-598 ; l’essai de résistance à la résistance à la compression simple, selon la norme NF P18-455.
ESSAIS D’IDENTIFICATION ET DE COMPORTEMENT DES ÉCHANTILLONS DU SOL DE LA PLATEFORME
ANALYSE GRANULOMÉTRIQUE : Cet essai a pour but de déterminer la répartition pondérale des particules minérales d’un échantillon de matériau par classes de tailles. Il est effectué, conformément à la norme NF P 94-056, sur des échantillons de matériaux de dimensions supérieures à 80 µm. La nature pétrographique du sol de la plateforme est un remblai de latérite dopé avec du sable (latérite + sable) . DÉTERMINATION DES LIMITES D’ATTERBERG : Les limites d’Atterberg permettent de déterminer la consistance et la plasticité d’un échantillon de matériau, conformément à la norme NF P 94-051. Les limites d’Atterberg sont la limite de liquidité (WL) et la limite de plasticité (WP) ainsi que la limite de retrait (Wr).
ESSAI PROCTOR MODIFIÉ : L’essai Proctor Modifié s’effectue conformément à la norme NF P 94-093. Il permet d’apprécier l’aptitude au compactage des sols de plateforme et des matériaux routiers. Les valeurs optimales OPM sont respectivement la teneur en eau optimale WOPM et la masse volumique sèche maximale γd max.
Table des matières
INTRODUCTION GÉNÉRALE
PREMIÈRE PARTIE : PRÉSENTATION GÉNÉRALE DE LA ZONE D’ÉTUDE ET SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LA STRUCTURE DE LA CHAUSSÉE
CHAPITRE 1 : PRÉSENTATION DU PROJET ET DE LA ZONE D’ÉTUDE
1.1 PROJET
1.2 PRÉSENTATION DE LA ZONE D’ÉTUDE
CHAPITRE 2 : GÉNÉRALITÉS SUR LA STRUCTURE DE LA CHAUSSÉE ROUTIÈRE
2.1 DÉFINITION
2.2 DIFFÉRENTES COUCHES DE LA CHAUSSÉE
DEUXIÈME PARTIE : RÉSULTATS DE LA RECONNAISSANCE GÉOLOGIQUE ET DES ESSAIS GÉOTECHNIQUES
CHAPITRE 1 : RECONNAISSSANCE GÉOLOGIQUE ET CARACTÉRISATION GÉOTECHNIQUE
INTRODUCTION
1.1 SONDAGES CAROTTÉS
1 .2 SONDAGES PRESSIOMÉTRIQUES
1.3 MISE EN ŒUVRE DU PIÉZOMÈTRE
CHAPITRE 2 : ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS DU SOL DE LA PLATEFORME ET DES MATÉRIAUX DES COUCHES D’ASSISE DE LA BRETELLE NORD-OUEST
INTRODUCTION
2.1 ESSAIS D’IDENTIFICATION ET DE COMPORTEMENT DES ÉCHANTILLONS DU SOL DE LA PLATEFORME
2.2 ESSAIS D’IDENTIFICATION ET DE COMPORTEMENT DU MATÉRIAU DE LA COUCHE DE FONDATION
2.3 ESSAIS D’IDENTIFICATION ET DE CARACTÉRISATION DU MATÉRIAU DE LA COUCHE DE BASE
CHAPITRE 3 : ÉTUDE DE FORMULATION DE LA GRAVE BITUME DE CLASSE 0/20
INTRODUCTION
3.1 ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS DES MATERIAUX GRANULAIRES
3.2. IDENTIFICATION DU LIANT BITUMINEUX
3.3 COMPARAISON DES RÉSULTATS OBTENUS AVEC LES SPÉCIFICATIONS
3.4 DÉTERMINATION DE LA COURBE GRANULOMÉTRIQUE DU MÉLANGE, DE LA TENEUR THÉORIQUE EN LIANT ET RÉSULTATS DES ESSAIS MARSHALL ET DURIEZ
CONCLUSION GÉNÉRALE ET RECOMMANDATIONS
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
