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Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution et exploitation des mesures Ministère de l'Équipement, du Logement, des Transports et du Tourisme Laboratoire Central des Ponts e t Chaussées

Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

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Page 1: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution et exploitation des mesures

Ministère de l'Équipement, du Logement, des Transports et du Tourisme

Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

Page 2: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Conformément à la note du 04/07/2014 de la direction générale de l'Ifsttar précisant la politique dediffusion des ouvrages parus dans les collections éditées par l'Institut, la reproduction de cet ouvrage estautorisée selon les termes de la licence CC BY-NC-ND. Cette licence autorise la redistribution noncommerciale de copies identiques à l’original. Dans ce cadre, cet ouvrage peut être copié, distribué etcommuniqué par tous moyens et sous tous formats.

(CC BY-NC-ND 4.0)

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Le patrimoine scientifique de l'Ifsttar

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Le service Politique éditoriale scientifique et technique de l'Ifsttar diffuse différentes collections qui sontle reflet des recherches menées par l'institut :

• Les collections de l'INRETS, Actes• Les collections de l'INRETS, Outils et Méthodes• Les collections de l'INRETS, Recherches• Les collections de l'INRETS, Synthèses• Les collections du LCPC, Actes• Les collections du LCPC, Etudes et recherches des laboratoires des ponts et chaussées• Les collections du LCPC, Rapport de recherche des laboratoires des ponts et chaussées• Les collections du LCPC, Techniques et méthodes des laboratoires des ponts et chaussées, Guide

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d'essai

www.ifsttar.fr

Institut Français des Sciences et Techniques des Réseaux,de l'Aménagement et des Transports14-20 Boulevard Newton, Cité Descartes, Champs sur MarneF-77447 Marne la Vallée Cedex 2

Contact : [email protected]

Page 3: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

AVERTISSEMENT

Les Projets de méthode d'essai sont mis en application et diffusés, à titre expérimental, par les Chefs de division ou de service du LCPC, après examen par la Délégation à la qualité des essais et la normalisation.

Au bout d'une période dont la durée est normalement d'un an, les Projets de méthode d'essai sont réexaminés pour tenir compte des observations émises par leurs utilisateurs et, éventuellement, des résultats d'études complémentaires (essais inter-laboratoires, qualification des matériaux d'essais...).

Selon l'importance des modifications à apporter, ils sont alors reconduits à titre de projets pour une nouvelle période d'essai, soit transformés en Méthodes d'essai LPC ou proposés à l'AFNOR comme projet de norme.

Les Méthodes d'essai LPC sont approuvées par le Directeur du LCPC après qualification par la Délégation à la qualité des essais, la normalisation et la réglementation technique, et diffusés par la Section des publications du Service de l'information scientifique et technique.

Page 4: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformabi ité de surface des chaussées Exécution et exp oitation des mesures

Avril 1997

Laboratoire Central des Ponts et Chaussées 58, bd Lefebvre, F 75732 Paris Cedex 15

Page 5: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

C e document a été réd igé par :

M. Simonin

MM. Abadie

Benaben

Bertrand

Boutonnet

Dauzats

Griselin/Boutreux

Kobisch

Lepert

LCPC Nantes

CETE Nantes

LR Toulouse

LR Strasbourg

LR Nancy

LR Aix-en-Provence

LR Angers

LR Saint-Brieuc

LCPC Nantes

Document disponible au :

Laboratoire central des Ponts et Chaussées

IST-Bureau de vente

58, boulevard Lefebvre

F 75732 Paris Cedex1 5

Téléphone : 01 40 43 52 26

Télécopie : 01 40 43 54 95

Serveur internet LCPC :

http://www.Icpc.inrets.fr/

--__ -".A*^__ - ----- Ce document est propriété de l'Administration et ne peut être reproduit, même partiellement, sans l'autorisation du directeur

du Laboratoire central des Ponts et Chaussées (ou de ses représentants autorisés).

0 1997 - LCPC i . _" -----__^_--.- _---...----. 1

-n------.---------m-p- a

Page 6: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

- - Études routières

Déformabiiité de surface des chaussées 3 Exécution et exploitation des mesures

M. J. Lacroix, Ingénieur des Ponts e t Chaussées au Service des Ponts et Chaussées de la Dordogne, eut l'idée de créer un déflectographe monté à demeure sur un camion pour explorer, plus rapidement et en de plus nombreux points qu'avec la poutre Benkelman, la déflexion sous essieux lourds des chaussées en service. Cette idée novatr ice re t in t dans les quelques années qu i suivirent l 'attention de la Direction des Routes et du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées qu i collaborèrent à la construction en 1961 d ' un second appareil prototype dont les principes allaient subsister pour une large part sur les appareils construits depuis. Le fait de pouvoir ausculter, du point de vue de la déflexion, plusieurs milliers de points par jour au lieu des 50 à 100 effectués alors avec les matériels classiques fut une réelle révolution dans les méthodologies d'étude et d'auscultation du réseau routier français.

L'intérêt du ((Déflectographe Lacroix)) pour :

connaître les caractéristiques des chaussées existantes en vue de déterminer en conséquence la pert inence des opérat ions d 'ent re t ien e t l ou déf in ir les dispositions à prendre pour leur renforcement ;

acquérir les données nécessaires à la validation des méthodes de mécanique des chaussées pour leur dimensionnement ;

apprécier en période de gelldégel sur quelles sections il faut limiter le trafic poids lourd et à quels moments il faut établir puis lever les ((barrières de dégel)) ;

fut rapidement perçu par les responsables de cette époque qui permirent un large équipement de notre pays. Après la réalisation des premiers appareils de série en 1964, on dénombrait cinq ans plus tard 27 appareils en service en France (dont 26 dans les LRPC) et 7 appareils vendus à I'étranger.

Au cours des trente années qui suivirent, l'intérêt du (( Déflectographe Lacroix)) ne s'est pas démenti, sa diffusion s'est poursuivie à l'étranger et le parc des LPC a été maintenu. Les progrès de l 'é lectronique et les possibilités ouvertes par l'informatique ont conduit bien sûr à faire évoluer considérablement les parties instrumentation, acquisition et traitement des mesures.

À côté de cela, l'augmentation importante de la rigidité des chaussées, neuves o u renforcées, quel les soient b i tumineuses o u à assise t ra i tée aux l iants hydrauliques, par rapport aux chaussées traditionnelles à assise granulaire non liée qui constituaient l'essentiel du réseau routier du début des années 60, va amener les ingénieurs des Laboratoires des Ponts e t Chaussées à faire évoluer les performances du déflectographe par le biais des modifications suivantes de cet appareil :

* l'inversion de la position des bras de la poutre de mesure pour pouvoir déterminer le rayon de courbure d u rayon de déflexion, avec le modèle 02 construit à partir de 1970,

I'allongement d u châssis afin de mesurer les déflexions et les rayons de courbure pour les faibles valeurs de déflexion, avec le modèle 03 construit en 1972,

l'allongement de la poutre et la modification de la géométrie de la poutre, afin d'améliorer encore la mesure des faibles déflexions, avec le modèle 04 en 1984,

Page 7: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

€tudes routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution et exploitation des mesures

une reconception d'ensemble de la poutre de mesure (avec l 'emploi de technologies à base de fibre de carbone) de ses systèmes de guidage et tracteur afin de pouvoir, avec le nouvel appareillage mlpc Flash, porter la vitesse des mesures à 8 km lh sans dégrader la précision des appareils les plus longs de type 04.

Parallèlement, d'autres approches se sont développées pou r obten i r les caractéristiques de déformabilité des chaussées et de leur support :

le Curviamètre, conçu par le CEBTP (dont le MT 15 constitue l'appareil de seconde génération), qu i dédui t la courbe de déflexion d 'une informat ion de vitesse donnée par u n géophone,

les déflectomètres à masse tombante (Falling weight deflectometer, FWD) dont on rappellera que les principes avaient été dégagés au LCPC par M. Bretonnière en 1963 avec le ((déflectomètre à boulet)) mais dont le développement sera mené par les pays scandinaves à partir du début des années 80.

Les mesures de déformabi l i té de surface restent i r remplaçables e t sans équivalent pour décrire en pratique les caractéristiques mécaniques des chaussées en service et de leur support. Cette information est indispensable pour apprécier l'état résiduel et pour déterminer la nature des travaux de renforcement.

Dans le cadre de la politique de maîtrise de la qualité conduite par le réseau des LPC, la présente méthode d'essai explicite la manière selon laquelle doivent être faites et exploitées les mesures de déformabilité de surface en regard des différents objectifs d'étude (contrôle de chantier, surveillance de réseau, étude de renforcement, réception d'ouvrage...). La méthode est applicable aux divers types d 'appare i l s d'essais q u e l q u ' e n soit le p r inc ipe (déf lec tographes Lacroix, Curviamètre, mesures à la poutre Benkelman, déflectomètres à masse tombante...). Elle distingue deux classes d'appareils selon leurs caractéristiques de justesse et de répétabilité en mesure de déflexion et de courbure. Ainsi le demandeur d'étude pourra-t-il définir sur une base générale les spécifications relatives aux essais en fonction de la nature de l'étude souhaitée.

Page 8: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières 1 Déformabilité de surface des chaussées ' 5

MECMODE D'ESSAI LPC NO 39 Exécution et exploitation des mesures ---__.. : ----.---- ---- --..----m.-.-- ". - -a-m- --

g r u t . . . . . . . . . . . . O . . . . 0 . Q O * * + O * * * O *. *. e a a * " S . * 0 a 9 a s 0 s S . 0 s s 0 e * s m . s * 0 . s s 7

Objet de la méthode 8

8

9

Principe général de la méthode 9

Appareillage 1 O

MODE OPÉRATOIRE D l

Découpage en zones homogènes des chaussées autres que les chaussées en dalles de béton 13

Acquisition des mesures 13

Exploitation des mesures 15

Documents émis 15

Sécurité des équipes 1 7

Structure type des documents émis 17

MODE OPÉRATOIRE D2

Découpage en zones homogènes ou caractérisation d'une section prédéterminée des chaussées en dalles de béton 21

Acquisition des mesures 2 1

Exploitation des mesures 23

Documents émis 23

Sécurité des équipes 24

Structure type des documents emis 2 5

MODE OPERATOIRE D 3

Calage de modèle d'une chaussée à structure non traitée, bitumineuse épaisse ou inverse, sur une zone homogène 28

Acquisition des mesures 28

Exploitation des mesures 30

Documents émis 30

Sécurité des équipes 31

Structure type des documents émis 31

Page 9: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

- - "

Études routières 6 Déformabilité de surface des chaussées

* - - - Exécution et exploitation des mesures METHODE D'ESSAI LP": N" 39

M O D E O P É R A ~ ~ R E D4

Calage de modèle d'une chaussée à structure mixte ou semi-rigide sur une zone homogène 34

Acquisition des mesures 34

Exploitation des mesures 36

Documents émis 36

Sécurité des équipes 37

Structure type des documents émis 3 8

M O D E OPÉRATOIRE D5

Caractérisation d'une section prédéterminée d'une couche de forme ou d'une chaussée autre que les chaussées en dalles de béton $7

Acquisition des mesures

Exploitation des mesures

Documents émis

Sécurité des équipes

Structure type des documents émis

M O D E OPÉRATOIRE D6

Écrêtage sur tout type de couche de forme ou d'assise ou sur des chaussées autres que [es chaussées en dasies de béton

Acquisition des mesures

Exploitation des mesures

Documents émis

Sécurité des équipes

Structure type des documents émis

ANNEXE 1 : Définition - Terminologie

ANNEXE 2 : Contexte justifiant d'un mode opératoire spécifique

ANNEXE 3A : Procédure générale de mise en place d'un capteur ancré pour la mesure de la déformabilité conventionnellement vraie

Repérage et préparation Mise en place de la référence Mise en place de la collerette Mise en place de la partie de mesure

ANNEXE 3B : Recommandations pratiques pour la mise en place d'un capteur ancré

Prépa Pose

ANNEXE 3C : Calcul pratique de la déflexion maximale et de la courbure conventionnellement vraies

Calcul de la déflexion maximale conventionnellement vraie Calcul de la courbure conventionnellement vraie

ANNEXE 4 : Dispositions des points de mesure de la déflexion pour réaliser un calage de modèle

Page 10: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

---- -- * Études routières t

Déformabilité de surface des chaussées 1 7 Exécution et exploitation des mesures [ _-.--__

La mesure de déformabilité de surface intervient dans différentes études routières (cf. annexe 1) :

contrôle de chantier,

5-1 évaluation,

:":urveillance,

3 programmation d'entretien,

B étude de renforcement ou d'entretien,

E3 suivi de section témoin,

B réception d'ouvrage.

L'exploitation de cette mesure s'effectue selon différents modes utilisant un certain nombre de fonctions (cf. annexe 2) :

Fi2 découpage en zones homogènes,

E4 écrêtage,

calage de modèle,

caractérisation d'une section prédéterminée.

A chacune de ces fonctions, selon le type d'étude et de chaussée, sont associés des modes opératoires de mesures et d'exploitation :

D l : Découpage en zones homogènes des chaussées autres que les chaussées - en dalles de béton.

DZ : Calage de modèle d'une chaussée à structure non traitée, bitumineuse épaisse ou inverse, sur une zone homogène.

D3 : Caractérisation d'une section prédéterminée d'une chaussée autre que les - chaussées en dalles de béton.

D4 : Calage de modèle d'une chaussée à structure mixte ou semi rigide sur une - zone homogène.

05 : Découpage en zones homogènes des chaussées en dalles de béton. -

D6 : Réception de travaux sur tout type de couche de forme ou d'assise. -

L'objet du présent document est de décrire ces modes opératoires.

Page 11: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

<II--?

i Études routi&res 1 8 1 Défomabiiité de surface d a chaussées

j Exécution et exploitation des mesures

La présente méthode définit la façon d'exécuter et d'exploiter les mesures de déformabilité de surface dans le cadre des études routières.

Domaine dsapgiication

Le présent document décrit les modes opératoires à retenir suivant la fonction que doit remplir la mesure de déformabilité de surface et le type de chaussée à laquelle elle s'applique.

Les modes opératoires sont notés D l à D6 pour bien rappeler qu'ils sont en rapport avec la Déformabilité de surface.

Le croisement des fonctions et des types de chaussées auxquels la mesure s'applique, permet de définir 32 contextes théoriquement différents (tableau 1).

Considérant les condi t ions d'exécution et d 'exploi tat ion de la mesure de déformabilité de surface dans chacun de ces 32 contextes, i l a été possible de restreindre à 6 le nombre de modes opératoires.

TABLEAU I Mode opératoire à retenir suivant la fondion que doit remplir la mesure de déforrnabilité de surface et le type de chaussée sur laquelle elle s'applique

Calage Caractérisation Ecrêtage en zones de modèle d'une section

de chaussée homogènes prédéterminée . . *. - . .- . - - - - - - - - - - - .. . . Couche de forme

Souple traditionnelle 1 1

Bitumineuse épaisse / B

l nverse

Mixte

BAC ------a- -.-*----

Dalles béton D2

Page 12: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformabilité de surface des chaussées

Exécution et exploitation des mesures

Les normes en vigueur, o u en projet, des appareils de mesure de la défor- mabilité de surface sont les suivantes :

- Norme Déflexion NF P98 200-1 : Mesure de la déflexion engendrée par une charge roulante ;

- Norme Déflexion NF P98 200-2 : poutre Benkelman ;

- Norme Déflexion NF P98 200-3 : Déflectographe 02 ;

- Norme Déflexion NF P98 200-4 : Déflectographe 03 ;

- Norme Déflexion NF P98 200-5 : Déflectographe 04 ;

- Norme Déflexion NF P98 200-6 : Déflectographe béton ;

- Projet de Norme NF P98 200-7 : Curviamètre MT 15.

[Il NF ISO 5725 - 1211994 - Application de la statistique. Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure, Parties 1,2,3,4 et 6.

[2] M d u Mesnil Adelée, J Peybernard (1984), Traitement automat ique des résultats de mesures en continu. Application aux mesures de déflexion, Bulletin liaison Laboratoire central des Ponts et Chaussées, 130, mars-avril, pp. 76 - 81.

[3] C. Parey (1977), Signalisation des véhicules et matériels routiers des Ponts et Chaussées, Note d u 31 janvier, Réf : D 1 PA GG 90177 .

[4] Signalisation temporaire, Manuels du chef de chantier, Guide technique, SETRA, mars 1993.

[5] Direction des routes SETRA direction de la sécurité et de la circulation routière, Exploitation sous chantier. Les alternats, Guide technique .

[6] R. Kobisch, R. Tricki (1990), Determination of three layer pavement moduli from the analysis of deflection basins measured with the 03/04 Lacroix deflectograph, BCRA Trondheim, juillet.

[7] Catalogue des dégradations de surface des chaussées, Minis tère d e l'aménagement d u territoire de l 'équipement et des transports, 1995

MESURE DE LA DEFORMABILITE DE SURFACE

Une charge mobile induit à la surface d'une chaussée un bassin de déflexion. La surface de cette zone et sa profondeur (amplitude) sont fonctions d u type et de l'état de la structure ainsi que de la valeur de la charge. La mesure de déformabilité de surface consiste à fixer ou à poser, au point de la chaussée où l 'on veut faire l'essai, u n capteur permettant de mesurer le déplacement vertical. On approche progressivement une charge roulante, qui, à u n moment donné, passe sur celui-ci, puis s'en éloigne. Les variations de la déformation verticale de la chaussée en fonction de la distance qui sépare le point de mesure et le point d'application de la charge constituent la ligne d'influence qui est mesurée par le capteur.

~~~

Page 13: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

T---- - Études routières

i 1 0 Déformabilité de surface des chaussées k j Exécution et exploitation des mesures

On en déduit les valeurs caractéristiques suivantes :

- la déflexion maximale dM correspond au déplacement vertical maximal du point de mesure (exprimée en mm) ;

- la courbure C correspond à la courbure de la ligne d'influence au moment où le déplacement vertical du point de mesure est maximal (exprimée en m-1).

MESURE DE LA DÉFORMABILITÉ DE SURFACE CONVENTIONNELLEMENT VRAIE

Les valeurs caractéristiques mesurées varient avec le système de mesure utilisé. Une mesure conventionnellement vraie a été définie. Le capteur choisi pour effectuer cette mesure conventionnellement vraie est le capteur de déplacement ancré à 6 m de profondeur (cf. annexe 3). La charge appliquée à la chaussée est conforme au diagramme de charge donné par la figure 1. La charge roulante progresse à une vitesse de 1 m/s à 0,2 m/s près. La trajectoire de la charge doit être rectiligne, et telle que l'axe d u jumelage passe à la verticale du capteur ancré.

Figure 1 Diagramme de charge du véhicule permettant la mesure conventionnellement vraie.

Le calcul pratique de la déflexion maximale conventionnellement vraie et de la courbure conventionnellement vraie à partir des signaux relevés par le capteur ancré est donné en annexe 3C.

II existe différents appareils de mesure de la déformabilité de surface : capteurs de déplacement installés en u n point de la chaussée et comportant des barres ancrées à diverses profondeurs, poutres de mesure, déflectographes, systèmes inclinométriques, curviamètres, déflectomètres à boulet.

Ces différents appareils sont désignés par le terme générique de déflectomètres dans le présent document.

Page 14: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

i

Études routières I

Déforrnabilité de surface des chaussées ! 1 1 1 M E Exécution et exploitation des mesures

Les déflectomètres sont utilisables dans les différents modes opératoires ci- après dans la mesure où ils répondent aux spécifications de répétabilité [Il et de justesse requises par le mode opératoire à appliquer. La méthode distingue deux classes d'appareils définies par les graphes suivants. Dans ces graphes, I'écart type de répétabilité est défini au sens de la norme ISO 5725. La droite d'écart type de répétabilité résulte d'une régression linéaire sur I'ensem ble des résultats de calcul aux différents niveaux de mesure de l'appareil. L'écart maximum de justesse représente la moyenne, sur au moins dix essais, de la valeur absolue des écarts entre la valeur mesurée par l'appareil et la grandeur conventionnellement vraie.

Les spécifications relatives à chaque classe pour la déflexion sont données dans les graphiques suivants :

Graphe de I'écart maximum de justesse de la mesure de déflexion pour chaque classe Équation de I'écart maximum de justesse classe 1 : Y = 0,21 x X + 0,12 Équation de I'écart maximum de justesse classe 2 : Y = 0,07 x X + 0,12

Graphe de I'écart type de répétabilité de la mesure de déflexion pour chaque classe Équation de I'écart type de répétabilité classe 1 : Y = 0,10 x X + 0,03 Équation de I'écart type de répétabilité classe 2 : Y = 0,07 x X + 0'03

Page 15: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

i-'-y Études routières / 1 2 1 Déformobilité de surface des chaussées j 1 Exécution et exploitation des mesures

Les spécifications relatives à chaque classe p o u r la courbure sont données dans les graphiques suivants :

Graphe de I'écart maximum de justesse de la mesure de courbure Équation de I'écart maximum de justesse en courbure classes 1 et 2 : Y = 0,001 5 x X + 0'15 x X

La relation proposée ne vaut que pour une valeur de courbure supérieure à 0,003 m-' compte tenu de l'imprécision des appareils actuels.

Graphe de l'écart type de répétabilité de la mesure de courbure pour chaque classe Équation de I'écart type de répétabilité en courbure classe 1 : Y = 0,70 x X Équation de I'écart type de répétabilité en courbure classe 2 : Y = 0,35 x X

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Études routières Déformabilité de surface des chaussées

Exécution et exploitation des mesures

MODE OPÉ OlRE D l Découpage en zones homogènes des chaussées autres que les chaussées en dalles de béton

Le présent mode opératoire s'applique au découpage en zones homogènes [2] de chaussées de tout type, à l'exception des chaussées en dalles de béton. II est utilisé dans les études de programmation d'entretien, de renforcement, d'entretien o u de réception d'ouvrage. II peut également être appliqué aux contrôles de travaux routiers sur toutes couches traitées.

Le relevé consiste à recueillir simultanément en chaque point de mesure les paramètres suivants :

- température de la surface de la chaussée au point de mesure ;

- déflexion maximale conventionnellement vraie ;

- courbure conventionnellement vraie.

De plus, sur les chaussées comprenant une couche bitumineuse d'épaisseur supérieure à 15 cm, le relevé comprend systématiquement la mesure de la température dans l'assise à 5 et 15 cm de profondeur, en un point représentatif de l'itinéraire ausculté. Cette mesure est réalisée par u n système d'enregistrement, à poste fixe, tous les quarts d'heure pendant la période d'auscultation.

rn PAS DE MESURE ET REPÉRAGE DES MESURES

Le relevé est effectué en une succession de points régulièrement espacés avec u n intervalle maximum de 10 mètres (5 mètres sur les chaussées semi-rigides ou mixtes).

Leur repérage nécessite la mesure, par rappor t à l 'or ig ine d u relevé des abscisses :

- des points de repères (PR, PK ou profil) ;

- des points de mesure de déformabilité de surface.

CARACTERISTIQUES DES APPAREILS DE MESURE

CA RACTERIST~QUES DES DEFL ECTOMÈTRES L'appareil qui détermine en chaque point la déflexion maximale et la courbure

conventionnellement vraies doit être de classe 1 pour les essais sur les chaussées souples traditionnelles ou bitumineuses épaisses. II doit être de classe 2 pour les essais sur les autres types de chaussées.

Le déflectomètre doit appliquer à la chaussée, au point de mesure, une charge égale à la charge maximale légale à 2 % près. a<zA

Page 17: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

g Études routières 1 Déformabilité de surface des chaussées r G-:

[ 1 Exécution et exploitation des mesures

CARACTERISTIQUES DES THERMOMÈTRES La température de surface de la chaussée en chaque point de mesure de

déformabilité doit être relevée à 2 O C près.

Les températures de la chaussée au point représentatif de l'itinéraire ausculté à 5 et 15 cm de profondeur doivent être relevées à 1,5 OC près.

AUTRES CARACTERISTIQUES Les abscisses de chaque point de mesures par rapport au début de la section de

mesures doivent être relevées avec un appareil précis à 1% près. Ainsi, après application des procédures de recalage appropriées sur le référentiel de bornage (PR, PK, profil), la position de ces points doit pouvoir être connue à 5 mètres près. . CONDITIONS DE VALIDITE DES RELEVES

Dans le cadre d'une étude de programmation d'entretien ou de renforcement, les périodes de déficit hydrique (généralement de juillet à octobre), et les périodes de gel / dégel seront évitées.

Dans le cadre d'une étude d'entretien, de réception d'ouvrage ou de contrôle de couche traitée les périodes de gel / dégel seront évitées.

La valeur de courbure mesurée n'est valide que si la température de surface est inférieure à 35 O C .

De plus, sur les chaussées comprenant une couche bitumineuse d'épaisseur supérieure à 15 cm, seuls sont valides les relevés réalisés lorsque la température mesurée à 15 cm de profondeur est inférieure à 30°C. . TECHNIQUE DE SAISIE

En l'absence d'indication préalable, les relevés se font sur la voie supportant le trafic lourd (usuellement la voie la plus à droite dans le sens de circulation), dans au moins une bande de roulement, qui sera, sauf cas particulier dûment justifiée, la bande de rive. La saisie des données s'effectue selon le mode opératoire du ou des appareil($ mis en oeuvre [normes NF P98 200 1 à 71.

TECHNIQUE DE TRANSCRIPTION

Les informations sont sauvegardées sur un support facilitant l 'exploitation ultérieure des données à l'exclusion du support papier.

L'ensemble des relevés f o rme u n f ichier de mesures, accompagné d ' un identificateur de section qui définit :

- les paramètres relatifs à la section (identifiant, PR début, PR fin, sens ...) ;

- la voie de mesures ;

- la position sur le profil en travers ;

- la date et l'heure de début des mesures.

Page 18: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

r------ Études routières 1 Déformabilité de surface des chaussées 1 5 :

k t , ~ r : t r L -,,, t d I , ~ 3 2 Exécution et exploitation des mesures L--__

Le traitement débute par le calcul de la position de chaque mesure par rapport au système de repérage (profil, PK, PR).

II se poursuit par le découpage des déflexions maximales conventionnellement vraies de I'itinéraire, en zones gaussiennes, telle que la variable réduite limite u,

soit égale à 8 (u est la variable réduite définie en [2], a est le risque d'affirmer à tort que la suite de valeurs d'une même zone ne forme pas une population normale). Si à I'examen des résultats le découpage n'apparaît pas satisfaisant, alors l'analyse sera refaite avec une autre valeur qui devra être indiquée dans le compte rendu qu i présentera les deux cas. Une agrégation des zones gaussiennes en zones homogènes est éventuellement effectuée de telle sorte que pour deux zones homogènes consécutives :

- soit les moyennes diffèrent de plus de 20 % avec un minimum de 0,10 m m ;

- soit les écarts types diffèrent de plus de 10 % avec un minimum de 0,05 mm.

Le traitement des valeurs de courbure conventionnellement vraies consiste également à découper I'itinéraire en zones gaussiennes telle que la variable réduite limite u, soit égale à 8. Si à I'examen des résultats le découpage n'apparaît pas

satisfaisant, alors l'analyse sera refaite avec une autre valeur qu i devra être indiquée dans le compte rendu qui présentera les deux cas. Une agrégation des zones gaussiennes en zones homogènes est éventuellement effectuée de telle sorte que pour deux zones homogènes consécutives :

- soit les valeurs des moyennes diffèrent de plus de 10 % ;

- soit les valeurs des écarts types diffèrent de plus de 5 %.

Les zones homogènes doivent com prendre au moins 10 mesures consécutives. Les zones résiduelles sont appeiées zones singulières.

Les résultats du découpage en zones homogènes en déflexion maximale sont présentés sous la forme d'un fichier informatique comportant, d'abord l'identifiant de section (cf. Technique de transcrition p. 14) puis, pour chaque zone homogène :

- ((PR (pK, profil) + abscisse)) de début de zone ;

- ((PR (pK, profil) + abscisse)) de fin de zone ;

- moyenne de la température de surface de la zone ;

- moyenne des déflexions maximales conventionnellement vraies ;

- écart type des déflexions maximales conventionnellement vraies ;

- seuil caractéristique à 97,5 % des déflexions maximales conventionnellement vraies.

et pour chaque zone singulière :

- ((PR (pK, profil) + abscisse)) de début de zone ;

Page 19: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

7 7 Études routières 1 1 6 1 Déformabilité de surface des chaussées 1 1 Exécution et exploitation des mesures M~THODE D'ESSAI LPC NO 39

- ((PR (pK, profil) + abscisse)) de fin de zone ;

- moyenne de la température de surface de la zone ;

- valeur maximale des déflexions maximales conventionnellement vraies ;

- valeur minimale des déflexions maximales conventionnellement vraies.

Sur t o u t e chaussée comprenan t u n e couche b i tumineuse d'épaisseur supérieure à 15 cm, ces informations sont complétées, pour chaque zone, par la valeur des températures à 5 et 15 cm de profondeur au point représentatif de la section auscultée, à la date et à l'heure des mesures de la zone.

Les résultats du découpage en zones homogènes en courbure sont présentés sous la forme d 'un f ichier informat ique comportant, d'abord l ' identif iant de section (cf. Technique de transcrition p. 14) puis, pour chaque zone :

- ((PR (PK, profil) + abscisse)) de début de zone ;

- ((PR (PK, profil) + abscisse)) de f in de zone ;

- moyenne de la température de surface de la zone ;

- moyenne des courbures conventionnellement vraies ;

- écart type des courbures conventionnellement vraies ;

- seuil caractéristique à 97,5 % des courbures conventionnellement vraies ;

moyenne des rayons de courbure conventionnellement vrais ;

écart type des rayons de courbure conventionnellement vrais ;

- seuil caractéristique à 97,5 % des rayons de courbure conventionnellement vrais.

et pour chaque zone singulière :

- ((PR (pK, profil) + abscisse)) de début de zone ;

- ((PR (pK, profil) + abscisse)) de f in de zone ;

- moyenne de la température de surface de la zone ;

- valeur maximale des courbures conventionnellement vraies ; g

- valeur minimale des courbures conventionnellement vraies ;

- valeur maximale des rayons de courbure conventionnellement vrais ; I

- valeur minimale des rayons de courbure conventionnellement vrais.

Sur t o u t e chaussée comprenan t u n e couche b i tumineuse d'épaisseur supérieure à 15 cm, ces informations sont complétées, pour chaque zone, par la valeur des températures à 5 et 15 cm de profondeur au point représentatif de la section auscultée, à la date et à l'heure des mesures de la zone.

Ces informations doivent pouvoir être présentées sous la forme d'un document conforme à l'exemple type donné page 17.

l

Nota : Les résultats de mesure sont présentés 1

- pour la localisation en mètres (m) arrondis à l 'unité ;

- pour la déflexion en millimètres (mm) arrondis au centième ;

- pour la courbure en inverse de mètre (m-1) arrondis au millième ; I

- pour le rayon en mètres (m) arrondis à la dizaine ;

- pour les températures en degré Celsius (OC) arrondis à I'unité.

Page 20: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

-- ----- Études routières E Déformobilité de surface des chaussées 1 7

Exécution et exploitation des mesures L _ --_A

Les véhicules spécialisés doivent être équipés des dispositifs de sécurité réglementaires ([SI [4] et [5]) pour un travail de jour comme de nuit, dans le flot du trafic, et notamment :

- à l'avant, sur le pare-chocs, d'un signal de position K2 ;

- sur la cabine, d'un panneau AK5 visible dans les deux sens avec trois feux clignotants synchronisés sur chaque face du panneau ;

- à l'arrière, un panneau Kg ((Essais routiers)), sur les parties latérales des bandes biaisées rouges et blanches alternées ;

- le port de vêtement de signalisation obligatoire pour tout le personnel, y compris le conducteur du véhicule ;

- une signalisation d'approche par un véhicule d'accompagnement ou par une signalisation posée sur l 'accotement est part icul ièrement recommandée (se reporter au manuel du chef de chantier sur la signalisation temporaire [5]).

Cet équipement ne retire rien de la responsabilité du gestionnaire de la route, celui-ci doit être informé des dates et itinéraires du relevé.

Structure type des documents &mis

Le d o c u m e n t su ivant est u n exemple fictif de document émis en appliquant ce mode opératoire. - ---me---*- -A --.-de ----.-a-----

Déflexions et courbures en rive

IDENTIFICATION DES M E S U R E S / organisme LRPC Toulouse

(exem~le fictif) Type d'appareil Déflectographe 03

Les mesures effectuées doivent p e r m e t t r e u n découpage d ' u n e /l D 99

section de 2 k m en zones homo - gènes.

Lourde On envisage de caler un modèle

Fichier i-ésulfat sur les zones faibles pour effectuer

DD72D321 .RE0

une étude de renforcement. 1 Date du relevé 10 décembre 1992

Les caractéristiques de la section 1 Heure de début des mesures 9 h 15 min

de mesures sont présentées dans le tableau II.

Temps Froid et sec ensoleillé

Page 21: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

'"In * - ' Études routi8res 1 8 Déformabilité de surface des chaussées -- Exécution et exploitation des mesures

. PRESENTATION DES RESULTATS (exemple fictif)

Le graphique suivant présente les résultats du découpage en zones homogènes pour les mesures de déflexion maximale en rive.

1 Detlexion maximale en rive (mm)

O 200 400 600 800 1 000 1200 1400 1600 1800

Distance (m)

Résultats en déflexion (mm)

Température de surface de chaque zone ("C)

Page 22: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

-- Études routières

Déformabilité de surface des chaussées 1 9 Exécution et exploitation des mesures _ .- md

Le graphique suivant présente les résultats du décou page en zones homogènes pour les mesures de courbure en rive.

1 Courbure en riva IO-^ m-l)

200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

1 Distance (m)

Résultats en courbure (1 0-3 m-')

Moyenne 24 16 27 2 3 3 2

Résultats en rayon de courbure (m) Valeurs calculées à partir des mesures individuelles de rayon, sur des zones homogènes en courbure

Moyenne 45 63 3 9 46 3 2

Écart

type 16 13 9 1 O 5

Température de surface de chaque zone (OC)

Moyenne 6 6 6 6 6

Page 23: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

-- - Études routieres

v 20 Déformobilité de sutface des chaussées DE D'ESSAI LPC MO 39

Les températures à 5 et 15 cm de profondeur dans la bande de roulement de rive de la chaussée ont été relevées et sont présentées dans le graphique suivant :

Figure 2 Évolution de la température dans la chaussée, à 5 et 15 cm de profondeur, en fonction de l'heure.

Page 24: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières

MODE OPE OIRE ~2 Découpage en zones homogènes ou caractérisation d'une section prédéterminée des chaussées en dalles de béton

Le présent mode opératoire s'applique aux chaussées en dalles de béton. II permet le découpage en zones homogènes [2] ou une mesure caractéristique sur section prédéterminée. II est utilisé dans les études d'évaluation, de surveillance, de programmat ion d'entretien, de renforcement, d'entretien, de réception d'ouvrage ou lors du suivi de section témoin. II peut également être appliqué dans le cadre des contrôles de travaux

Acquisition des mesures

Le relevé consiste à recueillir simultanément en chaque point de mesure les paramètres suivants :

- température de la surface de la chaussée au point de mesure ;

- déflexion maximale amont ;

- déflexion maximale aval ;

- battement (cf. définition en annexe 1).

De plus, le relevé comprend systématiquement la mesure de la température à 5 et 20 cm de profondeur, en un point représentatif de l'itinéraire ausculté. Cette mesure est réalisée par un système d'enregistrement, à poste fixe, tous les quarts d'heure pendant la période d'auscultation. . PAS D E MESURE ET REPEMGE DES MESURES

Le relevé est effectué à chaque joint de dalles.

Leur repérage nécessite la mesure, par rapport à l 'origine du relevé des abscisses :

- des points de repères (PR, PK ou profil) ;

- des points de mesures de déformabilité de surface.

Le numéro de chaque joint est également relevé. . CARACTERISTIOUES DES APPAREILS DE MESURE

CA RACTER~STIQUES DES DEFL ECTO METRES L'appare i l q u i dé te rm ine en chaque p o i n t la déf lex ion max ima le

conventionnellement vraie doit être de classe 2.

Le déflectomètre doit appliquer à la chaussée au point de mesure, une charge égale à la charge maximale légale à 2 % près.

WmiaBsBmwies

Page 25: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution et exploitation des mesures 1 1 1 -1 2~ D'ESSI.. L F ~ ?su ." 2' --------------.-mm-----. -"- - - -- - - -- - --

CARACTÉRISTIQUES DES THERMOMETRES La température de surface de la chaussée en chaque point de mesure de

déformabilité doit être relevée à 2 O C près.

Les températures de la chaussée au point représentatif de l'itinéraire ausculté à 5 et 20 cm de profondeur doivent être relevées à 1 O C près.

&$ q,? a~af AUTRES CARACTERISTIQUES

Les abscisses de chaque point de mesures par rapport au début de la section de mesures doivent être relevées avec un appareil précis à 1% près.

$f$f&j s Ainsi, après appl icat ion des procédures d e recalage appropr iées sur le

g@z référentiel de bornage (PR, PK, profil), la position de ces points doit pouvoir être

di&/ connue à 5 mètres près

Le positionnement des deux points de mesures de la déformabilité de surface en amont et en aval du joint est effectué à égale distance de ce joint à 5 cm près.

#q$ Z

k$*~ . CONDITIONS DE VALIDITE DES RELEVES

Les périodes de gel / dégel doivent être évitées.

De plus, seuls les relevés réalisés lorsque la moyenne des températures mesurées à 5 et 20 cm de profondeur est comprise entre 5 et 15 O C , sont valides.

Le gradient de température entre ces deux profondeurs doit être inférieur à 0,8 O C / cm.

Dans la mesure du possible, il ne doit y avoir sur la dalle concernée que les charges utiles à la mesure. . TECHNIQUE DE SAISIE

En l'absence d'indication préalable, les relevés se font sur la voie supportant le trafic lourd (usuellement la voie la plus à droite dans le sens de circulation), dans au moins une bande de roulement, qui sera, sauf cas particulier dûment justifiée, la bande de rive. La saisie des données s'effectue selon le mode opératoire du ou des appareil(s) mis en oeuvre [normes NF P98 - 200 1 à 71.

' TECHNIQUE DE TRANSCRIPTION

Les informations sont sauvegardées sur un support facilitant l 'exploitation ultérieure des données à l'exclusion du support papier.

L'ensemble des relevés f o r m e u n f ichier de mesures, accompagné d ' un identifiant de section qui définit :

- les paramètres relatifs à la section (identifiant, PR début, PR fin, sens ...) ;

- la voie de mesures ;

- la position sur le profil en travers ;

- la date et l'heure de début des mesures.

Page 26: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

- - Études routières

Déformabilité de surface des chaussées 23 Exécution et exploitation des mesures _--

. DECOUPAGE EN ZONES HOMOGENES

Le traitement débute par le calcul de la position de chaque mesure par rapport au système de repérage (profil, PK, PR).

II se poursuit par le découpage des mesures de battements de dalles de l'itinéraire, en zones gaussiennes, telle que la variable réduite limite ua soit égale à 8

(u est la variable réduite définie en [2], a est le risque d'affirmer à tort que la suite de valeurs d'une même zone ne forme pas une population normale). Si à l'examen des résultats le découpage n'apparaît pas satisfaisant, alors l'analyse sera refaite avec u n e au t re valeur q u i devra être ind iquée dans le compte rendu qu i présentera les deux cas. Une agrégat ion des zones gaussiennes en zones homogènes est éventuellement effectuée de tel le sorte que pour deux zones homogènes consécutives :

- soit les moyennes diffèrent de plus de 20 % avec un minimum de 0,10 m m ;

- soit les écarts types diffèrent de plus de 10 % avec un minimum de 0,05 mm.

Les zones homogènes doivent comprendre au moins 10 mesures consécutives. Les zones résiduelles sont appelées zones singulières.

Le traitement débute par le calcul de la position de chaque mesure par rapport au système de repérage (PK, PR).

II se poursuit en calculant pour chaque section prédéterminée la moyenne et l 'écart type des battements. La température affectée à une section est celle interpolée à l'heure où est effectuée la mesure.

. DECOUPAGE EN ZONES HOMOGENES

Les résultats d u découpage sont présentés sous la f o r m e d ' u n f ich ier comportant, d'abord l'identifiant de section (cf. Technique de transcription p. 22) puis,

O pour chaque zone homogène :

- ((PR (PK, profil) + abscisse)) de début de zone ;

- (( PR (pK, profil) + abscisse )) de fin de zone ;

- moyenne de la température de surface de la zone ;

- valeurs des températures à 5 et 20 cm de profondeur au point représentatif de la section auscultée ;

- moyenne des battements mesurés ;

- écart type des battements mesurés ;

- seuil caractéristique à 97,5 % des battements mesurés. ~~~

Page 27: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

" - " - -- Études routières

24 Déformabilité de surface des chaussées Exécution et exploitation des mesures M~THODE D'ESSAI LPC NO 39

O pour chaque zone singulière :

- ((PR (pK, profil) + abscisse)) de début de zone ;

- ((PR (pK, profil) + abscisse)) de f in de zone ;

- moyenne de la température de surface de la zone ;

- valeurs des températures à 5 et 20 cm de profondeur au point représentatif de la section auscultée ;

- valeur maximale des battements mesurés ;

- valeur minimale des battements mesurés.

MESURE CARACTÉRISTIOUE S U R SECTION PRÉDÉTERMINÉE

Les résultats de la mesure caractéristique sur section prédéterminée sont présentés sous la forme d'un fichier comportant, d'abord l'identifiant de section (cf. Technique de transcription p. 22) puis, pour chaque section prédéterminée :

- ((PR (PK) + abscisse)) de début de section ;

- <(PR (PK) + abscisse)) de f in de section ;

- moyenne de la température de surface de la section ;

- valeurs des températures à 5 et 20 cm de profondeur au point représentatif de la section auscultée ;

- moyenne des battements ;

- écart type des battements ;

- seuil caractéristique à 97,5 % des battements.

Ces informations doivent pouvoir être présentées sous la forme d'un document conforme à l'exemple type donné page 25.

: Les résultats de mesure sont présentés :

- pour la localisation en mètres (m) arrondis à l'unité ;

- pour le battement en millimètres (mm) arrondis au centième ;

i - pour les températures en degré Celsius (OC) arrondis à l'unité.

S&curit& des kquipes Les véhicules spécialisés doivent être équipés des dispositifs de sécurité

réglementaires ( [3] [4] et [5]) pour un travail de jour comme de nuit, dans le flot du trafic, et notamment :

à l'avant, sur le pare-chocs, d'un signal de position K2 ;

- sur la cabine, d 'un panneau AK5 visible dans les deux sens avec trois feux clignotants synchronisés sur chaque face du panneau ;

- à l'arrière, u n panneau Kg (< Essais routiers)), sur les parties latérales des bandes

biaisées rouges et blanches alternées ;

Page 28: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

,.. 25--; Études routières

Déformabilité de surface des chaussées 1

MÉTHODE D'ESSAI LPC N O 39 Exécution et exploitation des mesures [. 1

- le port de vêtement de signalisation obligatoire pour tout le personnel, y compris le conducteur du véhicule ;

- une signalisation d'approche par un véhicule d'accompagnement ou par une signalisation posée sur I'accotemen: est part icul ièrement recommandée (se reporter au manuel du chef de chantier sur la signalisation temporaire [5]).

Cet équipement ne retire rien de la responsabilité du gestionnaire de la route, celui-ci doit être informé des dates et itinéraires du relevé.

Structure type des documenias émis

Le d o c u m e n t su ivant est u n exemple fictif de document émis en appliquant ce mode opératoire.

1 DENTIFICATION DES MESURES

(exemple fictif) Les mesures effectuées doivent

p e r m e t t r e u n découpage d ' u n e section de 2 k m en zones homo - gènes.

TABLEAU III

Caractéristiques de la section de mesures

Mesures Battement de dalles

Organisme LRPC Saint Brieuc

Type d'appareil Déflectographe béton

Département 99

Route RN 999

Sens + Voie Lourde

-.

On envisage de caler un modèle 1 Fichier DD43027 1 .RE0

sur les zones faibles pour effectuer 1 Date du relevé 1 er novembre 1 994 une étude de renforcement.

Les caractéristiques de la section de mesures sont présentées dans le tableau II.

Heure de début des mesures 8 h 15 min

PR + abscisse de début 72 + O0

Heure de fin des mesures 11 h 45 min

PR + abscisse de fin 82 + O00

1 Temps Doux et humide bruine

1 Structure Dalles béton

Page 29: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

-- -- *-.- Études routières

26 Déformabilité de surface des chaussées - . - _ - Exécution et exploitation des mesures

PRESENTATION DES RESULTATS (exemple f ict i f )

DECOUPAGE EN ZONES HOMOGÈNES Le graphique suivant présente les résultats du découpage en zones homogènes

pour les mesures de battement en rive.

Battement en rive (mm) 0,9

0,8 I

O 250 500 750 1 O00 1250 1500 1750

Distance (m)

Moyenne 0,27 0,12 0,26 0,35 0,20

Battement caracté- ristique 0,63 0,26 0,45 0,62 0,57 a 9 7 3 %

Page 30: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières / " Déformabilité de surface des chaussées i 2 7 1

r\/iÉir-ioss~ D'ESSAI LPC NO .31 Exécution et exploitation des mesures 1 1 .. - ---."-m. "."-

Les températures à 5 et 20 cm de profondeur dans la bande de roulement de rive de la chaussée ont été relevées et sont présentées sur la figure 3.

Figure 3 Évolution de la température dans la chaussée, à 5 et 20 cm de profondeur, en fonction de l'heure.

CARACTERISATION DES SECTIONS PREDETERMINEES Le tableau suivant présente pour chaque section prédéterminée la moyenne,

l'écart type et la valeur caractéristique à 97,5 % des battements mesurés.

TABLEAU IV Moyenne, écart type et valeur caractéristique à 97,5 % des battements mesurés pour chaque section prédéterminée

. ----a-

nne Valeur caractéristique à 97,5 %

Début Fin (mm) (mm) (mm)

Page 31: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

-- Etudes routières

28 Déforrnabilité de surface des chaussées - - - A - Exécution et exploitation des mesures METHODE D'ESSAI LPC NO 39

MODE OPE OlRE D3 Calage de modèle d'une chaussée à structure non traitée, bitumineuse épaisse ou inverse, sur une zone homogène

Le présent mode opératoire s'applique sur les zones homogènes en déflexion maximale conventionnellement vraie des chaussées à assise non traitée, bitumineuse épaisse ou inverse. II permet d'effectuer le calage d'un modèle de chaussée [6] pour une étude de renforcement, d'entretien, de réception d'ouvrage ou lors du suivi d'une section témoin.

La nature, l'épaisseur et I'état des différentes couches de la structure sont supposées connues, ainsi que I'état des interfaces.

Acquisition des mesures

Le relevé consiste à recueillir simultanément en chaque point de mesure les paramètres suivants :

- température à la surface de la chaussée au point de mesure ;

- bassin de déflexion caractérisé par la valeur de la déflexion mesurée en au moins 7 points disposés selon la configuration en annexe 4, éventuellement complété par la courbure ;

- type d'appareil ayant réalisé la mesure.

De plus, le relevé comprend systématiquement, en un point représentatif de la zone auscultée, la mesure de la température dans l'assise à 5 et 15 c m de profondeur. Cette mesure est réalisée par un système d'enregistrement, à poste fixe, tous les quarts d'heure et extrapolée au moment de chaque mesure de déformabilité de surface.

PAS DE MESURE ET REPERAGE DES MESURES

Sur les zones homogènes où ce mode opératoire est appliqué, le relevé est effectué en au moins 10 points représentatifs de la zone.

Leur repérage nécessite la mesure par rappor t à l 'origine d u relevé des abscisses :

- des points de repères (PR, PK) ;

- des points de mesure de déformabilité de surface.

Page 32: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

-- --y

Études routières Déformabilité de surface des chaussées 2 9 '

Exécution et exploitation des mesures - -----,

rn CARACTÉRISTIQU ES DES APPAREl LS DE MESURE

CARACTERISTIQUES DES DEFL ECTOMÈTRES L'appareil qui détermine en chaque point la déflexion maximale et la courbure

conventionnellement vraies doit être de classe 2 quel que soit le type de chaussées.

Le déflectomètre doit appliquer à la chaussée au point de mesure, une charge égale à la charge maximale légale à 2 % près.

CARACTERISTIQUES DES THERMOMÈTRE~ La température de surface de la chaussée en chaque point de mesure de

déformabilité doit être relevée à 2°C près.

Les températures de la chaussée au point représentatif de l'itinéraire ausculté à 5 et 15 cm de profondeur doivent être relevées à 1,5 O C près.

AUTRES CARACTERISTIQUES Les abscisses de chaque point de mesures par rapport au début de la section de

mesures doivent être relevées avec uri appareil précis à 1% près. Ainsi après application des procédures de recalage appropriées sur le référentiel de bornage (PR, PK, profil), la position de ces points doit pouvoir être connue à 5 mètres près.

CONDITIONS DE VALIDITE DES RELEVÉS

Les périodes de déficit hydrique (généralement juillet à octobre), et les périodes de gel 1 dégel seront évitées.

La valeur de la courbure mesurée n'est valide que si la température de surface est inférieure à 35 OC.

Seuls les relevés réalisés lorsque les températures à 5 cm (respectivement 15 cm) de profondeur sont inférieures à 35 "C (respectivement 30 OC) sont valides.

rn TECHNIQUE DE SAISIE 1

En l'absence d'indication préalable, les relevés se font sur la voie supportant le trafic lourd (usuellement la voie la plus à droite dans le sens de circulation), dans au moins une bande de roulement, qui sera, sauf cas particulier dûment justifiée, la bande de rive. La saisie des données s'effectue selon le mode opératoire du ou des appareil($ mis en oeuvre [normes NF P98 - 200 1 à 71.

rn TECHNIQUE DE TRANSCRIPTION

Les informations sont sauvegardées sur u n support facilitant l 'exploitation ultérieure des données à l'exclusion du support papier.

L'ensemble des relevés fo rme u n f ichier des mesures, accompagné d 'un identifiant de section qui définit :

- les paramètres relatifs à la section (identifiant, PR début, PR fin, sens ...) ;

- la voie de mesures ;

- la position sur le profil en travers ;

- la date et l'heure de début des mesures.

Page 33: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

-- Études routières

30 / Dt5formabilité de surface des chaussées 1 Exécution et exploitation des mesures METFIODE D'ESSAI LPC ~2~ 39

Le traitement débute par le calcul de la position de chaque mesure par rapport au système de repérage (PR, pK).

Les résultats de mesures sont utilisés pour caler u n modèle représentatif de la structure à 5 % (cf. annexe 1 Définitions). Ce calage est effectué en chaque point et résulte de l'application de la procédure suivante.

& . CHOIX D'UN MODELE DE STRUCTURE %YC

Le traitement se fonde sur l'utilisation d 'un modèle comportant au moins trois couches (couche de roulement, assise, sol), d'épaisseur totale égale à 6 m et reposant sur u n massif rigide. Les lois de comportement des matériaux prises en compte dans le modèle restent les mêmes pour tous les calculs nécessaires aux études (diagnostic, renforcement ...). . AIUSTEMENT DES PARAMETRES DU MODELE

Le bassin calculé en tenant compte des conditions de mesures (géométrie de l'appareil, charges ...) ne doi t pas différer, en chaque point où la déflexion a été mesurée, de plus de 5 % de la déflexion maximale mesurée. La courbure calculée ne doit pas différer de plus de 5 % de celle mesurée.

Les résu l ta ts son t présentés sous la f o r m e d ' u n f i ch ie r i n f o r m a t i q u e comportant, d'abord l'identifiant de section (cf. Technique de transcription p. 29) et le type d'appareil ayant réalisé la mesure puis, pour chaque point de mesure :

- ((PR (pK) + abscisse)) d u point de mesure ;

- température à la surface de la chaussée au point de mesure ;

- températures à 5 et 1 5 cm au point représentatif de la zone auscultée à l'heure de la mesure ;

- épaisseurs des couches d u modèle ;

- modules des trois couches.

Ces informations doivent pouvoir être présentées sous la forme d'un document conforme à l'exemple type donné page 31.

Noter : Les résultats de mesure sont présentés :

- pour la localisation en mètres (m) arrondis à l 'unité ;

- pour les températures en degré Celsius ("C) arrondis à l'unité ;

- pour les modules en mégapascal (MPa) arrondis à l'unité.

Page 34: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

- Études routières

Déformabilité de surface des chaussées 3 1 P Exbcution et exploitation des mesures f---.-i

Les véhicules spécialisés do ivent être équipés des dispositifs de sécurité réglementaires ([3] [4] et [5]) pour u n travail de jour comme de nuit, dans le flot d u trafic, et notamment :

- à l'avant, sur le pare-chocs, d 'un signal de position K2 ;

- sur la cabine, d 'un panneau AK5 visible dans les deux sens avec trois feux clignotants synchronisés sur chaque face d u panneau ;

- à l'arrière, u n panneau Kg ((Essais routiers)), sur les parties latérales des bandes

biaisées rouges et blanches alternées.

- le port de vêtement de signalisation obligatoire pour tout le personnel, y compris le conducteur d u véhicule ;

- une signalisation d'approche par u n véhicule d'accompagnement ou par une signalisation posée sur l 'accotement est part icul ièrement recommandée (se reporter au manuel du chef de chantier sur la signalisation temporaire [5]).

Cet équipement ne retire rien de la responsabilité d u gestionnaire de la route, celui-ci doit être informé des dates et itinéraires d u relevé.

Le d o c u m e n t su ivan t est u n : TABLEAU v --- -

exemple fictif de document émis en ' de la zone de mesures appliquant ce mode opératoire. - -- - - -- -- -

Mesures Bassi de déflexion cornPrlet

IDENTIFICATION DES MESURES l (exemple fictif)

Les mesures effectuées sur une D 99

zone homogène en déflexion et en courbure, faible structurel lement, d o i v e n t p e r m e t t r e d e ca ler u n modèle en vue de dimensionner les travaux de renforcement. 1 Date du relevé 27 janvier 1965 1

1 Les caractéristiques de la zone de

mesures sont présentées dans le 1 1

tableau V. l

Heure de fin des mesures 10 h 15 min

PR + abscisse de fin 1 + 700 l , Temps Froid et sec ensoleillé

1 Structure Bitumineuse épaisse 1 i

- -. . -- - . - -- - . - *- .- - - - - - . . - .- . . - - . . . . - - -. . - Remarques Les températures à 5 et

15 cm sont relevées au 1 point d'abscisse 1 1 + 807 I

Page 35: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

! Études routières ' 32 [ Déformabilité de surface des chaussées I .-; Exécution et exploitation des mesures METMODE D'ESSAI LPC BU' 39

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5wr- r PRESENTATION DES RESULTATS

*,&V%

Les mesures ont été effectuées par u n déflectographe de type 03. Sur la zone le calage de modèle est effectué en 10 points. La structure modélisée comporte 3 couches comme présentée sur la figure 4.

Figure 4 Modélisation de la structure de chaussée.

Le tableau VI donne les épaisseurs des différentes couches aux différents points de mesures :

TABLEAU VI

Épaisseur des différentes couches aux différents points de mesures

PR (km) + Épaisseur (m) Abscisse (m)

Couche 1 Couche 2 Couche 3

Point 1 1 + 160 0,25 0,25 5,50

! Point 2 1 + 186 0,24 0,26 5,50

Point 3 1 + 298 0,25 0,24 5,51

i 1

Point 4 1 + 357 0,27 0,27 5,46

Point 5 1 + 377 0,23 0,251 5,52 1 1 Point 6 1 + 425 0,27 0,26 5,47

Point 7 1 + 449 0,28 0,23 5,49

1 Point 8 1 + 566 0,25 0,22 533

Point 9 1 + 590 0,26 0,26 5,48

Point 10 1 + 637 0,24 0,23 533 -... ....-7".-M,~., ".""*--"m. , "m.-.-.-.--.--..-. ", a--.... - -. -. " ""

Page 36: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformabilité de surface des chaussées

Exécution et exploitation des mesures

Le tableau VI1 résume les résultats obtenus :

TABLEAU VI1

Résultats obtenus

PR (km) + Température (OC) Modules calculés Abscisse de - en - . (MW ( 1 surtace protondeur

0,05 m 0,15 m Couche 1 Couche 2 Couche 3

Point 1 1 + 160 6 3 1 5420 12000 80

Point 2 1 + 186 6 3 1 541 O 1 1500 80

Point 3 1 + 298 6 3 1 5450 1 1 O00 80

Point 4 1 + 357 6 3 1 5445 12500 80

Point 5 1 -t 377 6 3 1 5405 12700 80

Point 6 1 + 425 6 3 1 5425 1 1200 80

Point 8 1 + 566 6 3 1 541 O 12300 80

Point 9 1 t 590 6 3 1 5400 1 1 700 80

Point 10 1 + 637 6 3 1 5435 11400 80

Page 37: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Fil-..-': Études routières 34 1 Déformabilité de surface des chaussées

.--- - -- Exécution et exploitation des mesures

MODE OPE OIRE D4 Calage de modèle d'une chaussée à structure mixte ou semi-rigide sur une zone homogène

Le présent mode opératoire s'applique sur les zones homogènes en déflexion maximale conventionnellement vraie des chaussées mixtes et semi-rigides. II permet d'effectuer u n calage d'un modèle [6] de chaussée pour une étude de renforcement, d'entretien, de réception d'ouvrage ou lors du suivi d'une section témoin.

La nature, l'épaisseur et l'état des différentes couches de la structure sont supposés connus, ainsi que I'état de leurs interfaces.

Acquisition des mesures

Le relevé consiste à recueillir simultanément en chaque point de mesure les paramètres suivants :

O Pour les mesures ((en mil ieu de dalles)) :

- température de la surface de la chaussée au point de mesure ;

- distance à la fissure transversale la plus proche ;

- bassin de déflexion caractérisé par la valeur de la déflexion mesurée en au moins 7 points selon la configuration en annexe 4 (éventuellement complétée par la courbure) ;

- type d'appareil ayant exécuté la mesure.

O Pour les mesures ((en bord de fissure)) :

- température de surface de la chaussée au point de mesure ;

- déflexion maximale mesurée ;

- type d'appareil ayant exécuté la mesure ;

- niveau de gravité de la fissure transversale [7].

De plus, le relevé comprend systématiquement la mesure de la température dans l'assise à 5 et 15 cm de profondeur, en u n point représentatif de la zone auscultée. Cette mesure est réalisée par un système d'enregistrement, à poste fixe, tous les quarts d 'heure pendan t la pér iode d'auscul tat ion e t extrapolée a u moment de chaque mesure de déformabilité de surface. . PAS DE MESURE ET REPÉRAGE DES MESURES

Sur les zones homogènes o ù ce mode opératoire est appliqué, le relevé est effectué au bord de toutes les fissures transversales visibles et en au moins 5 points situés en milieu de dalles.

Page 38: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières - Déformabilité de surface des chaussées 35

Exécution et exploitation des mesures - -

Les mesures en bord de fissures sont réalisées à 10 cm & 5 cm en amont de la fissure, celles effectuées en milieu de dalles sont situées à au moins 1,5 m des fissures les plus proches.

Leur repérage nécessite la mesure, par rapport à l 'origine du relevé des abscisses :

- des points de repères (PR, PK) ;

des points de mesure de déformabilité de surface.

rn CARACTERISTIQUES DES APPAREILS DE MESURE

CARACTERISTIQUES DES DÉFLECTOMÈTRES L'appareil qui détermine en chaque point la déflexion maximale et la courbure

conventionnellement vraies doit être de classe 2 quel que soit le type de chaussées.

Le déflectomètre doit appliquer à la chaussée au point de mesure, une charge égale à la charge maximale légale à 2 % près.

CARACTERISTIQUES DES THERMOMÈTRES La température de surface de la chaussée en chaque point de mesure de

déformabilité doit être relevée à 2 O C près.

Les températures de la chaussée au point représentatif de l'itinéraire ausculté à 5 et 15 cm de profondeur doivent être relevées à 1 O C près.

AUTRES CARACTERISTIQUES Les abscisses de chaque point de mesures par rapport au début de la section de

mesures doivent être relevées avec un appareil précis à 1% près. Ainsi, après application des procédures de recalage appropriées sur le référentiel de bornage (PR, PK, profil), la position de ces points doit pouvoir être connue à 5 mètres près.

La distance entre le point de mesure et la fissure transversale la plus proche est mesurée à I 5 cm.

CONDITIONS DE VALIDITE DES RELEVES

Les relevés doivent être effectués hors des périodes de gel 1 dégel.

Seuls les relevés réalisés lorsque, la tempéra tu re mesurée à 1 5 cm de profondeur est inférieure à 30 O C et, le gradient moyen de température entre 5 et 15 cm de profondeur est inférieur à 0,8 O C 1 cm, sont valides.

rn TECHNIQUE DE SAISIE

En l'absence d'indication préalable, les relevés se font sur la voie supportant le trafic lourd (usuellement la voie la plus à droite dans le sens de circulation), dans au moins une bande de roulement, qui sera, sauf cas particulier dûment justifiée, la bande de rive. La saisie des données s'effectue selon le mode opératoire du ou des appareil(s) mis en oeuvre [normes NF P98 - 200 1 à 71.

rn TECHNIQUE DE TRANSCRIPTION

Les informations sont sauvegardées sur un support facilitant l 'exploitation ultérieure des données à l'exclusion du support papier.

Page 39: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

r--'- 1 Études routières ' 36 Déformabilité de surface des chaussées 1 Exécution et exploitation des mesures hp MÉTHODE D'ESSAI LPC N O 39

L'ensemble des relevés f o rme u n f ichier de mesures, accompagné d ' u n identifiant de section qui définit :

- les paramètres relatifs à la section (identifiant, PR début, PR fin, sens ...) ;

- la voie de mesures ;

- la position sur le profil en travers ;

- la date et l'heure de début des mesures.

E x p ~ ~ i t t o n des mesures

Le traitement débute par le calcul de la position de chaque mesure par rapport au système de repérage (pK, PR).

EN CENTRE DE DALLES

Le rapport ((déflexion mesurée en bord de fissure d 'une dalle / déflexion mesurée au milieu de la même dalle)) est calculé.

Si la valeur de la déflexion maximale conventionnellement vraie reste inférieure à 0,30 mm, le traitement est terminé. Dans le cas contraire, le bassin de déflexion mesuré est utilisé pour caler u n modèle représentatif de la structure en milieu de dalle à 5% (cf. annexe 1 Définitions et page 30 Documents émis). . EN BORD DE DALLES

Le seuil de déflexion caractéristique à 97,5 %, pour l'ensemble des mesures de déflexion effectuées en bord de fissure, est également calculé.

Documents &mis

Les résultats sont présentés sous la forme d'un fichier informatique comportant, d'abord l'identifiant de section (cf. Technique de transcription p. 35) puis : . POUR CHAQUE POINT DE MESURE EN MILIEU DE DALLE

- t( PR (pK) + abscisse )) de la mesure ;

- température à la surface de la chaussée au point de mesure ;

- températures à 5 et 15 cm au point représentatif de la zone auscultée à l'heure de la mesure ;

type d'appareil ayant effectué la mesure ;

- distance à la fissure transversale la plus proche ;

- rapport entre la déflexion en bord de fissure et celle au milieu de dalle ;

v a # a m ? a ~

Page 40: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

- - " Études routières 1

Déformabilité de surface des chaussées 37 Exécution et exploitation des mesures _-_ml

le cas échéant :

- épaisseurs des couches du modèle ;

- module des trois couches.

POUR LES POINTS DE MESURES EN BORD DE FISSURE

- ((PR (PK) + abscisse)) de la mesure ;

- température à la surface de la chaussée au point de mesure ;

- températures moyennes à 5 et 15 cm de profondeur au point représentatif de la zone auscultée à l'heure de la mesure ;

- type d'appareil ayant effectué la mesure ;

- niveau de gravité de la fissure [7] ;

- histogramme des déflexions maximales mesurées ;

- seuil de déflexion caractéristique à 97,5 %.

Ces informations doivent pouvoir être présentées sous la forme d'un document de résultats conforme à l'exemple type donné page 38.

Nota : Les résultats de mesure sont présentés :

- pour la localisation en mètres (m) arrondis à I'unité ;

- pour les températures en degré Celsius (OC) arrondis à I'unité ;

- pour les modules en mégapascal (MPa) arrondis à I'unité ;

- pour la distance à la fissure en centimètres (cm) arrondis à I'unité.

S&curit& des équipes

Les véhicules spécialisés doivent être équipés des dispositifs de sécurité réglementaires ([3] [4] et [5]) pour un travail de jour comme de nuit, dans le flot du trafic, et notamment :

- à l'avant, sur le pare-chocs, d'un signal de position K2 ;

- sur la cabine, d 'un panneau AK5 visible dans les deux sens avec trois feux clignotants synchronisés sur chaque face du panneau ;

- à l'arrière, un panneau K6 ((Essais routiers)), sur les parties latérales des bandes

biaisées rouges et blanches alternées ;

- le port de vêtement de signalisation obligatoire pour tout le personnel, y compris le conducteur du véhicule ;

- une signalisation d'approche par un véhicule d'accompagnement ou par une signalisation posée sur l 'accotement est part icul ièrement recommandée (se reporter au manuel du chef de chantier sur la signalisation temporaire [5]).

Cet équipement ne retire rien de la responsabilité du gestionnaire de la route, celui-ci doit être informé des dates et itinéraires du relevé. m m a ~ ~

Page 41: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières 38 Déformabilité de surface des chaussées

Exécution et exploitation des mesures

Structure type des documents émis

Le d o c u m e n t su i van t est u n exemple fictif de documents émis en appliquant ce mode opératoire.

. ~ D E N T I F I C A T I O N DES MESURES

(exemple fictif)

Les mesures effectuées sur une zone homogène en déflexion et en courbure, faible structurel lement, d o i v e n t p e r m e t t r e d e ca ler u n modèle en vue de dimensionner les t r avaux d e r e n f o r c e m e n t . Les

TABLEAU Vlll

Caractéristiques de la zone de mesures

Organisme LRPC Saint-Brieuc

Type d'appareil Déflectographe 04

Département 99

Route N 999

Sens t

Voie Lourde

Fichier résultat DD22305 1 .RE0

Date du relevé 27 ianvier 1992 caractér is t iques d e la zone d e i

? Heure de début des mesures 8 h 15 min mesures sont présentées dans le 1 tableau VIII. 1 PR + abscisse de début 35 + O00

i i i ieure de fin des mesures 1 1 h 45 min I 1 PR + abscisse de fin 46 + O00

Temps Froid et sec nébuleux

1 Structure Semi-rigide

. PRESENTATION DES RESULTATS (exemple fictif)

RESULTATS EN CENTRE DE DALLES Les mesures ont été effectuées par un déflectographe de type 04. Sur la zone le

calage de modèle est effectué aux 6 points de mesure où la déflexion maximale conventionnellement vraie est supérieure à 0,30 m m . La structure modélisée comporte trois couches comme présentée sur la figure 5.

Figure 5 Modélisation de chaussée.

de la structure

Page 42: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformabilité de surface des chaussées

Exécution et exploitation des mesures

Les po ints o ù les mesures ont é té réalisées sont donnés dans le tab leau suivant. U n ca lage d e m o d è l e a été e f fec tué s e u l e m e n t su r les p o i n t s o ù la dé f l ex i on max ima le est supér ieure à 0,30 mm.

TABLEAU IX

Points où les mesures ont été réalisées

Point 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9

PR (km) + 1 + 221 1 + 235 1 + 248 1 + 258 1 + 289 1 + 299 1 + 31 1 1 + 324 1 + 342 abscisse (m) Distance à la fissure la plus 215 2,7 2,4 2,4 3,l 4,6 2,2 2,l 2,3 proche (m)

Déflexion 0,32 0,23 0,32 0,31 0,27 0,31 0,29 0,32 0,33 maximale (mm)

Rapport entre la déflexion maximale en centre de dalle etladéflexion 0,51 0,49 0,52 0,45 0,47 0,46 0,45 0,49 0,48 maximale au bord de la fissure sur la même dalle

Température 7 7 7 7 7 7 7 7 7 de surface ("C)

Température à 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 cm (OC)

Température à 15 cm ("C)

5 5 5 5 5 5 5 5 6

Épaisseur de la 10 1 O 9 12 9 1 O couche 1 (cm)

Épaisseur de la couche 2 (cm)

50 50 4 9 4 8 50 5 1

Épaisseur de la 540 couche 3 (cm)

540 542 540 54 1 539

Module de la 5000 couche 1 (MPa)

4200 5300 4500 5500 5500

Module de la 2000 couche 2 (MPa)

2000 2700 2300 2300 1700

Module de la 80 couche 3 (MPa)

80 80 80 80 80

Page 43: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

IÉtudes routières Déformobilité de surface des chaussées Exécution et exploitation des mesures

RESULTATS EN BORD DE FISSURE Le tableau X présente pou r chaque fissure repérée les valeurs mesurées.

TABLEAU X

Valeurs mesurées pour chaque fissure repérée

Fissure PR (km) Gravité Température de Distance entre le Déflexion

Abscisse (m) surface au point de mesure mesurée moment de la et la fissure (cm) mesure (OC)

(mm)

La moyenne des températures à 5 c m d e profondeur pendant la période d e mesures est d e 5 O C .

La moyenne des températures à 15 c m d e profondeur pendant la période d e mesures est d e 5 O C .

Le seuil caractéristique à 97,5 % des déflexions maximales pour les mesures en bord d e fissure est d e 0,75 m m .

Page 44: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

, " ---- Études routières

Déformabilité de surface des chaussées 4 1 Exécution et exploitation des mesures _

MODE OPÉ OlRE D5 Caractérisation d'une section prédéterminée d'une couche de forme ou d'une chaussée autre que les chaussées en dalles de béton

Le présent mode opératoire s'applique aux mesures caractéristiques sur section prédéterminée des chaussées de tout type à l'exception des chaussées en dalles de béton. II s'insère dans les études d'évaluation de surveillance, de programmation d'entretien, de réception d'ouvrage ou lors du suivi de section témoin.

Le relevé consiste à recueillir simultanément en chaque point de mesure les paramètres suivants :

- température de la surface de la chaussée au point de mesure ;

- déflexion maximale conventionnellement vraie ;

- courbure conventionnellement vraie.

De plus, sur les chaussées comprenant une couche bitumineuse d'épaisseur supérieure à 1 5 cm, le relevé comprend systématiquement la mesure de la température dans l'assise à 5 et 1 5 cm de profondeur, en un point représentatif de l'itinéraire ausculté. Cette mesure est réalisée par un système d'enregistrement, à poste fixe, tous les quarts d'heure pendant la période d'auscultation.

rn PAS DE MESURE ET REPERAGE DES MESURES

Le relevé est effectué en une succession de points régulièrement espacés avec un intervalle maximum de 10 mètres (5 mètres sur les chaussées semi-rigide ou mixte).

Leur repérage nécessite la mesure, par rapport à l 'origine d u relevé, des abscisses :

des points de repères (PR, PK) ;

- des points de mesure de déformabilité de surface.

rn CARACTERISTIQUES DES APPAREILS DE MESURE

CARACTERISTIQUES DES DEFLECTOMETRES L'appareil qui détermine en chaque point la déflexion maximale et la courbure

conventionnellement vraies doit être de classe 1 pour les essais sur les chaussées souples traditionnelles ou bitumineuses épaisses. II doit être de classe 2 pour les essais sur les autres types de chaussées.

Ea##-mem

Page 45: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution et exploitation des mesures NIETHODE D'ESSAI LBC N' 39

.- -"..-"----a---..------

Le déflectomètre doit appliquer à la chaussée au point de mesure, une charge égale à la charge maximale légale à 2 % près.

CARACTERISTIQUES DES THERMOMÈTRES

La température de surface de la chaussée en chaque point de mesure de déformabilité doit être relevée à 2 OC près.

Les températures de la chaussée au point représentatif de l'itinéraire ausculté à 5 et 15 cm de profondeur doivent être relevées à 1,5 OC près.

AUTRES CARACT~RISTIQUES Les abscisses de chaque point de mesures par rapport au début de la section de

mesures doivent être relevées avec u n appareil précis à 1% près. Ainsi, après application des procédures de recalage appropriées sur le référentiel de bornage (PR, PK, profil), la position de ces points doit pouvoir être connue à 5 mètres près. . CONDITIONS DE VALIDITE DES RELEVES

Dans le cadre d'une étude de programmation d'entretien, d'évaluation ou de surveillance, les périodes de déficit hydrique (généralement de juillet à octobre), et les périodes de gel / dégel seront évitées.

Dans le cadre d'une étude de réception d'ouvrage ou lors du suivi de section témoin les périodes de gel / dégel seront évitées.

La valeur de la courbure mesurée n'est valide que si la température de surface est inférieure à 35 OC.

De plus, sur les chaussées comprenant une couche bitumineuse d'épaisseur supérieure à 15 cm, seuls les relevés réalisés lorsque la température mesurée à 15 cm de profondeur est inférieure à 30 OC, sont valides. . TECHNIQUE DE SAISIE

En l'absence d'indication préalable, les relevés se font sur la voie supportant le trafic lourd (usuellement la voie la plus à droite dans le sens de circulation), dans au moins une bande de roulement, qui sera, sauf cas particulier dûment justifiée, la bande de rive. La saisie des données s'effectue selon le mode opératoire du ou des appareil(s) mis en oeuvre [normes NF P98 - 200 1 à 71. . TECHNIQUE DE TRANSCRIPTION

Les informations sont sauvegardées sur un support facilitant l 'exploitation ultérieure des données a l'exclusion du support papier.

L'ensemble des relevés f o rme u n f ichier de mesures, accompagné d ' un identifiant de section qui définit :

- les paramètres relatifs à la section (identifiant, PR début, PR fin, sens ...) ;

- la voie de mesures ;

- la position sur le profil en travers ;

- la date et l'heure de début des mesures.

Page 46: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

- --.- Études routières

Déformabilité de surface des chaussées 43 Exécution et exploitation des mesures --

Exploitation des mesures

Le traitement débute par le calcul de la position de chaque mesure par rapport au système de repérage (profil, PK, PR).

II se poursuit par le calcul pour chaque section prédéterminée de la déflexion et de la courbure caractéristique à 97,5 % et de leur répartition dans chacune des classes suivantes (tableau XI).

TABLEAU XI

Répartition dans chacune des classes suivantes

Classes

Classes ' 6

Déflexion Min O 1/2000 1/1000 1/500 1/200 1/100 1/50 conventionnellement

vraie (m.') Max 1/2000 1/1000 1/500 1/200 1/100 1/50

Documents émis

Les résultats de la mesure caractéristique sur section prédéterminée sont présentés sous la forme d'un fichier informatique comportant, d'abord l'identifiant de section (cf. Technique de transcription p. 42) puis, pour chaque section prédéterminée :

- (< PR (pK) + abscisse)) de début de section ;

- ((PR (PK) + abscisse)) de f in de section ;

- moyenne de la température de surface de la section ;

- valeur caractéristique à 97,5 % des déflexions maximales conventionnellement vraies ;

- pourcentage des déflexions maximales conventionnellement vraies dans chaque classe ;

- valeur caractéristique à 97,5 % des courbures conventionnellement vraies ;

- pourcentage des courbures conventionnellement vraies dans chaque classe ;

- valeur caractéristique à 97,5 % des rayons de courbure conventionnellement vrais.

Sur t o u t e chaussée c o m p r e n a n t u n e couche b i t um ineuse d 'épaisseur supérieure à 1 5 cm, ces informat ions sont complétées pour chaque section

Page 47: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

"- Études routières 44 béformabilité de surface des chaussées

- - - - - Exécution et exploitation des mesures

prédéterminée, par les valeurs des températures à 5 et 15 cm de profondeur au point représentatif de la section auscultée, à la date et à l'heure des mesures de la section.

Ces informations doivent pouvoir être présentées sous la forme d'un document de résultats conforme à l'exemple type donné page 45.

Nota : Les résultats de mesure sont présentés

- pour la localisation en mètres (m) arrondis à l'unité ;

- pour la déflexion en millimètres (mm) arrondis au centième ;

- pour la courbure en inverse de mètre (m-l) arrondis au millième ;

- pour le rayon en mètres (m) arrondis à la dizaine ;

- pour les températures en degré Celsius (OC) arrondis à I'unité.

Les véhicules spécialisés doivent être équipés des dispositifs de sécurité réglementaires ([3] [4] et [5]) pour un travail de jour comme de nuit, dans le flot du trafic, et notamment :

- à l'avant, sur le pare-chocs, d 'un signal de position K2 ;

- sur la cabine, d 'un panneau AK5 visible dans les deux sens avec trois feux

clignotants synchronisés sur chaque face du panneau ;

- à l'arrière, un panneau Kg ((Essais routiers)), sur les parties latérales des bandes biaisées rouges et blanches alternées.

- le port de vêtement de signalisation obligatoire pour tout le personnel, y compris le conducteur du véhicule ;

- une signalisation d'approche par un véhicule d'accompagnement ou par une signalisation posée sur l 'accotement est part icul ièrement recommandée (se reporter au manuel du chef de chantier sur la signalisation temporaire [5]).

Cet équipement ne retire rien de la responsabilité du gestionnaire de la route, celui-ci doit être informé des dates et itinéraires du relevé.

Page 48: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

--"*a-- "

Études routières "

Déforrnabilité de surface des chaussées 45 METHODE D'ESSAI LPC NO 39 sures -- --mm- -- -- ----

Structure type des documents &mis

~DENTIF ICATION DES MESURES

Le d o c u m e n t su ivan t est u n TABLEAU XII

(exemple f ic t i f ) Département 99

exemple fictif de document émis en appliquant ce mode opératoire.

Caractéristiques des sections de mesures -. - -- - - - --- -. --

Mesures Déflexions et courbures en rive

I Heure de début des mesures 9 h 00 min

Les mesures effectuées doivent p e r m e t t r e la ca rac té r i sa t ion d e sections de 200 mètres. Les caracté- ristiques des sections de mesures sont présentées dans le tableau XII.

PR + abscisse de début 1 + O00

Route D 99

Heure de fin des mesures 10 h 00 min

1 PR + abscisse de fin 2 + 1001

1 Temps Froid et sec ensoleillé

1 Structure Souple traditionnelle , i 7' -- - - -. - - --

Remarques Les températures à 5 et 15 cm sont relevées au point d'abscisse 1 T 807

PRÉSENTATION DES RESULTATS (exemple f ict i f )

Les tableaux XIII, XIV et XV présentent les résultats des mesures par section de 200 mètres.

TABLEAU Xlll

Températures par section de 200 mètres "-. - -. ---.-------- ---mm- m." .- - .--. -.-

Section considérée Température

de surface à 5 cm Début Fin à 15 cm

Page 49: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

- " . Etudes routières

1 46 Déformcibilité de surface des chaussées --- -- Exécution et exploitation des mesures

TABLEAU XIV Courbures caractéristiques, rayons de courbure caractéristiques, répartition des mesures de courbure par classe de courbure conventionnellement vraie -

Section Courbure Rayon courbure Dcl Dc2 Dc3 Dc4 Dc5 Dc6 Dc7 caractéristique à caractéristique à

Début Fin 97,5 % (1 000 m-l) 97,5 % (m) % % % % % % %

TABLEAU XV Déflexions caractéristiques à 97,5 % et répartition des mesures par classe de déflexion maximale conventionnellement vraie

Section Déflexion Dfl Df2 Df3 Df, Df5 Df6 Df, caractéristique à

Début Fin 9 7 3 % (mm) % % % % % % %

Page 50: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

? - - - - 9

Études routières Déformabilité de surface des chaussées 1 47 1

Exécution et exploitation des mesures 6 - - -- '

M O D E OPÉ OlRE D6 Écrêtage sur tout type de couche de forme ou d'assise ou sur des chaussées autres que les chaussées en dalles de béton

Le présent mode opératoire s'applique uniquement à la réception de travaux sur tout type de couche de forme ou d'assise ou sur des chaussées autres que celles en dalles de béton.

Acquisitior~ des mesures

Le relevé consiste à recueillir simultanément en chaque point de mesure la déflexion maximale conventionnellement vraie.

De plus, sur les couches bitumineuses, le relevé comprend systématiquement la mesure de la température de surface. Si l'épaisseur de la couche bitumineuse est supérieure à 15 cm, le relevé comprend également la mesure de la température dans l'assise à 5 et 15 cm de profondeur, en un point représentatif de l'itinéraire ausculté. Cette dernière mesure est réalisée par u n système d'enregistrement, à poste fixe, tous les quarts d'heure pendant la période d'auscultation.

rn PAS DE MESURE ET REPERAGE DES MESURES

Le relevé est effectué en une succession de points régulièrement espacés avec un intervalle d'au plus 5 mètres.

Leur repérage nécessite la mesure, par rappor t à l 'origine d u relevé des abscisses :

- des profils visibles ;

- des points de mesures de déformabilité de surface.

CARACTERISTIOU ES DES APPAREl LS DE MESURE

CARACTERISTIQUES DES DEFLECTOMETRES L'appare i l q u i dé te rm ine en chaque p o i n t la déf lex ion max ima le

conventionnellement vraie doit être au moins de classe 1 pour les essais sur les couches non traitées ou bitumineuses épaisses. II doit être de classe 2 pour les essais sur les autres types de couches.

Le déflectomètre doit appliquer à la couche de forme ou d'assise au point de mesure, une charge égale à la charge maximale légale à 2 % près.

CARACTERISTIQUES DES THERMOMÈTRES La température de surface de la chaussée en chaque point de mesure de

déformabilité doit être relevée à 2 O C près. ~~~

Page 51: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

<-- --- -- - Études routières 48 Déformabilité de surface des chaussées

- Exécution et exploitation des mesures

Les températures de la chaussée au point représentatif de l'itinéraire ausculté à 5 et 15 cm de profondeur doivent être relevées à 1,5 OC près.

AUTRES CA RACTÉRISTIQUES Les abscisses de chaque point de mesures par rapport au début de la section de

mesures doivent être relevées avec un appareil précis à 1% près. Ainsi, après application des procédures de recalage appropriées sur le référentiel de bornage (PR, PK, profil), la position de ces points doit pouvoir être connue à 5 mètres près.

CONDITIONS DE VALIDIT~ DES RELEVÉS

Les périodes de gel / dégel doivent être évitées.

La surface doit être compactée, réglée et stable.

De plus, sur les couches bitumineuses d'épaisseur supérieure à 15 cm, seuls les relevés réalisés lorsque la température mesurée à 1 5 cm de profondeur est inférieure à 30°C, sont valides.

II TECHNIQUE DE SAISIE

En l'absence d'indication préalable, les relevés se font sur l'emprise de la voie qui supportera le trafic lourd (usuellement la voie la plus à droite dans le sens de circulation), au droit d'une future bande de roulement, qui sera, sauf cas particulier dûment justifiée, la future bande de rive. La saisie des données s'effectue selon le mode opératoire du ou des appareil($ mis en oeuvre [normes NF P98 - 200 1 à 71.

TECHNIQUE DE TRANSCRIPTION

Les informations sont sauvegardées sur un support facilitant l 'exploitation ultérieure des données à l'exclusion du support papier.

L'ensemble des relevés fo rme u n f ichier d e mesures, accompagné d ' un identifiant de section qui définit :

- les paramètres relatifs à la section (identifiant, PR début, PR fin, sens ...) ;

- la voie de mesures ;

- la position sur le profil en travers ;

- la date et l'heure de début des mesures.

Exploitati-n des mesures

Le traitement débute par le calcul de la position de chaque mesure par rapport au profil visible précédemment relevé.

Les zones où les valeurs de la déflexion maximale conventionnellement vraie sont supérieures à une valeur seuil sont ensuite déterminées. Chaque zone est définie par la position du premier et du dernier point de mesure par rapport au précédent profil.

Page 52: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

"-- Études routières

Déforrnabilité de surface des chaussées 49 Exécution et exploitation des mesures

Documents &mis Les résultats sont présentés sous la forme d 'un fichier comportant, d'abord

l'identifiant de section (cf. Technique de transcription p. 48) puis, pour chaque zone :

- ((profil + abscisse)) de début de zone ;

- ((profil + abscisse)) de fin de la zone ;

date et heure de la mesure

Ces informations doivent pouvoir être présentées sous la forme d'un document conforme à l'exemple type donné page 49.

Noter : Les résultats de mesure de la localisation sont présentés en mètres (m) arrondis à l'unité.

Sécuritg des &quipes Ce mode opératoire n'est appliqué que sur des voies non circulées, hors

circulation d'engin de chantier. Les règles de sécurité définies pour le chantier s'appliquent à l'essai. Le port de vêtement de signalisation obligatoire pour tout le personnel, y compris le conducteur du véhicule.

Structure type des documents $mis

Le d o c u m e n t su ivan t est u n exemple fictif de document émis en appliquant ce mode opératoire.

IDENTIFICATION DES MESURES

(exemple fictif) 1 Département 9 9

Les mesures effectuées doivent D 99

déterminer les zones où la déflexion dépasse le seuil a d m i s i b l e sur la couche considérée ; ce seuil étant dé f in i dans les prescr ip t ions d e réa l isat ion d u chan t ie r . Les 2 mars 1997 caractérist iques d e la section d e

Heure du début des mesures 9 h 15 min mesures sont présentées dans le tableau XVI. 1 PR + abscisse de début Profil repéré no 15

1 Heure de fin des mesiires 10 h 15 min

1 PR + abscisse de fin Profil repéré no 21

Temps Froid et sec

1 Couche Bitumineuse épaisse

Remarques Surface réglée et compactée le

28 février 1997

Page 53: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

- -- Études routières

l 50 Déformabilité de surface des chaussées - Exécution et exploitation des mesures

PRESENTATION DES RÉSU LTATS (EXEMPLE FICTIF)

Sur la section auscultée la déflexion maximale conventionnellement vraie doit rester inférieure à 0,30 m m .

ueriexion (mm)

1500 2000

Distance (ml

II y a deux zones ayant au moins une mesure supérieure à 0,30 mm. Elles sont répertoriées dans le tableau XVII.

TABLEAU XVll Zones ayant au moins une mesure supérieure au seuil de 0,30 mm

- - - - - - --- - -- Début Fin Moyenne des Nombre de Valeur maximale

déflexions mesures de des mesures de maximales sur la déflexions déflexions

zone maximales maximales sur la (mm) sur la zone zone

Page 54: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

. . >-.

Études routières Déformabilité de surface des chaussées 5 1

Exécution et exploitation des mesures

Les températures à 5 et 15 cm de profondeur dans la bande de roulement de rive de la chaussée ont été relevées et sont présentées sur la figure 6.

Figure 6 Évolution de la température dans la chaussée, à 5 et 15 cm de profondeur, en fonction de l'heure.

Page 55: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformobilité de surface des chaussées Exécution et exploitation des mesures

ANNEXE 1 Définitions - Terminologie

Les définitions suivantes sont valables wour l'ensemble du document.

Route : voie présentant la même unité administrative (type et numéro).

Réseau routier : ensemble de routes gérées de façon homogène par un même maître d'ouvrage.

Itinéraire : route o u ensemble de routes appartenant au même réseau et présentant une unité stratégique, économique ou politique.

Section d'itinéraire : por t ion de route de 0,5 à plusieurs ki lomètres de longueur, résultant du découpage de l'itinéraire dans le cadre de son étude.

Section témoin : por t ion de rou te de 0,5 à 2 ki lomètres de longueur, représentative d 'un ensemble de chaussées homogènes en âge, en méthode de construction et d'entretien, en nature, en portance du support et en trafic.

Auscultation : recherche et acquisition des paramètres définissant I'état d'une chaussée à un instant donné.

Diagnostic : étude visant à identifier les défauts de tout ou partie d'une route et leurs causes ; elle se fonde sur I'interprétation des résultats d'une auscultation fine et exhaustive.

Contrele : vérification de la conformité de lots de travaux à des spécifications (dans le cadre d'un marché).

Réception d'ouvrage : vérification de l'ouvrage vis à vis des objectifs spécifiés par le maître d'ouvrage.

Étude d'évaluation : étude visant à donner au maître d'ouvrage une vue d'ensemble de I'état de son réseau par rapport à certains critères de structure, de sécurité et de confort qu'il a définis ; elle se fonde sur I'interprétation des résultats d'une auscultation occasionnelle du réseau routier.

Étude de surveillance : étude visant à informer le maître d'ouvrage de l'évolution de I'état de son réseau par rapport à certains critères de structure, de sécurité et de confort qu'il a définis ; elle se fonde sur I'interprétation des résultats d'une auscultation périodique du réseau routier.

Étude de programmation d'entretien : étude visant à détecter les sections à inscrire au programme d'étude et 1 ou de travaux d'entretien ; elle se fonde sur I'interprétation des résultats d'une auscultation périodique de tout ou partie d 'un réseau.

Étude d'entretien : étude visant à choisir e t à dimensionner les travaux d'entretien pour qu 'un itinéraire réponde aux objectifs actuels de structure, de sécurité et de confort définis par le maître d'ouvrage; elle se fonde sur le diagnostic de I'état de la chaussée et éventuellement, sur I'interprétation complémentaire des résultats d'une auscultation fine et exhaustive de tout ou partie de cet itinéraire.

BB-

Page 56: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

-- Études routières

Déformabilité de surface des chaussées 531 MÉTHODE D'ESSAI LPC NO 39 Exécution et exploitation des mesures /__:-:-$

Étude de renforcement : étude visant à choisir et à dimensionner les travaux de renforcement pour adapter un itinéraire à de nouveaux objectifs de structure, sécurité et confort définis par le maître d'ouvrage ; elle se fonde sur l'interprétation d'une auscultation de tout ou partie de l'itinéraire, et sur le diagnostic de l'état de la chaussée.

Suivi de section témoin : étude visant à suivre l'évolution des paramètres caractérisant I'état (structure, sécurité, confort) d'une section témoin ; elle se fonde sur l'interprétation des résultats d'une auscultation périodique et très fine.

Écrêtage : fonction déterminant I'ensem ble des mesures supérieures à u n seuil.

Caractérisation d'une section prédéterminée : fonction déterminant une ou plusieurs valeurs caractérisant une section.

Zone gaussienne : section de route sur laquelle toutes les mesures (déflexion maximale conventionnellement vraie, battement, courbure conventionnellement vraie ...) forment une suite de valeurs indépendantes, et respectent une et une seule loi de distribution normale.

Zone homogène : agrégation de zones gaussiennes selon des règles définies par le mode opératoire.

Découpage en zones homogènes : fonction déterminant les abscisses de début et de fin des zones homogènes de tout ou partie d'itinéraire.

Risque accepté pour le découpage en zones homogènes : le découpage en zones homogènes est dit réalisé ((au risque a près)) si, le risque qu'une zone soit déclarée homogène alors qu'elle ne l'est pas, est inférieur à a.

Seuil caractéristique à x% : seuil te l que x % des valeurs mesurées (de déflexion, de courbure, de battement ...) lui soient inférieures.

Battement de dalle : Le battement est défini comme la différence entre la déflexion maximale mesurée sur le bord de la dalle aval, et la déflexion mesurée au même instant sur le bord de la dalle amont. Ces déflexions sont mesurées au centre o u sur le bord de la charge.

Modélisation représentative d'une structure à x% : modélisation telle que l'écart entre la déflexion mesurée d'une part, et celle calculée par le modèle, (en tenant compte des conditions de mesures) d'autre part, reste inférieur à x% de la déflexion maximale mesurée, et cela en au moins 7 points disposés selon la confi- guration définie en annexe 4.

Calage d'un modèle : fonct ion définissant les paramètres mécaniques nécessaires à u n modèle représentatif d 'une structure à partir des résultats de mesures effectuées sur la structure e l le -même (déformabi l i té de surface o u ovalisation) ou sur les matériaux la constituant (essais sur carottes).

Déflectomètre : t o u t apparei l , composé d ' u n o u plusieurs disposi t i fs permettant de mesurer la déformabilité de surface en u n point d'une chaussée

Page 57: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routi&res 1 54 1 Déformabiiité de surface des chaussées i A Exécution et exploitation des mesures MÉTHODE D'ESSAI LPC NO 39

r-----..----- . - --

, 1 ANNEXE 2 Contexte justifiant d'un mode opératoire spécifique

$.Q 1 g 1

La mesure de déformabilité de surface intervient dans les différentes études routières à travers quatre grandes fonctions, selon le schéma présenté dans le tableau XVIII.

TABLEAU XV! 11 Les différentes fondions des mesures de déformabilité de surface utilisables dans les différents types d'études routières

w-.---.--.--..-" -m.--- \ Fonctions Découpage C en zones de modèle d'une section

homogènes prédéterminée

Contrôle

1 Évaluation @ Surveillance

Programmation j d'entretien @

Renforcement

j Entretien @ @ Suivi de sedion témoin

1

1 Réception d'ouvrage t @ " .'... "- @ -- "" ." "-, ... .- " . @ - - 1

Le contrôle d 'une chaussée s'effectue soit par découpage en zones homogènes, soit par écrêtage.

La p rog rammat i on d 'en t re t ien s'effectue soi t pa r découpage e n zones homogènes, soit par caractérisation de section prédéterminée.

Les études de renforcement o u d'entretien s'effectuent par découpage en zones homogènes puis par calage d'un modèle. Les mêmes mesures peuvent être utilisées pour réaliser ces deux fonctions dans la mesure où elles répondent aux exigences requises par les modes opératoires mis en oeuvre.

Le suivi d 'une section témoin s'effectue soit par calage de modèle, soit par mesure des valeurs caractéristiques sur cette section. Les deux fonctions peuvent être effectuées simultanément. Les mêmes mesures peuvent être utilisées pour réaliser ces deux fonctions dans la mesure o ù elles répondent aux exigences requises par les modes opératoires mis en oeuvre.

L 'étude de récept ion d'ouvrage s'effectue, soit par découpage e n zones homogènes, soit par calage de modèle, soit par caractérisation d 'une section prédéterminée. Plusieurs fonctions peuvent être effectuées simultanément. Les mêmes mesures peuvent être utilisées pour réaliser ces deux fonctions dans la mesure où elles répondent aux exigences requises par les modes opératoires mis en oeuvre.

Page 58: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières r ----- Déformabilité de surface des chaussées 1 55 1 Exécution et exploitation des mesures L-."-__,

ANNEXE SA Procédure générale de mise en place d'un capteur ancré pour la mesure de la déformabilité conventionnellement vraie

Cette annexe décrit la procédure générale de mise en place d'un capteur pour la mesure de la déformabilité conventionnellement vraie. Ce capteur évalue le mouvement vertical de la couche de surface de la chaussée par rapport à une référence prise à 6 m de profondeur.

La mise en place d'un capteur ancré s'effectue en quatre étapes :

- repérage et préparation ;

- mise en place de la référence ;

- mise en place de la collerette ;

- mise en place de la partie mesure.

Le point de mesure doit être implanté dans une zone représentative de la structure étudiée. II se situera à distance des hétérogénéités et des discontinuités de la structure (fissure, réparation, trottoir, passage à niveau ...). L'emplacement étant défini, i l convient de repérer le point de mesure avec soin.

La préparation de l'emplacement de la mesure comprend

- d'abord la réalisation d'un carottage de profondeur H l et de diamètre al ; - puis la réalisation d'un forage de profondeur Hz et de diamètre a2. Le carottage est effectué en premier pour éviter son influence sur le trou de

forage (matériaux traités ou non traités qui se désagrègent). Le forage est réalisé par rotation percussion.

La mise en place de la référence débute par l'introduction d'un mortier au liant hydraul ique à prise rapide dans le fond d u t rou de forage sur une hauteur d'environ 100 mm. Ce mortier est utilisé pour sceller un tube métallique (1) sur lequel sont soudés :

- 4 tétons d'ancrage ;

- 2 rondelles 50*27*4 et 45*27*4 ; llzxmlm-

Page 59: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

T-" '- i Études routieres 1 56 1 Déformabilité de surface des chaussées L.-, Exécution et exploitation des mesures

- une gaine souple de protection (2) bloquée sur les rondelles.

Cette gaine PVC (2) est nécessaire pour protéger le tube (1) des influences d'éventuels résidus tombant dans le forage. Ceci assure u n réel ancrage de la référence à 6 m. Pour éviter les éboulements des matériaux sans cohésion (GNT ...), une autre gaine de blindage en PVC (3) de diamètre extérieur a2 est introduite

jusque dans le terrain naturel (environ 500 mm). L'intervalle entre le forage et la gaine PVC (2) peut être comblé par un coulis souple de raideur finale modulable suivant le terrain rencontré.

À ce stade, la partie supérieure du tube ancré à 6 m de profondeur constitue la référence ramenée à une profondeur H3.

La collerette (9) est scellée dans la partie supérieure de la structure à une profondeur Hl. Pour la sceller un mortier pourra être utilisé. Cette collerette doit

absolument rester solidaire de la couche de surface de la chaussée. Elle représente le mouvement de la déformée qui sera mesuré. Selon les matériaux rencontrés, des ergots d'ancrage (1 1) peuvent l 'équiper. Dans l 'attente des mesures, u n bouchon (14) remplaçant le support de la partie mobile du capteur protège le dispositif.

La partie haute d u tube (1) est utilisée pour réaliser un montage supportant la partie fixe d u capteur. Un exemple de montage est donné sur la figure page suivante. Le manchon (4), conique sur sa partie extérieure, est fixé sur le tube grâce aux bagues de serrages (5 et 6). La tige filetée (7) permet la mise à longueur adéquate de l'ensemble (12, 8). Le capteur (13) est serré dans la partie fixe du support (8) par pincement.

Un jeu mécanique important est réalisé entre (9) et (12) pour éviter tou t coincement lors de déformation sous charge. La tige mobile du capteur est rendue solidaire de la collerette par l'intermédiaire de son support (10) et de la vis (16).

Le capteur ne doit pas être sensible aux éléments extérieurs (milieu salin, eau, véhicule, pneu à armature métallique, ...). Les fils de sortie vers l 'unité d'enre- gistrement peuvent passer dans une saignée effectuée à la surface de la chaussée. Cette saignée de faible profondeur ne doit pas porter atteinte à l'intégrité méca- nique de la couche de roulement. Un ruban adhésif est suffisant, pour éviter la sortie des fils de cette saignée, au passage du véhicule d'essai.

Page 60: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformabilité de surface des chaussées

Exécution et exploitation des mesures 57

MÉTHODE D'ESSAI LPC N° 39

Surface de la chaussée

1 1 l": __ -011

-saignée • •

16 10 11 ~ 13

12

H3 8

7

15

3

4

5

~-+------- 2

__, ______ Coulis éventuel selon la nécessité

02

------ Mortier de scellement en fond de forage

---

Page 61: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

--- i i Etudes routières i 58 Déformabilité de surface des chaussées E 1 1 Exécution et exploitation des mesures

Remaraues :

Pour des structures de chaussée d o n t la part ie supérieure compor te u n matériau non traité recouvert d 'un enduit superficiel, I'ancrage avec ergots de la collerette est indispensable.

Lors de son passage, le véhicule ne doit pas toucher la tige mobile d u capteur et son support.

Le passage d u véhicule peut se faire de n'importe quelle manière ; cependant, u n passage en ligne droite est conseillé, l'axe d'un jumelage arrière passant à la verticale d u capteur.

La comparaison de cette référence avec la mesure d 'un autre appareil de mesure, nécessite la simultanéité des enregistrements.

D'autres montages sont possibles su r tou t e n ce q u i concerne la par t ie supérieure. Cependant il doivent assurer :

- une perturbation minimale de la structure ;

- u n ancrage réel à 6 m (éboulements coinçant le montage à une valeur inférieure) ;

- I'encastrement de la partie inférieure fixe du capteur dans I'ancrage ;

- I'encastrement de la partie supérieure mobile d u capteur dans la chaussée ;

- l ' indépendance d u capteur vis-à-vis des autres éléments de l'expérience (passage du véhicule, conditions atmosphériques, S...).

NOMENCLATURE

.- -- No Pièce Désignation Matière Support de tige

1 Tube chauffage 22*27 Acier 1

1 2 Gaine annelée PVC 1

3 Gaine de blindage PVC 1

1 4 Manchon AU4G 1

5 Bague de serrage AU4G 1 i

6 Bague de serrage AU4G 1

7 Tige filetée M8*250 Laiton 1

8 Support du capteur (fixe) AU4G 1

9 Collerette Bronze 1

i 1 O Support de tige capteur (mobile) Bronze 1

11 Tige filetée Ml 0'30 Acier 1

12 Bague de serrage AU4G 1

13 Capteur 1 3 14 Bouchon AU4G 1 t

15 Écrou plat Laiton 1

16 Vis H.C.M4*10 Acier 1

17 Vis T.H.M10*30 Acier 1

Page 62: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformabilité de surface des chaussées

Exécution et exploitation des mesures

ANNEXE 3B Recommandations pratiques pour la mise en place d'un capteur ancré

Ces recommandations ont été élaborées après la mise en place de capteurs ancrés, par le Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées d'Aix-en-Provence, pour l 'évaluation de l 'écart max imum admissible de divers appareils mesurant la déformabilité de surface.

- Tubes chauffage 2 0 x 27 avec manchons filetés ( longueur 3,00 m pour faciliter le transport et la mise en oeuvre).

- Rondelles 055 x 27,5.

- Rondelles 045 x 27,5.

Remaraue :

Nécessité d'usiner à la demande des rondelles 0 5 5 à la dimension 0 4 5 non standardisée.

- Tube PVC annelé 0 4 5 x 50.

- Tube PVC lisse suivant u n diamètre fonction de celui d u forage r 80 mm).

- Ciment CPA 45 pour scellement de l'ancrage.

- Mortier ((fondulité)) (LAFARGE) pour le scellement d u support capteur.

- Entonnoir.

- Meuleuse.

- Groupe électrogène.

- Matériels divers (marteau, burin, fi l de fer, limes coupantes, scie à métaux, étau, limes...).

- Perceuse électrique avec foret 0 4 mm.

- Clés plates pour blocage des croisillons d'ancrage en tête d u capteur.

-Jauge de profondeur ou à défaut réglet.

- Niveau à bulle cylindrique.

Page 63: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

*--- -- Études routières

60 1 Déformabilité de surface des chaussées - -- Exécution et exploitation des mesures

L'exécution de l'ancrage (fig. 7) des tubes de chauffage s'effectue par fendage du tube en 4 parties égales et repliement en forme de rosaces (extérieur 2 60 mm).

MISE EN PLACE DES RONDELLES PAR SOUDURE Partie inférieure : Bague 055 mm.

Partie supérieure : Bague 045 mm.

ENFILEMENT DU TUBE PVC ANNELE (fig. 9)

Fendage à la demande pour ajustement sur la bague 045 m m et ligature à l'aide d'un fil de fer.

PERÇAGE DIAMETRAL DE LA PARTIE SUPERIEURE La partie supérieure (4 mm) du tube 20 x 27 doit être percée à travers son

diamètre pour faciliter l'enfilement d'un support (fil de fer ou cordelette) destiné au maintien et au guidage du tube lors de sa descente dans le t rou de forage et à l'ajustement de sa longueur.

Nota : Bien nettoyer les bavures provenant du perçage.

- Forage au tricône 026 m m en s'assurant de la verticalité du forage ( mini jusqu'à la profondeur requise).

- Alésage au tricône 0 1 16 m m sur une hauteur de 5 cm. . MISE EN PLACE DU TUBE DE PROTECTION PVC 080 MM SUR UNE

LONGUEUR DE 1.00 M ENVIRON . VERIFKATION DE LA PROFONDEUR FOREE

- Présenter l'ensemble monté en maintenant le tube à I'aide d'un support (fil de fer ou cordelette).

- Le tube sera coupé à une longueur approximative 1 - 30 cm par rapport au niveau supérieur de la chaussée (à ajuster dans chaque cas).

- Remontée du tube d'ancrage.

PREPARATION DES SAIGNEES ET DE L'ANCRAGE DE LA TÊTE SUPPORT

Page 64: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Figure 7 Préparation de l'ancrage.

Figure 8 Présentation du PVC annelé.

Études routières Déformabilité de surface des chaussées 61

Exécution et exploitation des mesures

Figure 9 Perçage de l'extrémité du tubage.

Figure 10 Ensemble support tige capteur {support casseur tige de réglage manchon et

bague de serrage).

Page 65: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

--' I Études routières

62 1 Déforrnabiiité de surface des chaussées Exécution et exploitation des mesures

. PRÉSENTATION ET AIUSTEMENT DE LA TETE SUPPORT SUR LE TUBE (f ig I I )

II faut descendre le tube d'ancrage et ajuster la longueur réglable (tige filetée) afin que la distance entre le support capteur et la collerette en bronze soit compatible avec le capteur utilisé (= 11 mm) (fig. 12).

i RESSORTIR L'ENSEMBLE TUBE + TETE

. INIECTION DU COULIS

PRESENTATION DE L'ENSEMBLE TUBE + TETE D'ANCRAGE ET REGLAGE DE

L'HORIZONTALITE DE LA TETE AU NIVEAU À BULLE (fig. 13) . SCELLEMENT DU SUPPORT CAPTEUR AU MORTIER (( FONDULITÉ)) (fig. 14)

Remarque :

Le blocage et le déblocage des bagues de serrage du manchon en duralumin peuvent être facilités par la réalisation d'une tige en forme de L (L = 0,80 m ; l = 0,005 m ; 04 mm).

Figure 11 Ensemble

monté.

Page 66: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformabilité de surface des chaussées 63

Exécution et exploitation des mesures

Figure 12 Vérification de la distance entre support capteur et collerette en bronze.

Figure 13 Vérification de l'horizontalité de la tête d'ancrage.

Figure 14 Vue d'ensemble.

Page 67: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

j Études routières r Déformobilité de surface des chaussées 1-64 '

-- --- Exécution et exploitation des mesures

ANNEXE 3C Calcul pratique de la déflexion maximale et de la courbure conventionnellement vraies

Calcul de la d6fIexion maximale convenbonnellemem t vraie

La figure 15 rappelle le principe de fonctionnement du capteur ancré. Celui-ci est composé d'une tige 1 rendue solidaire de la surface de la chaussée et d'une bobine 2 fixée sur u n support ancré à 6 mètres de profondeur. L'ensemble tige plus bobine constitue un capteur de déplacement qui permet de mesurer les déplacements de la surface de la chaussée par rapport au point d'ancrage situé à 6 mètres de profondeur.

Figure 15 Schéma de principe du fonctionnement du capteur ancré.

Page 68: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières Déformabilite de surface des chaussées 65 1 - -

MÉ- HOD DE D'ESSAI LPC NO 39 Exécution et exploitation des mesures ip-""-_, 1 ---m. ----7

Le s ignal dé l i v ré p a r l e cap teu r d é p l a c e m e n t est u n s ignal c o n t i n u proportionnel à la position de la tige dans la bobine. Le signal est nul lorsque la tige est en position médiane dans la bobine. Avant le passage d'une charge, l 'ensemble t ige bobine se t rouve dans une posi t ion d e repos 1 e n général différente de la position médiane. Lors du passage de la charge, la chaussée se déforme, sa surface se déplace entraînant la tige d u capteur ancré qui délivre un signal proportionnel au déplacement. Après le passage de la charge, l'ensemble revient à une position de repos 2 qui peut être différente de la position de repos 1 (fig. 16).

Sur l'exemple de la figure 16, la tige est décalée de 0,12 m m de la position médiane avant le passage d u déflectomètre (position de repos 1). En position de repos 2, après le passage du déflectomètre, la tige est décalée cette fois de 0,02 m m de la position médiane.

Figure 16 Exemple d'enregistrement brut effectué par le capteur déplacement d'un capteur ancré.

La déflexion maximale conventionnellement vraie mesurée par le capteur ancré peut alors être calculée de deux façons différentes selon que I'on considère que la déflexion conventionnellement vraie est nulle en position de repos 1 ou 2. Dans le cas précédent, la déf lex ion max ima le conven t ionne l lement vraie provoquée par le déflectomètre est alors de 1,25 m m si I 'on considère que la déflexion conventionnellement vraie est nulle en position de repos 1. Elle est de 1,14 m m si I'on considère la déflexion conventionnellement vraie nulle en position de repos 2.

Ainsi, en théorie, le choix d u point où la déflexion conventionnellement vraie est n u l l e a u n e i n f l u e n c e sur la va l eu r d e la dé f l ex i on m a x i m a l e conventionnellement vraie, donc sur l'évaluation de la justesse d'un appareil. En pratique, cette influence est relativement faible. Par convention, la déflexion convent ionnel lement vraie est considérée comme nul le avant le passage d u déflectomètre.

Page 69: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Études routières 66 1 Déformobilité de surface des chaussées 1 Exécution et exploitation des mesures

On obtient ainsi la courbure au signe près.

Le calcul de la courbure à partir du bassin de déflexion s'effectue en 4 étapes :

- dérivation d u bassin de déflexion pour obtenir une courbe telle que celle de la figure 17 ; la déflexion est maximale lorsque la dérivée s'annule ;

- calcul d u min imum et d u maximum de cette courbe ;

- définition d 'une fenêtre (en pointillé) autour d u point origine (la déflexion maximale est en ce po in t ) ;

- calcul par régression linéaire de la pente de la courbe autour de ce point ;

La limite supérieure de la fenêtre est égale à 60 % de la valeur maximale, la limite inférieure est égale à 20% de la valeur minimale.

Figure 17 Exemple de dérivée d'un bassin de déflexion et fenêtre de calcul de la courbure.

Page 70: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

----- Études routières "

Déformobilité de surface des chaussées ? 67 1 Exécution et exploitation des mesures _ - 1

ANNEXE 4 sition des points de mesure déflexion pour réaliser un calage

de modèle

La distance est repérée par rapport au centre de la charge. Les points de mesures sont répartis suivant l'axe de circulation.

Pour les chaussées souples traditionnelles : X = 150 m m ;

Pour les chaussées en assises traitées : X = 200 mm.

La position des autres charges appliquées à la chaussée à proximité du point de mesure est également relevée notamment les charges de l'essieu avant et de l'autre jumelage de l'essieu arrière dans le cas où la charge est appliquée par un

Page 71: Études routières Déformabilité de surface des chaussées Exécution

Document publié par le LCPC sous le numéro 502 359 Dépôt légal : trimestre 1997

ISBN 2-7208-3590-0 LCPC - IST 1 Impression : I.J.N. Evry