Centre de NantesRoute de BouayeBP 412944341 Bouguenais Cedex

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Division ESAR

Section AGR

AUTOPSIE DUNE CHAUSSE

Tristan LORINOtablissement public caractre scientifiqueet technologique

No 9915173 pour les sitesde Paris et de Nantes

Paris (sige)58, Boulevard Lefebvre75732 Paris Cedex 15

Marne-la-Valle

Satory-Versailles

Sommaire

Table des figures et tableaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

I STATUT 7

1 Administration franaise 81.1 Voies communales et routes dpartementales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.2 Routes nationales et autoroutes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2 Chiffres 112.1 Rseau routier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.2 Circulation routire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.3 Situation du trafic routier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

II CONSTITUTION 15

3 Descriptionmatrielle 16

4 Description fonctionnelle 184.1 Gnralits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184.2 Sollicitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184.3 Adhrence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

5 Sols supports 21

6 Couche de forme 23

7 Couches dassise 24

8 Couche de roulement 268.1 Types . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

8.1.1 Enduits superficiels dusure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268.1.2 Enrobs couls froid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278.1.3 Btons bitumineux ultra minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278.1.4 Btons bitumineux trs minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278.1.5 Btons bitumineux minces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278.1.6 Btons bitumineux drainants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 278.1.7 Btons bitumineux semi-grenus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288.1.8 Btons bitumineux souples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

8.2 Mise en uvre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

III CONSTITUANTS 29

9 Granulats 30

SOMMAIRE

10 Liants 3110.1 Liants blancs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3110.2 Liants noirs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

10.2.1 Goudron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3110.2.2 Bitume . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

11 Dopes dadhsivit 33

IV MATRIELS 34

12 laboration 35

13 Conception etmaintenance 3613.1 Scrapeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3613.2 Bouteurs (bulldozers) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3613.3 Compacteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3613.4 pandeurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3613.5 Niveleuses ou graders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3613.6 Finisseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3613.7 Fraiseuses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3613.8 Machines de thermo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3613.9 Trancheuses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3613.10 Machines de grenaillage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

14 Auscultation 3714.1 Pntromtre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3714.2 Portancemtre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3714.3 Dflectomtres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3714.4 Dflectographe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3714.5 DESYROUTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3714.6 TUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3714.7 PALAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3714.8 APL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3814.9 FLASH . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3814.10 RADAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3814.11 RUGOLASER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3814.12 SCRIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3814.13 ADHRA 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3814.14 Gammadensimtre Mobile Profondeur Variable (GMPV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3914.15 GammaDensimtre Mobile 45 (GDM45) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3914.16 ECODYN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3914.17 DYNAPLAQUE 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3914.18 CARO(tteuse) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3914.19 Presse Compression DIAMtrale (PCDIAM) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3914.20 Ornireur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4014.21 Gammadensimtre VerticaL (GVL) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4014.22 GERPHO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4014.23 Grip Tester . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4014.24 GYROS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4014.25 IRCAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4014.26 VANI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4014.27 SIRANO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4014.28 MOGEO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4114.29 SSV . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

LCPC LES CHAUSSES

SOMMAIRE

14.30 MLPL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

V DGRADATIONS 42

15 Dformations 4515.1 Ornire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4515.2 Tle ondule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4515.3 Gonfle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4515.4 Bourrelet transversal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4515.5 Affaissement de rive . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4515.6 Affaissement hors rive (flache) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4615.7 Dcalage de joint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4615.8 Flambement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

16 Fissurations 4716.1 Fissure longitudinale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4716.2 Fissure transversale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4716.3 Fissure en dalles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4716.4 Fissure dadaptation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4716.5 Fissure de joint . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4716.6 Fissure oblique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4816.7 Fissure autre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4816.8 Faenage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4816.9 Faenage circulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4816.10 Cassure dangle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

17 Arrachements 4917.1 Nid de poule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4917.2 Pelade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4917.3 Plumage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4917.4 Indentation (glaage) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4917.5 Dsenrobage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5017.6 Peignage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5017.7 Dcouvrement darmature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5017.8 caillage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5017.9 paufrure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5017.10 Tte de chat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5017.11 Dgradation du joint longitudinal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

18 Mouvements dematriaux 5218.1 Ressuage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5218.2 Remonte de fines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

19 Rsum 53

VI GESTION 54

20 valuation 5520.1 Rseaux routiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5520.2 Notes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

LCPC LES CHAUSSES

SOMMAIRE

21 Entretien 5621.1 Tches conventionnelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5621.2 Programmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5721.3 Entretiens courants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

21.3.1 Purge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5721.3.2 Bouchage de nid de poule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5821.3.3 Reprofilage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5821.3.4 Impermabilisation de surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5821.3.5 Traitement des ressuages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5821.3.6 Scellement des fissures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

21.4 Entretiens priodiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5821.4.1 Renouvellement des couches de surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5821.4.2 Rechargement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5921.4.3 Renforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

21.5 Techniques thermo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

VII GLOSSAIRE 60

VIII ABRVIATIONS 63

IX ANNEXES 71

A Divers 72A.1 paisseur quivalente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72A.2 Agressivit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72A.3 Dbit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73A.4 Compacit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73A.5 Teneur en liant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74A.6 Notions de niveaux de service . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74A.7 Informatique ddie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75A.8 Indicateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

B INDEX 77

LCPC LES CHAUSSES

Table des figures et tableaux

Figures2.1 Autoroutes et routes nationales assimiles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.2 Rseau des socits concessionnaires dautoroutes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143.1 Coupe transversale dune chausse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177.1 Familles de structures de chausse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2521.1 Caractristiques de lentretien. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57A.1 Niveaux de service. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

Tableaux2.1 Rseau routier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.2 Circulation routire par catgories de vhicules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.3 Circulation routire par catgories de routes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.4 Rpartition du trafic de voyageurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.5 Rpartition du trafic de marchandises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.6 Investissements en 2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124.1 Catgories de trafic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2010.1 Types de matriaux. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3114.1 Types de dgradation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44A.1 paisseur quivalente. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72A.2 Agressivit du trafic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

Premire partie

STATUT

1 . Administration franaise

1.1 Voies communales et routes dpartementales

Propritaires des voies communales, les communes ont la charge des dpenses relatives leur construc-tion, leur amnagement et leur entretien. Outre le pouvoir de police de la conservation, le maire y exercegalement le pouvoir de police de la circulation. Ce pouvoir concerne galement les routes dpartemen-tales traversant les communes : les maires ont lobligation dassurer leur commodit et leur sret (par desoprations de dneigement, de nettoiement. . .), bien que la gestion des routes dpartementales revienne,dans le cas gnral, aux dpartements. Lors de la cration dun tablissement public de coopration in-tercommunale (EPCI) dot de la comptence communale en matire de gestion de la voirie, le pouvoir de EPCIpolice de la conservation relatif aux voies transfres est attribu au Prsident de lEPCI.

Pour lentretien des routes dont elles sont responsables, les collectivits territoriales ont la possibilit defaire appel aux directions dpartementales de lquipement (DDE). Les services des DDE entretiennent la DDEvoirie communale sur la demande des communes et le rseau dpartemental sur une base contractuelle.En effet, depuis les lois de dcentralisation, les dpartements ont la possibilit dtablir des conventionsprcisant notamment les prestations qui leur seront fournies. En matire de financement, des liens troitsunissent les collectivits territoriales. Les dpartements versent aux communes des subventions, tandisquils reoivent des aides financires des rgions, avec lesquelles ils dfinissent des itinraires dintrt r-gional. Dautre part, limportance stratgique de la voirie nationale les conduit dfinir pour partie lam-nagement de leur propre rseau en fonction de celle-ci, et financer une partie des programmes routiersde ltat, notamment dans le cadre des contrats de plan tat-Rgions. Pour autant, la complmentarit desrseaux nest pas recherche de faon systmatique.

Dans son rapport sur Laction des dpartements sur la voirie routire (1998), la Cour des Comptes re-lve ainsi que malgr les prescriptions de la LOTI (Loi dOrientation des Transports Intrieurs), les dparte- LOTIments nont toutefois pas dfini de vritables schmas directeurs, en cohrence avec les actions conduitespar ltat ou les communes . Aussi, la loi dorientation pour lamnagement et le dveloppement du terri-toire du 25 juin 1999 prvoit ltablissement de schmas rgionaux damnagement et de dveloppement duterritoire (SRADT). Documents dorientation tablis par la rgion aprs avis des dpartements, les SRADT SRADTdfinissent les objectifs moyen terme de localisation des infrastructures pour le territoire rgional : ilscomportent un volet transport le schma rgional de transport qui, en complment des schmas mul-timodaux de services collectifs de transports, doit permettre doptimiser lutilisation des rseaux existantset favoriser la complmentarit entre les modes de transport, en prvoyant lorsque ncessaire la ralisationdinfrastructures nouvelles .

1.2 Routes nationales et autoroutes

Lorsquelle est redevenue dactualit, une fois la reconstruction acheve, la politique routire de ltatsest rapidement heurte linsuffisance des ressources budgtaires : lmergence dimportants projets deconstruction dautoroutes et la ncessaire modernisation du Rseau Routier National (RRN) ncessitaient RRNle recours de nouveaux modes de financement. La construction de nouvelles autoroutes sest ainsi essen-tiellement appuye sur le vote de la loi du 18 avril 1955 qui, tout en raffirmant la gratuit de circulationsur le rseau routier, a introduit le rgime de la concession et permis le recours au page comme moyen definancement des tronons concds. Diffrentesmodifications ont successivement t apportes au rgimedexploitation des concessions autoroutires. La dernire rforme autoroutire, qui transpose les exigenceseuropennes enmatire de respect de la concurrence lors des procdures dattribution des concessions,mo-

1.2. ROUTES NATIONALES ET AUTOROUTES

difie en profondeur les relations de ltat avec les socits concessionnaires et le mode de financement desnouvelles sections dautoroutes concdes. Ce dernier aspect de la rforme est notamment soulign dans lerapport daudit sur les grands projets dinfrastructures de transport tabli en fvrier 2003 par lInspectiongnrale de finances et le Conseil gnral des Ponts et Chausses.

Concernant lamodernisation du rseaunational non concd, la loi du 29 juillet 1982 portant rformedela planification et le dcret du 21 janvier 1983 relatif aux contrats de plan tat-Rgions, en ouvrant la voie audveloppement des procdures contractuelles entre ltat et les collectivits territoriales, ont rendu possiblela gnralisation du cofinancement des investissements routiers. ces ressources sajoutent les concoursfinanciers de la Communaut europenne, attribus notamment en faveur des liaisons routires intgresau projet de rseau routier transeuropen. Par ces dispositions lgislatives, ltat ne finance plus quunepartie seulement des investissements relatifs au RRN. Nanmoins, il en conserve la matrise juridique :

ltat a dtermin les diffrents plans damnagement duRRN ; il est notamment linitiateur du schmadirecteur routier national dont les orientations sont intgres au nouveau cadre de rfrence desgrands projets dinfrastructures : les schmasmultimodaux de services collectifs de transport demar-chandises et de voyageurs ;

ltat ralise dautre part toutes les tudes pralables aux grands projets dinfrastructures routires,et mne lensemble du processus de concertation, jusqu la dclaration dutilit publique ; tape partir de laquelle interviennent, pour les autoroutes concdes, les socits concessionnaires.

Aujourdhui, au travers du projet de dcentralisation du gouvernement de J.-P. Raffarin, de substantiellesmodifications pourraient tre apportes ce rgime. En effet, lors du Conseil des ministres du 1er octobre2003, M. Nicolas Sarkosy, ministre de lintrieur, de la scurit intrieure et des liberts locales, a prsent leprojet de loi relatif aux responsabilits locales, qui prvoit qu compter du 1er janvier 2005 la majeur partiedes routes nationales soit transfre aux dpartements, ltat ne conservant que la responsabilit des grandsitinraires nationaux.

Ltat est responsable des autoroutes (non concdes 9 700 km) et des routes nationales (27 000 km). Lerseau routier national reprsente 4 % du linaire et 40 % du trafic. Les 100 dpartements grent 360 000 kmde routes, et les 36 400 communes ont un rseau routier de 595 000 km.

Le dveloppement et lamodernisation du rseau routier non concd seffectuent dans le cadre de planstat-rgions (CPER) et des programmes spcifiques damnagement ditinraires. Ces CPER constituent laprincipale source de financement budgtaire des investissements routiers nationaux. Signs entre ltat etles rgions, ils sont complts par des conventions qui formalisent la participation financire principale-ment des dpartements et des communes.

En 2001, la rpartition des crdits budgtaires par programme tait de 58 % pour le dveloppement delinfrastructure (dont 57,7 % pour les investissements routiers et 0,3 % pour les tudes dautoroutes de liai-sons) et de 42 % pour lentretien (dont 28,9 % pour lentretien des chausses et des quipements, 5,8 % pourle renforcement des ouvrages dart, 4,7 % pour le renforcement des chausses et 2,6 % pour les amnage-ments de scurit.

Le secteur concd comprend : six socits dconomie mixte (SEM) regroupes en trois ensembles rgionaux : SANEF/SAPN, SA-PRR/AREA et ASF/ESCOTA ;

deux SEM particulires ATMB (qui gre le tunnel du Mont-Blanc) et SFTRF (qui gre notammentle tunnel de Frjus) et une chambre de commerce et dindustrie (CCI) celle du Havre, qui greles ponts de Normandie et de Tancarville ;

trois socits prives : COFIROUTE, la compagnie EIFFAGE du viaduc de Millau et ALIS.Notons que SANEF/SAPN est socit-mre de SAPRR/AREA, et que ltat et ADF dtiennent environ 99% ducapital des socits-mres, lesquelles disposent dune participation quivalente dans leur filiale. Le reste ducapital est dtenupar des intrts locaux. En ce qui concerne le groupeASF/ESCOTA, ltat et ADFpossdent50,4 % du capital, le reste tant dtenu par des capitaux privs.

La Caisse nationale des Autoroutes (CNA) lve les emprunts pour le compte des SEM et Autoroutes deFrance (ADF) joue un rle dactionnaire des SEM pour le compte de ltat. Les sources de financement desinvestissements routiers nationaux sont les socits concessionnaires ( hauteur de 52,4%), ltat ( hauteurde 27,8 %) et les collectivits territoriales ( hauteur des 19,8 % restants). Sur 10 de page 1, 5,4 vont au

1. Ces chiffres correspondent lanne 2001.

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1.2. ROUTES NATIONALES ET AUTOROUTES

financement de sinfrastructures, 1,4 aux charges de personnel, 1,2 aux impts, 1,0 lautofinancement,0,5 aux dpenses dentretien et dexploitation et 1,0 aux grosses rparations.

Ainsi, en France, les socits concessionnaires lorigine purement publiques sont des socits ano-nymes dont ltat reste le principal actionnaire. Actuellement, du fait de ce statut dactionnaire, ltat pr-lve un dividende reprsentant 70 % des bnfices ; ce pourcentage devrait atteindre 90 % dans lavenir. Orce sont ces dividendes qui vont alimenter lagence de financement des infrastructures de transport, quidoit voir le jour sous peu.

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2 . Chiffres

2.1 Rseau routier

Au 1er janvier 2002, la longueur totale du rseau routier tait estime 996 118 km.

TABLE 2.1 Rseau routier en 2002.

Longueur (km)Rseaux 2000 2001 2004Autoroutes concdes 7 310 7 578 7 840Autoroutes non concdes 2 456 2 490 2 543Routes nationales 26 126 26 050 27 893Routes dpartementales 359 225 360 000 362 033Routes communales (y compris rseau urbain) 592 550 600 000 609 635Total 987 091 996 118 1 009 944

2.2 Circulation routire.

En 2001, la circulation totale sur le rseau routier a t estime 545 milliards de kilomtres.

TABLE 2.2 Circulation routire par catgories de vhicules (2001).

Parcours (enmilliards de kilomtres)Catgories de vhicules 2000 2001Voitures de tourisme immatricules en France 383 (72,8 %) 398 (73,2 %)

dont essence : 201 (38,2 %) 198 (36,4 %) dont gazole : 182 (34,6 %) 200 (36,8 %)

Utilitaires lgers immatriculs en France 80 (15,2 %) 83 (15,3 %)Voitures de tourisme et utilitaires lgersimmatriculs ltranger 20 (3,8 %) 20 (3,7 %)Poids lourds de plus de 5 tonnesimmatriculs en France 27 (5,1 %) 27 (5,0 %)Bus et cars immatriculs en France 2 (01,4 %) 2 (0,4 %)Poids lourds immatriculs ltranger 7 (1,3 %) 7 (1,3 %)Deux-roues 7 (1,3 %) 7 (1,3 %)Total 526 (100 %) 545 (100 %)

2.3. SITUATION DU TRAFIC ROUTIER

TABLE 2.3 Circulation routire par catgories de routes (2001).

Parcours (enmilliards de kilomtres)Rseaux 2000 2001Autoroutes concdes 66 (12,5 %) 69 (12,7 %)Autoroutes non concdes 41 (7,8 %) 43 (7,9 %)Routes nationales 91 (17,3 %) 92 (16,9 %)Routes dpartementales etRseau local urbain 328 (62,4 %) 341 (62,6 %)Total 526 (100 %) 545 (100 %)

2.3 Situation du trafic routier

La distance moyenne de transport, en 1998, tait de 315 km pour le fer 1 et de 653 km pour la route.

TABLE 2.4 Rpartition du trafic de voyageursen pourcentages (1998).

Rseaux RpartitionRoutier 89,4

dont voitures 84,3dont autocars 5,1

Aronautique 1,7Ferroviaire 8,9

TABLE 2.5 Rpartition du trafic demarchandises en pourcentages (1998).

Rseaux RpartitionRoutier 75,3Ferroviaire 16,2Oloducs 6,6Voies navigables 1,9

TABLE 2.6 Investissements en 2000 (milliards de francs HTVA).

Rseaux InvestissementRoutier 54,3 (69,7 %)

dont dpartemental et local 32,9dont national non concd 9,8dont concd 11,7

Ferroviaire 9,8 (12,6 %)dont principal 8,4dont le-de-France 1,4

Autres transports collectifs urbains 5,3 (7,1 %)Autres infrastructures de transport 8,3 (10,6 %)Total 77,9

En 2001, le transport routier pesait 208 milliards deuros, ce qui reprsentait 14 % du PIB et 11 % dutotal des emplois en France.

En 2004, le parc automobile comprenait 28 700 000 voitures particulires et 5 596 000 voitures utilitaires(sourceDirection des Routes).

1. Rseau ferroviaire.

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2.3. SITUATION DU TRAFIC ROUTIER

FIGURE 2.1 Autoroutes et routes nationales assimiles (janvier 2004).

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2.3. SITUATION DU TRAFIC ROUTIER

FIGURE 2.2 Rseau des socits concessionnaires dautoroutes (janvier 2004).

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Deuxime partie

CONSTITUTION

3 . Descriptionmatrielle

Une chausse est constitue de plusieurs couchesmises enuvre sur un sol terrass appel sol support. sol supportLe sol support est gnralement surmont dune couche de forme dont la fonction est double : pendantles travaux, elle permet la circulation des engins, tandis que dun point de vue mcanique, elle permet derendre plus homogne le sol support et de le protger du gel. Le corps de la chausse proprement dit est couches de

forme, dassise,

de surface,

de fondation,

de base, dusure,

de roulement,

de liaison

constitu de deux types de couche, les couches dassise et la couche de surface. Lassise de la chausse estgnralement constitue de deux couches, la couche de fondation et, par-dessus, la couche de base. Cescouches, gnralement constitues de matriaux lis, permettent la chausse de rsister mcaniquementaux charges induites par le trafic. Quant la couche de surface, elle est constitue de la couchede roulement(ou dusure) qui subit directement les agressions du trafic et du climat, laquelle sajoute ventuellementune couche de liaison, charge dassurer la liaison entre la couche de roulement et lassise. Ces diffrentescouches sont reprsentes sur la figure 3.1.

La construction dune route passe par les tapes de choix de trac, terrassement (prparation du ter-rain, comblement des trous, rognage des bosses, planit de larase de terrassement), mise en uvre dunecouche de forme (elle participe au fonctionnement mcanique de la chausse), puis dune couche dassise(elle apporte la rsistance mcanique aux charges), puis dune couche daccrochage (liaison entre couchedassise et couche de roulement, elle est ralise avec une mulsion de bitume), et enfin dune couche deroulement (elle assure confort et scurit lusager de la route, ainsi que ltanchit du revtement).

Concernant lenvironnement immdiat de la chausse, nous distinguons tout dabord laccotement, qui accotementest la zone stendant de la limite de la chausse la limite de la plate-forme. Cet accotement comprendune bande drase appele bande darrt qui est une zone dgage de tout obstacle, permettant la bande darrtrcupration des vhicules dviant de leur trajectoire, ainsi que lvitement de collisionmulti-vhicules (elleautorise des manuvres durgence de dport latral sur laccotement). Elle permet galement larrt desvhicules en dehors de la chausse. Enfin, elle facilite les oprations dentretien de la chausse et de sesdpendances. Laccotement comprend galement la berme, qui est la partie non roulable de celui-ci, et qui bermeassure la transition entre les structures stabilises et les talus ou cunettes. Elle participe aux dgagementsvisuels et porte certains panneaux de signalisation, ou encore des quipements (dispositifs de retenue engrand remblai, rseaux de concessionnaires. . .). Le talus est la partie pentue aux extrmits dun profil en talustravers en dblai ou en remblai, partie dont la pente est indique sous forme de fraction exprimant la pentepar rapport la verticale. Quant la cunette, cest un foss peu profond, engazonn ou revtu et aux formes cunettedouces (afin damliorer la scurit) ; essentiellement utilise en pied de talus ou de dblai, elle rcupre leseaux issues de la chausse, de laccotement et du talus.

Une route est constitue de granulats ou de sols 90 %, voire 100 %. Les 0 10 % restants peuvent tre : de leau : introduite lors de la mise en uvre, elle permet de lubrifier les granulats ; son vaporationultrieure permet de revenir aux proprits intiales de la roche et des granulats ; on parle dans ce casde chausse en grave non traite (GNT) ;

des liants hydrauliques : ces liants assurent une liaison solide entre les granulats par la formation decristaux insolubles, et confre la route une grande rigidit de structure, une faible dformabilit etune incapacit de glissement ou relaxation ;

des liants hydrocarbons : se prsentant sous forme de colle bitumineuse fusible sensible la tem-prature, ils permettent la liaison par forces adhsives des granulats entre eux ; ils confrent la routeune certaine souplesse do lappellation commune de chausse souple , voire une certaine mol-lesse, ainsi quune capacit de relaxation et de glissements.

Chaussee

Plate-forme

Assiette

Emprise

Accotement Accotement

Talus

CunetteTalus

Berme BermeBandederasee

BandederaseeCouche de roulement

Base

Fondation

Couchesdassise

Couchede

surfaceCouche de liaison

Couche de base

Couche de fondation

Sol support

Couche de forme

Arase de terrassement

Plate-formesupport de chaussee

FIGURE 3.1 Coupe transversale dune chausse.

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4 . Description fonctionnelle

4.1 Gnralits

Enmatire de scurit, la couche de roulement doit possder de bonnes proprits anti-drapantes, c.- rugosit-d. une bonne rugosit. Il faut distinguer lamicrorugosit, qui rsulte de la structure de la roche dont sontissus les granulats et qui conditionne le contact pneu-granulat, et lamacrorugosit, qui rsulte des dnivel-lations de la surface occasionnes par la juxtaposition des granulats de formes et de grosseurs irrgulires. microrugositAux vitesses gnralement pratiques sur les routes, la macrorugosit est prpondrante et sa diminution a fortiori sa disparition entrane un risque daquaplanage par temps de pluie. La rugosit sapprcie parla hauteur de sable (HS) et par les coefficients de frottement longitudinal (CFL) et transversal (CFT). HS

CFL

CFT

La fonction de drainabilit est une consquence de la fonction de rugosit : sur une chausse macro-rugosit leve, leau est draine par les nombreux canaux intergranulaires et vacue vers les rives.

La fonction de retardement dans la formation de verglas est galement assure par un enduit superficiel :en effet, la couche de glace en formation tant quelle reste mince est dsagrge par la circulation.

Enfin, il est fondamental pour la prennit des chausses que les couches infrieures soient strictement labri des eaux de ruissellement : cest l la fonction dtanchit de lenduit superficiel.

En matire de confort, elle doit prsenter un bon uni, afin que lusager ne ressente pas dans son vhi-cule de secousses brutales ou de vibrations excessives. Notons que le mauvais uni peut entraner une perte unidadhrence ou rendre la chausse trop bruyante. Enfin, la couche de roulement qui subit directement lesagressions du trafic et celles lies aux conditions climatiques doit faire obstacle la pntration deau dansles assises de chausses. Enfin, la chausse doit tre la moins bruyante possible : rappelons quau-del de60 km/h, cest le bruit du contact du pneumatique sur la chausse qui est prpondrant par rapport au bruitdu moteur. Un enrob drainant, par exemple, permet de rduire de 2 3 dB la gne sonore : cette rductionest quivalente une division par deux du trafic. . .

4.2 Sollicitations

Il faut mentionner le seul effet bnfique du temps, connu sous le terme dautorparation, qui consisteen la facult quont les enrobs bitumineux recouvrer une partie de leurs proprits mcaniques, ds lorsque le trafic leur laisse le temps de se reposer. Il convient nanmoins de ne pas exagrer linfluence bnfiquedu temps car, par ailleurs, les enrobs vieillissent. Ce vieillissement trouve son origine dans laction desagents qui sont pour la plupart lis au climat :

leau diminue les facults dadhsivit passive du bitume (c.--d. les liaisons entre bitumes et granu-lats) ; elle contribue donc au dsenrobage des enrobs bitumineux ;

lair contribue lvaporation des solvants, et par consquent loxydation du bitume ; la lumire favorise loxydation du bitume ; la temprature influe sur les proprits mcaniques du bitume ; en particulier, les variations de tem-prature peuvent conduire fissurer la couche de roulement ;

les agents chimiques, en particulier les sels de dverglaage, peuvent entraner des ractions chi-miques, engendrer des phnomnes de fissuration dus aux chocs thermiques dvelopps par la fu-sion de la glace, ou maintenir un tat dhumidit important la surface de la chausse.

gel

Le front de gel (isotherme 0 C) dpend de la rigueur et de la dure de la priode de gel (trs irrgulire enFrance), de la nature et de la structure de la chausse (par ex. sol support plus oumoins glif) et de la teneur

4.2. SOLLICITATIONS

en eau des diffrentes couches. Leffet du gel peut se traduire par une fracture de matriau granulaire et unediminution trs brutale des qualits mcaniques, par un gonflement du sol au moment du gel conduisant des variations dappui pour les GTLH et, au dgel, par une augmentation brutale de la dformabilit dusol de fondation do limportance dun bon drainage.

Le front de gel progresse jusquau sol glif humide et leau passe alors en phase solide : ceci consommebeaucoup de froid, le front progresse peu. Au voisinage de la glace forme, il se cre une dpression dansleau contenue dans les capillaires du sol, qui entrane une remonte de leau liquide vers cette zone gele(phnomne dit de cryosuccion). Cette eau se transforme en glace et saccumule sous forme de lentilles. cryosuccionSous leffet de cet coulement deau, les zones de sol proche du front de gel sasschent et le mcanismesarrte ; cependant, le front de gel continu progresser vers le bas et lorsquil arrive assez prs dune zonehumide, le phnomne de lentille rapparat.

Le rsultat est laccumulation, sous la chausse, dune grande quantit deau sous forme de glace. Audgel, la teneur en eau liquide du sol devient alors beaucoup plus leve quau dpart elle peut parfoisdpasser la limite de liquid Wl et la portance du sol sen trouve diminue de faon considrable.

Les effets savrent notables si trois conditions sont remplies simultanment : le matriau est glif (deslentilles de glace sont susceptibles de se former), la quantit deau gelable est en grande quantit (provenantdune nappe phratique ou dun mauvais drainage) et le front de gel atteint les couches glives. Notonsgalement quen cas de trafic lourd, un dommage important est susceptible de survenir ; do la ncessitde mettre en place des barrires de dgel.

Pour lutter contre leffet du gel, on peut : mettre en place des barrires de dgel, grce au suivi de la remonte du front gel, aux mesures dedflexions pour retrouver la portance initiale (concernant les chausses souples ; pour les GTLH, ilfaut galement mesurer le rayon de courbure) ;

mettre hors gel des chausses, par la structure neuve (renforcement), par la couche de forme ou parle choix de matriaux de terrassement peu (voire pas) glifs la vrification au gel-dgel se fait lorsdu dimensionnement de la chausse ;

impermabiliser la couche de roulement : ESU, ECF, enrobs denses ; amliorer les conditions de drainage pour rduire la quantit deau consommable :

I loigner les arrives deau par les accotements : fosss, exutoires, cran de rive,I dtourner les coulements deau traversant la chausse,I favoriser les coulements en provenance de la chausse : drasement, pente,I entretenir le drainage : drasement, curage ;

crer des surlargeurs.La vrification de la rsistance du sol au gel se fait par la comparaison de lindice de gel atmosphrique

de rfrence (IR) et de lindice de gel admissible par la chausse.

Concernant leffet de leau, on distingue lassainissement du drainage. Lassainissement consiste d- assainissementfinir les captages des coulements (longitudinaux et transversaux), ainsi que les rtablissements des cou-lements naturels. Pour cela, il doit tenir compte de la pluviomtrie du site, des exutoires envisageables, dudbit prvisionnel et des contraintes hydrauliques. Le drainage a pour but dvacuer les eaux qui ont soit drainageruissel sur la chausse, soit pntr dans la chausse, et dempcher larrive deau par les cts. Les fosssdoivent permettre dvacuer leau et viter dalimenter en eau la chausse (fond de foss un niveau in-frieur celui de la plate-forme) ! Le foss doit tre au plus prs du bord de chausse, ce dernier prsentantune sur-largeur permettant dviter la circulation en limite de laccotement.

Concernant les couches drainantes, il est ncessaire den assurer durablement le bon fonctionnement : couche drainantececi passe par labsence de pollution, le respect de la planit du support, lvitement des piges eau, lamise en place de dbit exutoires, etc. Les crans drainants de rive entre chausse et accotement permettentde capter les eaux de ruissellements et disoler les venues deau en provenance des accotements par capilla-rit. Leurmise enuvre doit se faire la trancheuse (sans interrompre la circulation), dans des tranches de15 25 cm de largeur et de 50 80 cm de profondeur. Pour tre efficace, les actions contre leau doivent trecombines : citons le dflachage il assure la chausse une certaine pente , limpermabilisation de lastructure de chausse (couche de roulement adapte), le drasement de laccotement, le curetage des fossset le nettoyage des exutoires.

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4.3. ADHRENCE

Les variations de tempratures peuvent crer dans les chausses des charges de contraintes qui d-pendent soit dun changement de temprature (moyenne et gradient), soit des conditions limites qui r-duisent les possibilits de dformations plus ou moins libres du solide. Ces sollicitations sont importantespour les assises traites au liant hydraulique et en bton. Les dalles prennent des courbures en fonctionsdes gradients thermiques, ce qui entrane des augmentations de la dflexion au droit des bords (fissureset joints) qui, par ailleurs, sont dautant plus carts quil fait froid et que leur espacement est grand. Parexemple, une variation de 5 C entrane des contraintes de 1 1,5 MPa. De plus, des fissures de retrait ther-mique (par empchement de dilatation du matriau trop rigide) peuvent apparatre dans les GTLH, ainsique dans les matriaux bitumineux comportant un bitume trop dur (cas de bitume de grade trs dur 10/20avec ajouts).

Les effets du trafic peuvent se traduire par diffrents types de dgradation : usure, fluage ou rupture parfatigue. Ils traduisent par un effort vertical gal au poids exerc sur la roue et un effort horizontal li auxfrottements entre le pneumatique et le revtement exercs sur la chausse. Un troisime type dagressiondorigine mcanique est lagression perptre par les crampons utiliss en priode hivernale. Le tableau 4.1nous renseigne sur les classes de trafic dfinies dans la nomenclature usuelle. classes de trafic

TABLE 4.1 Catgories de trafic (exprim en nombre de PL-MJA/sens, soit le nombre de poids lourds enmoyenne journalire annuelle par sens).

Trafic Classe< 25 T5entre 25 et 50 T4entre 50 et 150 T3entre 150 et 300 T2entre 300 et 750 T1entre 750 et 2 000 T0entre 2 000 et 5 000 TS> 5 000 TEX

Mise part lagression lie aux crampons, il est possible de rduire les efforts en donnant la couche deroulement des moyens suffisants de rsistance en jouant sur le dimensionnement et sur la formulation.

4.3 Adhrence

Elle dpend non seulement des caractristiques du revtement de la chausse, mais galement des fac-teurs lis au vhicule lui-mme (suspension, vitesse. . .), aux pneumatiques (pression de gonflage, profon-deur de sculptures. . .) et ltat de la surface de la chausse (dformations, paisseur deau, pollution. . .).Les facteurs lis aux surfaces de chausse, et en particulier ceux relatifs la texture, sont ceux sur lesquelsles ingnieurs routiers peuvent agir.

La texture des surfaces de chausse permet lvacuation de leau sous le pneumatique et le rtablisse-ment des conditions de contact aussi proches que possible de celles rencontres sur chausses sches. Lesasprits composant la texture des surfaces de chausse se classent selon deux chelles, fonctions de leursdimensions horizontale et verticale :

lchelle de lamacrotexture couvre les asprits dont la gamme de dimensions couvre horizontale- macrotexturement lintervalle 0,5 - 50 mm et verticalement lintervalle 0,2 - 10 mm;

lchelle de lamicrotexture couvre les asprits dont les dimensions sont infrieures 0,5 mm hori- microtexturezontalement et infrieures 0,2 mm verticalement.

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5 . Sols supports

On distingue tout dabord le remblai, qui est un sol surlev, du dblai, qui est un sol enfonc. remblai, dblaiLe sol est un produit meuble rsultant de la dgradation dune rochemre. Si cette dgradation est dori-

gine mcanique (temprature, vent, rosion. . .), le matriau obtenu est une fraction granulaire grossire :les minraux obtenus sont identiques la roche mre, c.--d. que la minralogie demeure inchange. Onparle dans ce cas-l de matriaux graveleux Par contre, si la dgradation est dorigine physico-chimique matriau graveleux(action de leau ou de lair), le matriau obtenu est une fraction fine argileuse, et dans ce cas la minralogieest modifie.

La fraction granulaire dun sol dite aussi fraction grenue prsente un comportement rgi par le fraction granulairefrottement intergranulaire, qui est fonction de la forme, langularit et la texture des grains, ainsi que de la fraction grenuedistribution granulomtrique et de la compacit. Ce comportement est quasiment indpendant de la teneuren eau. Cette fraction granulaire possde une rsistance au cisaillement 1 mais ne prsente, par contre, au-cune rsistance en traction. De ce fait, elle apparat plus ou moins vulnrable lrosion, permable et nonglive 2 ; la portance est quasiment indpendante de la teneur en eau W. Quant la traficabilit, elle est trs glifvariable.

La fraction argileuse concerne les matriaux de diamtres infrieurs 2 m. Sa structure, cristalline, fraction argileuseest forme dun empilement de feuillets ( 7 ou 14 3), chaque feuillet tant une superposition alternede couches ttradriques de silice et de couches octadriques dalumine. Les bords de ces feuillets sontchargs ngativement. Le comportement de cette fraction est essentiellement rgi par les forces dattractionsurvenant entre les particules ; il est fonction de la surface spcifique (externe et interne), de la compacitet de la teneur en eau. La fraction argileuse possde une rsistance au cisaillement due essentiellement lacohsion C 4, ainsi quune rsistance en traction lie C laquelle cependant diminue lorsque la teneur en cohsioneau augmente. Par ailleurs, cette fraction est impermable, peu vulnrable lrosion, sujette au retrait etau gonflement, et enfin glive.

Peu de sols naturels ne sont constitus que de lune ou lautre de ces fractions 5. Le comportement dunsol, constitu alors en proportions variables de ces deux types de fractions, est bien souvent complexe etimprvisible. Aussi le gotechnicien doit-il avoir recours des essais : essais didentification, qui permettentdanalyser les proportions des deux fractions et de classer les sols en familles, et essais de comportement,qui permettent de caler le comportement de chaque famille de sols. Il existe deux essais caractrisant lanature des sols :

lanalyse granulomtrique : il sagit du tamisage (soit au passant de 2mm, soit au passant de 80 m),qui permet par exemple de distinguer sols fins, sols sableux (riches en fines) et sols graveleux (pauvresen fines) ;

lamesure de largilosit : il sagit des limites dAtterberg (qui porte sur lindice de plasticit IP), ainsi limites dAtterbergque de lessai au bleu de mthylne (qui dtermine la valeur de bleu du sol, dite VBS). bleu de mthylne

Quant aux essais caractrisant ltat hydrique des sols, ils sont galement de deux types : lessaiProctor Normal : il sagit de dterminer le comportement du sol, aumoment du compactage, essai Proctor Normalvis--vis de la teneur en eau ;

lessai indice portant immdiat (IPI) : il sagit dtudier la variation de la portance du sol en IPIfonction de la teneur en eau.

Concernant la partie suprieure des terrassements (PST) qui est constitue par le dernier mtre (su- PST

1. Cette rsistance suit la loi de Coulomb : = tan(), o 30 6 6 50 est langle de frottement interne et est la contrainteapplique sur le sol.

2. Susceptible de se fendre sous laction du gel.3. Angstrm.4. La cohsion, qui sexprime en kPa, intervient dans la formule de rsistance comme suit : =C+ tan() cf. note 1 p. 21.5. Citons toutefois les graves alluvionnaires propres de Seine, le sable de dune de Fontainebleau et les argiles de Romainville.

prieur) de remblai 1 les besoins sont identiques ceux de lensemble du remblai ; sy ajoute un besoinsupplmentaire en matire de rigidit court et long termes. Il faut donc slectionner les meilleurs mat-riaux pour leur bonne portance et leur faible sensibilit leau. Mme si les dispositions prises pour la PSTpermettent damliorer la rigidit c.--d. la portance du sol, il est en gnral ncessaire de raliser surcette PST une couche de forme. Cette dernire constitue la transition entre les terrassements et la chausse.

Le compactage des terrassements sert densifier suffisamment le sol pour que le remblai soit stable etque ses dformations nentranent pas de dsordres ultrieurs dans la chausse. Le compactage des assisesde chausse doit conduire au maximum de compacit pour avoir les qualits mcaniques les meilleures(module, fatigue, stabilit). Les trois fonctions principales du compactage sont le rapprochement des grainspour viter des dformations (tassements ou ornirage) des couches de chausse, limbrication, en les ar-rangeant, des lments entre eux afin daccrotre les caractristiques mcaniques Rc et Rt et de diminuerles risques dattrition et la diminution du pourcentage de vides, c.-d. le ralentissement de la circulationde leau. Le compactage doit vaincre la cohsion et le frottement interne, limpermabilit (qui soppose lexpulsion de lair et, ventuellement, de leau). Il existe trois types de compacteurs : pneus (adapts auxsols fins et cohsifs, ce sont des engins lourds 30 60 t voluant sur des surfaces non rgles), piedsdameurs (adapts aux sols ayant une forte cohsion) et vibrants (sous forme de plaques ou de rouleaux).Notons que le compactage est une activit dont le rendement est dcroissant : un gain de 1 % de densitest plus difficile obtenir quand la densit dj atteinte est leve ; cependant, cette activit est toujoursrentable, ne serait-ce que par laugmentation des performances mcaniques initiales, rapporter aux cotsdentretien ultrieur (en cas de dficience).

1. Larase, quant elle, constitue les 30 derniers centimtres en haut de remblai.

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6 . Couche de forme

court terme, la couche de forme doit assurer la traficabilit quasi tout temps des engins apprivision-nant les matriaux de la couche de fondation, permettre le compactage efficace de la couche de fondation,satisfaire les exigences de nivellement de la plate-forme support de chausse et assurer la protection delarase de terrassement 1 vis--vis des agents climatiques dans lattente de la ralisation de la chausse.

long terme, elle doit permettre dhomogniser la portance du support pour concevoir des chaussesdpaisseur constante, demaintenir dans le temps, en dpit des fluctuations de ltat hydrique des sols sup-ports sensibles leau, une portance minimale pouvant tre estime avec une prcision suffisante au stadedu dimensionnement de la structure de chausse et damliorer la portance de la plate-forme pour optimi-ser le cot de lensemble couche de forme - structure de chausse.

1. Derniers 30 cm (suprieurs) du remblai.

7 . Couches dassise

On distingue six types dassise (fig. 7.1) : chausse souple les chausses souples, dont les matriaux ne sont pas traits par un liant ; les chausses semi-rigides paisses, dont les matriaux sont traits avec un liant hydraulique (ci-ment, laitier, cendre volante) ; chauss semi-rigide

les chausses rigides, qui sont ralises en bton de ciment ; ce type de chausse a un comportementtrs particulier et son entretien est totalement diffrent des deux autres types ;

les chausses bitumineuses paisses, dont les matriaux sont traits avec un liant hydrocarbon (bi-tume) ;

les chausses structure mixte, alliant une couche traite aux liants hydrauliques et une couchetraite aux liants hydrocarbons ;

les chausses structure inverse, alliant une couche traite aux liants hydrauliques, une couche trai-te aux liants hydrocarbons et une couche non traite.

Notons que la rpartition des charges sur le sol est diffrente selon le type dassise, allant de la concentra-tion pour les chausses souples la diffusion pour les chausses rigides. Au passage dune charge lourde, les chausse rigidechausses souples assise non traite se dforment verticalement de lordre de 1 3 mm. Le sol support sedforme galement. Aprs le passage de la charge, sol et chausse retrouvent leur position initiale si la struc-ture est adapte. Par contre, si la charge est trop lourde ou trop souvent rpte, le sol va se dformer sansreprendre sa position initiale, entranant une dgradation rapide de la chausse. Ainsi, la chausse soupleest adapte aux routes peu circules par les poids lourds. Au passage dune charge lourde, les chausses ri-gides assise traite se dforment verticalement de lordre de 0 0,5 mm. La charge sur le sol est mieuxrpartie et les effets plus limits. Si la charge est trop lourde et si la structure est insuffisante, la dformationdevient trop grande. Elle peut entraner la destruction de la chausse par cassure. Ce type de chausse estadapte aux routes trs circules par les poids lourds.

Il existe trois types de compacteurs pour assise : les compacteurs lisses statiques (en surface pour lesenrobs, pinage du joint, effacement des traces de pneus et cylindrage des BBDr), pneus (compactage enprofondeur) et vibrants. Laction des compacteurs pneus porte sur leffort vertical, le ptrissage et, initia-lement, le poinonnement. Laction des compacteurs pieds dameurs porte sur leffort vertical et, parfois,sur le ptrissage. Quant laction des compacteurs vibrants, elle porte sur leffort vertical, la vibration et,parfois, le choc.

CdSmateriaux bitumineux (< 15 cm)

materiaux bitumineux dassise(15 a` 40 cm)

Plateforme

Chaussees bitumineuses epaissesAssise en grave bitume (GB)

CdS materiaux bitumineux (6 a` 14 cm)

materiaux traites aux liants hydrauliques(20 a` 50 cm)

Plateforme

Chaussees semi-rigides epaissesAssise en grave hydraulique (GH)

CdSmateriaux bitumineux

materiaux bitumineux dassise(6 15 cm)

materiaux granulaires non traites(20 a` 50 cm)

Plateforme

Chaussees souplesAssise non traitee (NT)

dalle ou beton arme continu

beton maigre ou beton bitumineux

Plateforme

Chaussees rigidesAssise en beton

CdSmateriaux bitumineux

materiaux bitumineux dassise(10 a` 20 cm)

materiaux traites aux liantshydrauliques (20 a` 40 cm) Plateforme

Chaussees a` structure mixte

Assise en grave bitume (GB)

CdS materiaux bitumineux

materiaux bitumineux dassise (10 a` 20 cm)

materiaux granulaires non traites ( 12 cm)materiaux traites aux liants hydrauliques

(15 a` 20 cm)Plateforme

Chaussees a` structure inverse

FIGURE 7.1 Familles de structures de chausse.

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8 . Couche de roulement

Concernant les types de matriaux bitumineux, citons : les enduits superficiels dusure : monocouche, bicouche, en grave laitier, enduis coul froid (ECF) ; les enrobs couls chaud : bton bitumineux soit ultra-mince (BBUM), soit trs mince (BBTM), soit

mince (BBM), soit semi-grenu (BBSG), soit module lev (BBME), soit drainant (BBDr) ; les enrobs couls froid ; les couches de roulement en bton de ciment mince coll (BCMC).

Laffinit liant-granulats est dtermine par la possibilit de mouillage des granulats par le liant et par larsistance au dsenrobage du couple en prsence deau. Dans ces conditions, la technologie des problmesdadhsion et dadhsivit doit prendre en compte deux facteurs : la cration du couple liant-granulats, ainsique sa solidit dans le temps et ce, que les granulats soient secs ou humides. Lorsque les granulats sont secs, adhsion mcaniquele mouillage par le liant ne prsente pas de difficult dans la mesure o la propret est satisfaisante ; onassiste au phnomne dadhsion mcanique ou adhsion globale qui sapprcie au moyen de lessai nor-malis dit essai de plaque Vialit . Lorsque les granulats sont humides, il convient de sassurer que le liant essai de la

plaque Vialitpeut les mouiller : cest le phnomne dadhsion active. L encore, lessai de plaque Vialit permet dva-adhsion activeluer cette adhsivit. Enfin, le couple tant cr, la liaison ne doit pouvoir tre dissocie en prsence deau :

cest le phnomne dadhsion passive, qui sapprcie partir dun essai normalis de dsenrobage en im- adhsion passivemersion statique dans leau. Laffinit liant-granulats peut tre amliore grce au prenrobage chaud (oulaquage) des granulats, au prenrobage froid des granulats ou au chauffage des granulats. En rgle gn-rale, on retient un liant dautant plus visqueux que la circulation est importante, ou quil peut faire chaud etsec.

8.1 Types

8.1.1 Enduits superficiels dusure

Ltude de la formulation dun enduit superficiel (ES) permet de faire le choix, pour le cas du chantier enduit superficielconsidr, des lments suivants : la structure de la chausse, la catgorie du liant retenu, la nature et lagranularit des granulats, laffinit liant-granulats, ainsi que les dosages en liant et en granulats. Concernantla structure, elle peut tremonocouche simple gravillonnage elle comporte une couche de liant et une monocouchecouche de granulats , monocouche double gravillonnage elle comporte une couche de liant et deuxcouches de granuats ou bicouche elle comporte deux couches de liant et de granulats alternes. Le choix bicouchede la structure dpend essentiellement des paramtres lis au trafic telle que lagressivit de la circulation(lie la frquentation de poids lourds et au trac de la route) et de ltat de surface de la chausse souhait(surface caractrise par son homognit, sa texture lisse ou non, avec ou sans ressuage et ses particu-larits). Le choix du liant est fonction du niveau du trafic, de ltat du support et de la priode de lanne laquelle lexcution de lenduit est envisage. LES est destin aux routes faible et moyen trafics (infrieur T0), prsentant peu de dformations et suffisamment homogne. Lpaisseur minimale dun ES est de 1 cm.Il assure les fonctions dtanchit, dadhrence, de drainabilit, pour un cot modeste (1 2 /m2). En re-vanche, il est sensible aux arrachements, au support (poinonnement, ressuage) et aux conditions de miseen uvre. Enfin, il est bruyant.

8.1. TYPES

8.1.2 Enrobs couls froid

Ils sont destins aux routes dont la circulation est moyennement rapide 1, ainsi quaux routes urbaines.Esthtiques (il est possible de les colorer), ils doivent tre appliqus sur un support pas ou peu ornir(moins de 1 cm), dont la dflexion est limite. Leur paisseur est de lordre du centimtre. Ils assurent lesfonctions dtanchit et dadhrence, pour un cot modeste (2 3 /m2). De plus, ils permettent de dimi-nuer la gne occasionne la remise en service de la chausse est possible quelques heures seulement aprsleur pose et sont moyennement bruyants. En revanche, ils sont sensibles au support (fissures) et peuventprsenter un lissage dans le passage de roues en cas de trafic lourd et de support lgrement ornir. Ilsncessitent par ailleurs le fraisage ( base de rsine) de la signalisation.

8.1.3 Btons bitumineux ultraminces

Ils peuvent recouvrir tout type de routes, et particulirement celles o la vitesse pratique est leve.Le support doit tre en bon tat (pas de dformation suprieure au centimtre) et la dflexion faible. Leurpaisseur minimale est de 1,5 cm (pour un BB chaud). Ils prsentent une excellente adhrence, qui estdurable (6 10 ans), une drainabilit forte, et ils apportent une trs lgre amlioration de luni. Ils sontconomiques (2 3,5 /m2). Par contre, linstar de toutes les techniques trs minces, ils sont tributaires dusupport et ncessitent un enlvement dela signalisation. Ils reprsentent un intermdiaire entre les ES et lesBB trs minces.

8.1.4 Btons bitumineux trsminces

Ils recouvrent essentiellement les routes sur lesquelles la vitesse pratique est leve, notamment lesautoroutes (un tiers du rseau autoroutier est actuellement recouvert par ce type de revtement). Le supportdoit tre en bon tat (pas dornire suprieure au centimtre, de fissure ni de faenage). Leur paisseurminimale est de 2 cm. Ils prsentent une bonne adhrence, qui est durable (10 ans), une drainabilit forte,et ils apportent une amlioration sensible de luni. Ils sont par ailleurs peu sensibles lornirage, et leur cotdemeure modeste (2,8 3,5 /m2). Enfin, ils sont peu bruyants, mais ne prsentent pas dapport structurel.Ils sont trs utiliss en entretien de surface.

8.1.5 Btons bitumineuxminces

Ils recouvrent tout type de routes, mais peuvent tre sujets lornirage en cas de passage de chargeslourdes. Le support doit tre en bon tat (pas dornire suprieure au centimtre) et la dflexion faible. Leurpaisseur minimale est de 2 cm. Ils constituent un compromis entre le BB trs mince et le BB semi-grenu.Ils prsentent une bonne adhrence, une impermabilit moyenne (compacit de 7 9 %), et ils apportentune amlioration sensible de luni notamment sils constituent deux couches (paisseur totale de 8 cm).Ils sont compatibles avec toutes les sortes dentretien, et leur cot demeure acceptable (3,5 4,5 /m2).

8.1.6 Btons bitumineux drainants

Ils recouvrent les routes circulation rapide et supportant un trafic PL important (autoroutes, VRU, bou-levards urbains sans stationnement 2). Le support doit tre en bon tat (pas dornire suprieure au centi-mtre) ; la chausse peut tre bitumineuse ou mixte. Ils sont gnralement appliqus sur chausse neuve.Leur paisseur varie entre de 3 et 5 cm. Ils prsentent une bonne (et durable) adhrence, une permabilitimportante, une texture leve et durable. Ils ne sont pas sujets lornirage, et empchent les mcanismes

1. noter, toutefois, quelques applications sur autoroute. . .2. Le stationnement entrane des efforts de cisaillement et des dversements dhuile : deux phnomnes particulirement nuisibles

aux BB drainants. Ainsi, on vite le drainant dans les giratoires, puisqu ces endroits-l, les efforts de cisaillements sont trs importants ils peuvent par contre tre poss dans la zone de dclration avant un giratoire.

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8.2. MISE ENUVRE

daquaplanage, de projections deau ou dblouissement (do une bonne visibilit mme par temps degrosse pluie). Ils ne sont pas sujets lornirage et sont parmi les revtements lesmoins bruyants dumoinsau jeune ge. En revanche, leur cot est lev. Notons que ces BB ont un comportement thermique spci-fique, et que le colmatage 1 diminue leurs proprits acoustiques. Le dcolmatage se limite au nettoyagepar eau sous haute pression. Quant lentretien localis, il demeure difficile (recyclage, thermorecyclage 2,fraisage et possiblement nouvelle couche drainante).

8.1.7 Btons bitumineux semi-grenus

Ils recouvrent tout type de routes, sont peu sujets lornirage et destins la rduction de la fatiguedes couches infrieures. Leur paisseur minimale varie de 5 9 cm. Ils prsentent une bonne adhrence,une bonne (voire trs bonne) impermabilit, mais une texture quelconque. Ils apportent une amliorationimportante de luni. Ils sont moyennement bruyants, mais leur cot est lev (65 7 /m2).

8.1.8 Btons bitumineux souples

Ils recouvrent les routes (trs) faible trafic, prsentant un support dform et une forte dflexion. Leurpaisseur varie (selon la catgorie du BB) entre de 4 et 12 cm. Ils sont compatibles avec toutes les techniquesdentretien, acceptent des variations dpaisseur et prsentent une texture faible. Leur impermabilit estbonne. Par contre, ils sont trs sensibles aux dformations permanentes.

8.2 Mise enuvre

La mise en uvre dpend de critres principalement dordre politique (uniformit du rseau, hirarchi-sation, image de marque. . .) et technico-conomique (cot global. . .). Ces critres sont sont soumis descontraintes : celles lies au trafic, au climat, lenvironnement, au trac, au support, aux travaux annexes, la rapidit dexcution, limportance du chantier, lentretien, la lgislation, etc.

Globalement, la rpartition est la suivante : les autoroutes concdes appliquent des BBTM, BBSG etBBDr, les routes nationales des BBTM, BBSG et ESU, les routes dpartementales des ESU, ECF, BBUM etBBM, et les routes communales des ESU, ECF et BBM.

Concernant les techniques de pose, citons les techniques modulaires que sont le dallage et pavage.Concernant les techniques de rhabilitation, citons les techniques denlvement (fraisage, grenaillage, hy- rhabilitationdrognration ces deux dernires permettant de rtablir une bonne microrugosit) et les techniques detraitement en place (thermoreprofilage, thermorgnration, thermorecyclage cf. 21.5 p. 59).

1. Obturation des pores du BB drainant.2. Cf. 21.5 p. 59.

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Troisime partie

CONSTITUANTS

9 . Granulats

Ils sont soit naturels provenant de roches compactes (ruptives, massives y compris calcaires) ou de granulatgisements alluvionnaires , soit artificiels (laitiers concasss), soit issus de matriaux de dmollition ou derecyclage. Leur production annuelle est estime, en France, 350 millions de tonnes. Leurs qualits mca-niques sont au nombre de neuf :

la rsistance lattrition et lusure (duret), qui est lie la nature de la roche dorigine, et qui est duretdfinie par les essais Los Angeles et Micro-Duval humide ;

la rsistance au polissage, lie la nature de la roche dorigine, qui est dfinie par un essai norma- rsistanceau polissagelis ;

la rsistance aux chocs et la fragmentation (fragilit), lie la nature de la roche dorigine, qui est fragilitapprcie par lessai de fragmentation dynamique ou lessai Los Angeles (LA) plus le LA est lev,moins le granulat est dur ;

la propret, qui rsulte de la fabrication des granulats, et qui est mesure par le pourcentage de propretfines contenu dans et sur les granulats ;

la forme, qui rsulte de la fabrication des granulats, et qui est dfinie par la grosseur et lpaisseur ; forme la granularit, qui rsulte de la fabrication des granulats, et qui est dfinie comme tant la distribu- granularittion dimensionnelle des grains du granulat ;

langularit, qui rsulte de la fabrication des granulats, et qui est dfinie comme tant la proportion angularitde granulats artes vives ;

lhomognit, qui rsulte de la fabrication des granulats, et qui permet dobtenir des granulats homognitayant des qualits semblables ;

enfin, la glivit ou altrabilit, qui est une proprit intrinsque de la roche. glivitaltrabilit

Pour la confection des chausses, en particulier pour la couche dassise, diffrents calibres de granulatssontmlangs, formant alors ce que lon appelle une grave. La grave assure une bonne cohsion densemble gravede la chausse indispensable pour rpondre correctement et durablement aux sollicitations du trafic routier.

Le diamtre des granulats caractrise la matriau : ainsi, on parle de sol fin lorsque ce diamtre est inf-rieur 0,5 mm, de sable lorsquil est compris entre 0,5 et 6 mm et de grave lorsquil est compris entre 6 et20 mm.

titre illustratif, 1 km dautoroute ncessite 30 000 t de granulats.

10 . Liants

Ils se rangent en deux classes : les liants dits blancs , qui sont dorigineminrale (liants hydrauliques ou pozzolaniques) et traits froid :

I le ciment normalis (liants routiers),I le laitier granul,I les cendres volantes de hauts fourneaux,I les pouzzolanes ;

les liants dits noirs , qui sont dorigine organique (liants hydrocarbons) et traits sous plusieurs lianthydrocarbonformes ( chaud, froid, tide, en mulsion ou sous forme de mousse) :

I le goudron, qui nest plus utilis en France ;I le bitume, qui comprend les maltnes (huiles paraffiniques et aromatiques, et ventuelle- bitume

ment rsines) et les asphaltnes, et dont le rle est de fixer et retenir entre eux les granulats.

TABLE 10.1 Types de matriaux.

Matriau Liant Type CoucheGrave eau GNT, GRH fondation, base(66D6 20 mm) ciment BC, GTLH toutes les couches

bitume Enrobs de surface, GB, EME toutes les couchesSable ciment STLH fondation, bases trafics moyen et faible(0,56D6 6 mm) bitume Sable bitume, sable bitume SB : fondation ; SE et micro BB : roulementSol fin eau sol support, remblai ou couche de forme(D6 0,5 mm) ciment Sol TLH, LTCC couche de forme, fondation, bases trafics

moyen et faible

10.1 Liants blancs

10.2 Liants noirs

10.2.1 Goudron

10.2.2 Bitume

Concernant le bitume, le maintien de la liaison entre les granulats exige quil ny ait pas de rupture entreles granulats et le film de bitume ceci passe par une adhsion active (mouillage initial) et une adhsionpassive (dsenrobage par leau) , quil ny ait pas de rupture au sein du film de bitume ceci passe parla proprit de cohsion , et que les diffrentes tempratures de service (de 20 60 C) et les diverses Cohsionsollicitations (lentes ou rapides) ne laffecte pas ceci passe par la proprit de consistance (viscosit). consistance

Le bitume na pas de point de fusion franc : sa consistance varie en fonction de la temprature et dutemps dapplication de la charge cest un corps visco-lastique. Suivant sa nature et les conditions de son

10.2. LIANTS NOIRS

utilisation, ses ractions peuvent tre visqueuses, lastiques ou intermdiaires. Le principe dquivalencetemps-temprature, relatif aux corps visco-lastiques, fait quune augmentation de la temprature est qui-valente une diminution du temps dapplication de la charge. Les conditions propices aux dgradationssont donc des tempratures basse et une vitesse leve (ce qui entrane une fragilit aux chocs et une fis-suration par manque de dformabilit, c.--d. une fatigue thermique), soit des tempratures leves et unevitesse basse (ce qui entrane des fluage, ornirage ou ressuage).

Concernant les classes de bitume, notons que plus la classe est leve, plus le bitume est mou.On distingue : bitume pur, bitume fluidifi, bitume modifi (par des polymres BmP), bton en mul-

sion (pur ou modifi) et mousse de bitume.

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11 . Dopes dadhsivit

Les dopes dadhsivit sont des produits complexes qui modifient les conditions dquilibre des consti- dope dadhsivittuants granulats, liant et eau. Ils favorisent le mouillage des granulats par le liant et sopposent ultrieure-ment la rupture de cette liaison. Assez coteux, ils sont utiliss en trs faible dosage.

Si en prsence deau, le mouillage des granulats par le liant ne peut se raliser ou sil y a lieu de craindreune sparation ultrieure du couple, il convient de modifier ds le dpart les proprits superficielles desgranulats en interposant au couple un agent spcial dadhsivit communment appel dope. Lemploi desdopes dadhsivit peut tre ralis par incorporation au liant (cest la mthode dite de dopage dans lamasse ), en interface chausse-liant ou liant-granulats (cest la mthode dite de dopage dinterface ) oupar traitement du granulat.

Quatrime partie

MATRIELS

12 . laboration

Les enrobs hydrocarbons, les graves (traits ou non) et les btons de ciment sont conus en centrale.La fabrication se dcompose en plusieurs tapes. Dans le cas des enrobs hydrocarbonsces, ces tapes sontles suivantes :

1. rglage du dbit : la marche doit tre la plus rgulire possible, les arrts de fabrication entranentdes perturbations dans le scheur et doseurs ; les dbits les plus courant sont de 250 t/h avec unegamme de 50 600 t/h ;

2. dosage des granulats : les granulats sont approvisionns par des trmies prdoseuses volumiquesou pondrales, raison dune trmie par classe granulaire (3 au minimum) ;

3. dosage des fines dapport : conserves en silo, le dosage est volumtrique par vis sans fin ou pond-ral ;

4. dosage du bitume : stock dans des cuves calorifuges (canalisation et les pompes), la tempraturedu bitume varie entre 140 et 170 C selon le grade pour avoir une viscosit adapte lenrobage(mouillage et adhsivit) ; le dosage est ralis au moyen dun pompe volumtrique ou pondraleou dans une bascule ;

5. schage des granulats : ncessaire pour chasser leau (adhsivit), chauffer les granulats (mouillabi-lit par le bitume) ; il a lieu dans un tambour scheur cylindrique, lgrement inclin et chauff parun brleur au fuel ou au gaz ; en sortie la teneur en eau doit tre infrieure 0,5 % et la tempraturene doit pas dpasser les 180 200 C ;

6. dpoussireur : ncessaire pour retenir les fines des granulats (sable fillriss entre 12 et 20 %) en-tranes par les gaz de chauffage dans le tambour et viter la pollution rsultante ;

7. criblage et dosage des granulats chauds : le recriblage, sur plusieurs grilles aboutissant plusieurstrmies, est ncessaire sur les centrales discontinues en picerie pour rguler les dbits et bien s-parer les fractions composites ;

8. malaxage : ralis par desmalaxeurs double axes horizontaux, les rglages portent sur le palettageet la dure de malaxage ; sur les TSE, le malaxage se fait dans une partie du scheur quip de cor-nires disposes de telle sorte que les matriaux soient brasss avec le liant tout en tant protgsde la partie schage par un rideau de granulats ;

9. stockage des enrobs : simple trmie tampon anti-sgrgation sur centrale C, silos de stockagechauffants et calorifugs sur les postes fixes, dune capacit de 100 350 t.

Parmi les qualits des centrales, citons leur puissance (de 150 400 t/h, voire mme 700 t/h), leur pro-grammation multi-formulation, leur mobilit (installation en 24 h), leur contrle via des systmes dasser-vissements et denregistrement, et enfin leur volont de respecter des dmarches Qualit, certificationISO 9001 .

Le principe diffre quelque peu pour les graves (traits ou non) et les btons de ciment.

13 . Conception etmaintenance

13.1 Scrapeurs

13.2 Bouteurs (bulldozers)

Il sagit dun engin de terrassement constitu par un tracteur chenilles ou pneus, quip dune lameorientable servant pousser des matriaux.

13.3 Compacteurs

13.4 pandeurs

13.5 Niveleuses ou graders

13.6 Finisseurs

13.7 Fraiseuses

13.8 Machines de thermo

Pour les thermoreprofilage, thermorgnration et thermorecyclage.

13.9 Trancheuses

13.10 Machines de grenaillage

La technique du grenaillage consiste en une projection grande vitesse de grenailles (microbilles dacier)propulses par des turbines. Au cours du traitement, les grenailles et les produits de dcapage sont aspirs ;les billes sont recycles et les poussires stockes.

14 . Auscultation

14.1 Pntromtre

14.2 Portancemtre

14.3 Dflectomtres

Ce terme gnrique dsigne tous les appareils de mesure de la dformabilit de surface : capteurs de dflectomtredplacement installs en un point de la chausse et comportant des barres ancres diverses profondeurs,poutres de mesure, dflectographes, systmes inclinomtriques, curviamtres, dflectomtres boulet.

14.4 Dflectographe

Cet appareil mesure la dformabilit de surface et le rayon de courbure dune chausse sous lactiondun essieu charg, une vitesse de 3 km/h.

14.5 DESYROUTE

Il permet de relever visuellement etmanuellement des informations routires. Loprateur dispose dune DESYROUTEconsole, dun clavier alphanumrique et dun micro-ordinateur portable. Un dispositif de reprage en dis-tance ( Mgapulse ) localise automatiquement la situation sur la route des informations enregistres Ilconcerne le relev des dgradations de surface de la couche de roulement dune chausse en vue de son en-tretien, le relev de lenvironnement dune route (signalisation horizontale et verticale), ainsi que les relevsdivers pouvant entrer dans la constitution de bases de donnes.

14.6 TUS

Il mesure luni transversal dune chausse par capteurs ultrasons. Une rgle de 2,50mdenvergure sup- TUSportant 13 capteurs ultrason espacs de 20 cm, permet de relever le profil en travers de la chausse par-courue. Les capteurs mesurent simultanment la distance rgle-chausse tous les 3 m ; la vitesse de mesurepeut atteindre 60 km/h. Il concerne les procdures dvaluation de rseaux routiers, ainsi que les analysesfines lors dapplications ponctuelles.

14.7 PALAS

Ilmesure le profil en travers dune chausse, ainsi que son dvers. Undispositif optique denregistrement PALAS(camras vidos, faisceau laser, magntoscope et gyroscope) permet de capter une ligne transversale carac-tristique du profil en travers, observe par les deux camras. La vitesse de mesure peut atteindre 90 km/h.Il concerne la mesure des profondeurs dornire, laspect des dformations, la prvision des retenues deau,ainsi que la dtermination du dvers moyen et du rayon en plan trac.

14.8. APL

14.8 APL

Il mesure le profil en long dune chausse. Une ou deux remorque(s) monoroue est(sont) tracte(s). Une APLpoutre oscillante porte une roue palpeuse maintenue en contact permanent avec la chausse. Les dplace-ments verticaux de la roue se traduisent par un dbattement angulaire de la poutre mesur par rapport auflau horizontal dun pendule inertiel. La vitesse est comprise entre 4 et 40 m/s. Il concerne les essais derception duni des couches de roulement, laide lexcution des travaux de construction des chausses etlvaluation ou la surveillance des rseaux routiers.

14.9 FLASH

Il mesure la dformabilit de surface dune chausse sous laction dun essieu charg. Il mesure le bassin FLASHde dflexion en 81 points ; sa vitesse est comprise entre 3 et 10 km/h, et le pas demesure varie entre 5 et 10m.Il concerne le contrle de la dflexion des diverses couches dune structure de chausse en vue de lentretien,le contrle de la portance des plates formes routires et des couches de chausses en construction, ainsi quela surveillance hivernale du rseau routier (pose ou leve des barrires de dgel).

14.10 RADAR

Il mesure en continu lpaisseur des couches des chausses. Une antenne, oriente vers la structure RADARanalyser, met un pulse dnergie lectromagntique qui subit, chaque interface RADAR, une rflexiondont lamplitude, la largeur et le temps de retour lantenne sont caractristiques de la structure. Sa vitessepeut atteindre 80 km/h, avec un pas demesure de 0,5m. Il concerne la connaissance des rseaux routiers, lecontrle extrieur de lpaisseur des couches mises en uvre, lexpertise des structures (dcollement din-terface, vides, prsence de canalisations), ainsi que la prparation dun chantier de fraisage.

14.11 RUGOLASER

Il mesure en continu la macrotexture de la chausse. Un capteur de distance sans contact, fix un RUGOLASERvhicule, relve trs grande cadence les variations de cote de la surface de la chausse. Les altitudes duprofil sont analyses en temps rel par un ordinateur pour en dduire des indicateurs de macrotexture.Sa vitesse de mesure varie entre 40 et 100 km/h sur autoroute, avec un pas de mesure gal 10 ou 20 m.Il concerne ltude de scurit des itinraires routiers (adhrence) et la rception de la macrotexture denouvelles couches de roulement.

14.12 SCRIM

Il mesure en continu le coefficient de frottement transversal (CFT) de la chausse. Le CFT mesur SCRIMrapport entre la raction transversale engendre par ladhrence pneu/chausse et la raction verticale dela route sur le pneu correspond la rsistance au drapage sur route mouille. Sa vitesse de mesure varieentre 40 et 100 km/h sur autoroute, avec un pas de mesure gal 10 ou 20 m. Il concerne le contrle deladhrence des couches de roulement des chausses, lexpertise de zones accidentognes et le suivi desrseaux routiers.

14.13 ADHRA 2

Il mesure en continu le coefficient de frottement longitudinal (CFL) sur une chausse mouille, roue ADHRA 2bloque. Une roue de type automobile , sur laquelle est applique une charge fixe, est tracte vitesseconstante par un vhicule assurant larrosage du revtement. La roue est immobilise en rotation sur 20 menviron ; on mesure alors le couple moyen des forces tendant la rentraner. Sa vitesse de mesure varie

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14.14. GAMMADENSIMTREMOBILE PROFONDEUR VARIABLE (GMPV)

entre 40 et 120 km/h sur autoroute. Il concerne la mesure de ladhrence pneumatique-chausses (rouebloque), le reprage des zones dangereuses par leur faible adhrence, la slection et lvolution des revte-ments anti-drapants, ainsi que la mesure des distances darrt.

14.14 GammadensimtreMobile Profondeur Variable (GMPV)

Il mesure en continu lamasse volumiquemoyenne des couches de surface en bton bitumineux. Lappa- GMPVreil utilise les proprits de la gammadensimtrie par rtrodiffusion. Il est oprationnel sur une profondeurdaction variable de 5 7 cm par ajustement de la distance entre la source de rayonnement gamma et ledtecteur. Sa vitesse dauscultation est de 20 m/min. Il concerne lpreuve dinformations de densit pourlensemble de la couche ralise, le calcul de zones homognes en densit, ainsi que le contrle du compac-tage des couches de surface des chausses lors de leur construction.

14.15 GammaDensimtreMobile 45 (GDM45)

Il mesure en continu la masse volumique moyenne humide des couches dassise des chausses. Lappa- GDM45reil utilise les proprits de la gammadensimtrie par rtrodiffusion. Il est oprationnel sur une profondeurdaction suprieure 11 cm. Sa vitesse dauscultation est de 25 m/min. Il concerne les mesures informa-tives de la densit et de son homognit pour lensemble de la couche ralise, ainsi que le contrle ducompactage des couches dassise des chausses lors de leur construction.

14.16 ECODYN

Il dtermine, de jour et en un seul passage, les visibilits diurnes et nocturnes des produits de marquage ECODYNdes chausses. Lappareil est constitu dun coffret install gauche ou droite dun vhicule. Ce coffretcomprend une source de lumire blanche, une optique dmission-rception, ainsi que tous les circuits lec-troniques de dtection et de traitements des signaux. Sa vitesse de mesure peut atteindre 110 km/h.

14.17 DYNAPLAQUE 2

Il mesure la dformabilit des plates-formes de terrassement et des couches de forme. Lappareil ap- DYNAPLAQUE 2plique sur le sol une sollicitation dynamique analogue en intensit et en dure celle provoque par lepassage dun essieu de 13 t roulant 60 km/h ; cette impulsion est cre par une masse tombant sur unressort amortisseur plac sur une plaque de chargement. Cet appareil permet dapprcier la portance desplates-formes de chausse et sa dispersion, et de suivre le comportement la fatigue de structures telles queparkings, pistes de chantier, etc.

14.18 CARO(tteuse)

Il excute des carottages. Une transmission hydrostatique confre la broche porte-outil une vitesse va- CAROriable ainsi quune pousse permettant de choisir les paramtres vitesse et charge les mieux adapts chaque outil. Un guidage spcifique de la broche lui assure une grande stabilit en rotation. Il concernele carottage de chausse assise traite et de revtement pour des tudes dentretien, ainsi que les prlve-ments de matriaux pour limplantation douvrages dart.

14.19 Presse Compression DIAMtrale (PCDIAM)

Il dtermine les caractristiques mcaniques en compression diamtrale dprouvettes cylindriques de PCDIAMpetites dimensions (6 50 mm) de sols traits aux liants hydrauliques. Lappareil comporte une presse

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14.20. ORNIREUR

colonne, une tte demesure des efforts appliqus, un extensomtre pour lamesure de variation de diamtrede lprouvette, un botier de commande pour le rglage de temps de mise en charge, ainsi quun botier deconditionnement des mesures. Il concerne ltude de renforcement de chausse, ainsi que la dtermina-tion de la rsistance en traction de graves traites aux liants hydrauliques lors dtude de renforcement dechausses.

14.20 Ornireur

Il permet dtudier la rsistance lornirage denrobs hydrocarbons dans des conditions comparables Ornireuraux sollicitations sur chausses, selon la norme NF P 98-253.1. Des prouvettes paralllpipdiques denro-bs sont soumises aux passages rpts dune roue quipe dun pneumatique, dans une enceinte clima-tique dont la temprature est rglable de 35 C 60 C, provoquant ainsi des dformations permanentes.

14.21 Gammadensimtre VerticaL (GVL)

Il permet dtudier lvolution de la densit en fonction de lpaisseur dune carotte en utilisant labsorp- GVLtion de rayons gamma. Des prouvettes prismatiques ou cylindriques sont auscultes automatiquement,point par point, suivant une gnratrice pour le mode point ou une hlice pour le mode continu . Ilconcerne la vrification de la masse volumiquemoyenne dune carotte, ainsi que celle de la densit en fondde couche.

14.22 GERPHO

Cette camra analogique pour relev (traitement diffr) des dgradations de surface est utilise princi-palement aux LR de Nancy et de Strasbourg.

14.23 Grip Tester

Cet appareil mesure en continu le coefficient de frottement longitudinal, faible vitesse.

14.24 GYROS

Il sagit dune cellule gyroscopique, utilise au LR de Bordeaux.

14.25 IRCAN

Il sagit dimagerie routire obtenue par camra numrique.

14.26 VANI

Cet appareil mesure la gomtrie de linfrastructure (pentes, dvers, rayon de courbure) grce unecentrale inertielle ; il est principalement utilis au LR de Lyon.

14.27 SIRANO

Il sagit dun appareil multi-fonction : gerpho, APL, Rugo, dvers, rayon de courbure. . ..

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14.28. MOGEO

14.28 MOGEO

Il sagit dun VANI au format APO.

14.29 SSV

Systme de saisie visuelle, destin remplacer DESYROUTE, mais ne ralisant que la fonction de relevdinformation.

14.30 MLPL

Multi-profilomtre longitudinal, comportant 3 sources.

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Cinquime partie

DGRADATIONS

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TABLE 14.1 Types de dgradation.

Couchede roulement

Toute chausse Chausses en BB et enduitsDgradation autre que bton en bton superficiels dusureAffaissement de rive Affaissement hors rive Bourrelet transversal Cassure dangle NDcalage de joint NDcouvrement darmature NDsenrobage caillage Npaufrure NFaenage SBR Faenage non SBR N Faenage circulaire Fisure dadaptation Fissure en dalles NFissure en toile Fissure en Y NFissure de joint Fissure longitudinale SBR Fissure longitudinale non SBR NFissure oblique NFissure parabolique Fissure transversale NFlambement NGlaage Gonfle Joint longitudinal dgrad Nid de poule N Ornire (gd rayon) Ornire (ptit rayon) Peignage Pelade Plumage Rejet de pompage NRessuage Remonte de fines Tte de chat Tle ondule : chausses souples traditionnelles, bitumineuses paisses, assises traites aux liants hydrauliques,mixtes et inverses ; : spcifique aux bandes de roulement.

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15 . Dformations

15.1 Ornire ( grand ou petit rayon)

Il sagit dun tassement en pleine chausse sous le passage des roues des vhicules. Les causes sont soit ornirela fatigue de la chausse par tassement des couches infrieures due un dfaut de portance du sol (dansle cas dun ornirage grand rayon) soit une mauvaise stabilit dun enrob mou dans les fortes pentes ourampes, ou encore dans les zones de freinage (dans le cas dun ornirage petit rayon). Il volue vers unfaenage dans les ornires et la constitution de bourrelets (grand rayon), ou vers une augmentation de laprofondeur (petit rayon). Les principales techniques dentretien sont le reprofilage dans les ornires avecdes matriaux bitumineux (ornirage infrieur 5 cm), le rechargement (ornirage suprieur 5 cm) et lefraisage des bourrelets.

15.2 Tle ondule

Il sagit de londulation rgulire et rapproche perpendiculaire laxe de la chausse. Les causes en tle ondulesont laction du trafic sur des couches instables et peu homognes, le dfaut de guidage du finisseur lors dela mise en uvre de la couche de surface, la difficult de compactage dune forte paisseur