Note d'information

diteur : Setra

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Auteur : Observatoire des tech-niques de chausses

Chaussesdpendances

Prfissurationdes assises de chausses

en grave hydrauliqueseptembre 2002

La prsente note d'information, crite dans le cadre de l'Observatoire des Techniquesde Chausses, fait le point du dveloppement de la prfissuration pour les assises dechausses en grave hydraulique. Elle complte les notes d'information no57 "Techniquespour limiter la remonte des fissures" de mars 1990 [1] et no93 "Systmes limitant la remontedes fissures transversales de retrait hydraulique" d'avril 1997, [2].

Les trois systmes de prfissuration existants, sont dcrits et leur efficacit long terme(7 8 ans) a t value sur sites. Ils ont t compars des sections tmoins nonprfissures.

Ce bilan ne peut tre considr comme dfinitif dans la mesure o certains suivis n'ontpas assez de recul et mriteraient d'tre bass sur un chantillonnage plus large.

La prsente note propose en conclusion les mesures d'accompagnement associer la prfissuration pour la rendre plus efficace.

1 - Description des techniques

Les graves hydrauliques quelle que soit la nature duliant, donnent lieu, lors de la prise des matriaux, unefissuration de retrait. Sous l'effet des variationsthermiques et du trafic poids lourds, ces fissurestraversent les couches de roulement et peuvent ainsi,entraner des dsordres, d'abord de surface, puis destructure aux chausses.

La prfissuration consiste crer, lors de la mise enuvre des matriaux hydrauliques, des discontinuitstransversales pour, l'instar des chausses en btonen dalles, introduire une discontinuit dans la gravehydraulique, qui doit se transformer ultrieurement enfissures fines. On cre ainsi en surface de la grave unchemin de fissuration prfrentiel pour viter unediffusion anarchique. L'objectif est de limiter la gravitdes fissures remontes en surface de l'enrob desfissures fines ne ncessitant pas ou peu d'entretien.

Le pas de fissuration de 2 3 mtres selon lestechniques, a t tudi pour conserver un bon

engrnement et donc un transfert de charge satisfaisant,afin de limiter les risques de mouvements verticaux.

Trois procds ont t mis au pointet dcrit ci-aprs :

le procd CRAFT (CRation Automatique desFissures Transversales) : il a t mis au point parl'entreprise Cochery Bourdin et Chauss (aujourd'huiEurovia), associe au Rseau Technique du Ministrede l'Equipement. Le procd est aujourd'hui tombdans le domaine public et peut tre utilis par toutesles entreprises. Il a fait l'objet d'un avis technique no

70 de juillet 1993 [3], mais sa priode de validit estaujourd'hui dpasse et il n'a pas t renouvel. Ilconsiste crer, avant compactage final, un sillontransversal l'aide d'un couteau mont sur un enginmcanique (type tracto-pelle), de projetersimultanment une mulsion de bitume et de refermerle sillon. Le pas est gnralement de 3 mtres ;

le procd"JOINT-ACTIF" : ce systme estbrevet par SETEC Gotechnique et utilis par

1

(*) note : la moyenne ne suffit pas dfinir l'tendue et la variation des valeurs qui sont souvent disperses, mais elle permet de dfinir unetendance donnant l'ordre de grandeur du phnomne observ.

l'entreprise SACER. Il fait l'objet de l'avis techniquedu Comit Franais pour les Techniques Routires,no 102 de juillet 1997 [4]. Il consiste crer, avantcompactage, une discontinuit transversale de lacouche traite, par insertion d'un joint plastique deforme sinusodale, par vibro-fonage. La fermeturedu sillon est assure par la machine, conuespcialement. Le pas de prfissuration est de2 mtres. Les caractristiques du joint peuvent treadaptes en hauteur (de 0,20 0,24 m) et en longueur(de 2,30 2,90 m) ;

le procd "OLIVIA": il a t mis au point parl'entreprise Viafrance (aujourd'hui Eurovia). Unepoutre tlescopique monte sur engin mcaniquesupporte un outil capable de crer, avant compactageun sillon transversal et d'y insrer un film plastique, une profondeur rglable. En gnral, la hauteur dufilm est gale au tiers de l'paisseur du matriau trait,de l'ordre de 7 cm. La machine assure galement lafermeture du sillon. Le pas est gnralement de 3mtres.

Ces trois procds s'intgrent dans l'atelier de miseen uvre, sans perturber le droulement et la cadencedu chantier.

2 - Dvloppement des techniques(au 01/01/2001)

L'utilisation des techniques de prfissuration est lie celle des assises de chausses en grave hydraulique.Celles-ci sont, en France, en constante rgressiondepuis 10 ans.

Les chiffres communiqus par les entreprisesroutires font tat du dveloppement suivant (en m2 dechausses traites) :

procd CRAFT, environ 4 millions

"JOINT-ACTIF", environ 0,8 million

"OLIVIA ",environ 1,4 million

3 - Mthodologie de suivi

La mthodologie de suivi mise en place a td'observer la remonte des fissures travers la couchede roulement en enrob. Cette observation est effectue la sortie de l'hiver.

Le relev de l'tat et de l'importance de la fissurationest effectu selon le principe suivant. Les fissuresobserves sont classes en 4 niveaux d'tat :

fissure de type A ; amorce fine non dgrade et delongueur infrieure 1,5 mtre,

fissure de type B ; franche de longueur suprieure 1,5 mtre et non dgrade,

fissure de type C : ramifie et ddouble, quelle quesoit sa longueur,

fissure de type D : trs dgrade avec dpart dematriaux, flache et remonte de fines et/oufaenage.

La prfissuration, en thorie, pour tre considrecomme efficace, doit permettre d'avoir un pas defissuration rapproch, mais ne comporter que desfissures fines de classe A ou B priori considrescomme non prjudiciables pour le comportementet l'entretien ultrieur de la chausse.

4 - Rsultats observs par procd

Les premiers chantiers de prfissuration recenssdatent de 1988-1989. Les observations sont plusnombreuses sur le procd CRAFT que sur "JOINT-ACTIF" et surtout que sur "OLIVIA "qui est plusrcent. En consquence, elles portent sur les chantiersles plus anciens ; les techniques et le matriel de miseen uvre ont souvent volu aux cours des annes.

Pour faciliter la comparaison et valuer l'intrt de laprfissuration, quelques chantiers de grave hydrauliquesans prfissuration, ont t suivis. Les sections tmoinsles plus intressantes tant celles situes sur le mmeitinraire et ralises dans les mmes conditions.L'paisseur de la couche de roulement en enrob,jouant un rle important vis--vis de la remonte de lafissuration, les chantiers de rfrence ont tous entre 8et 10 cm d'enrob et le trafic est de classe T1 ou T0.Dix sept sections tmoins ont t retenues sur le rseaunational et rparties travers la France.

Pour faciliter la lecture des tableaux, tous les relevsde fissures ont t ramens, par une rgle de trois, des sections de 1000 m. Le pas,indiqu dans la dernirecolonne, est le rsultat arrondi de la division de 1000m. par le nombre total de fissures.

un ge de 8 10 ans, en moyenne,(*) l'tat de lafissuration sur les sections tmoins est le suivant parsections de 1000 mtres :

TechniqueA B C

pas(m)D

Nb et tat des fissures

10 40 25 2tmoins 13

4.1 Procd CRAFT

Quatorze chantiers ont t retenus et suivis.

Lorsque le procd est utilis seul, on constate quela fissuration apparat vers 5 6 ans. Aprs 6 ans le pasde fissuration diminue rapidement correspondant uneprfissure sur trois ou quatre. Ces fissures d'abordrectilignes, fines et non dgrades, voluent alors

2

4.2 - Procd"JOINT-ACTIF"

Onze chantiers ont t retenus et suivis.

L'efficacit du dispositif est meilleure, bien que lerecul soit un peu moins important que pour le CRAFT(6 8 ans). Cependant, jusqu' 6 ou 7 hivers, le niveaude fissuration observ reste faible.

Il y a globalement moins de fissures traverser lacouche de roulement. Le systme, par interposition d'undispositif physique cre une discontinuit tous les 2mtres.

Le procd a t rarement associ un gotextile etn'a jamais t observ dans cette configuration.

A un ge de 7 8 ans, l'tat de la fissuration est, enmoyenne, le suivant par 1000 mtres :

5 - Conclusion

L'efficacit de la prfissuration est fonction de lasolution technique employe. Celle du type CRAFT, sansmise en oeuvre d'un lment matriel pour crer ladiscontinuit (profil ou film plastique), n'a pas montrde diffrence significative avec les sections sansprfissuration, lorsqu'elle n'est pas associe uncomplexe anti-fissures. La prfissuration cre tousles 3 mtres ne joue pas pleinement son rle ; lafissuration observe aprs 8 ans avec un pas de l'ordrede 12 mtres peut indiquer un mauvais fonctionnementdu systme, qui ne cre pas suffisamment ladiscontinuit.

La mise en place de dispositif physique, en particulieravec le systme "JOINT ACTIF" semble plus efficacevis--vis de la remonte de la fissuration. Lorsqu'ellerapparat, elle reste fine, rectiligne et peu dgrade.(Il n'entre pas dans les objectifs du Collge de seprononcer sur l'influence de la prfissuration vis--visdu dimensionnement).

Le procd "OLIVIA" avec un chantillonnagerduit, semble montrer un comportement se situantentre les deux techniques.

Comme le conseillait dj la note SETRA no 57 [1]en 1990, la mise en uvre d'un complexe antifissure"trs efficace" est donc indispensable quelle quesoit la classe de trafic avec le procd du typeCRAFT.

Sur tous les sites observs, l'utilisation d'ungotextile, associ la prfissuration, a t d'un intrtcertain, avec une paisseur d'enrob d'au moins 8 cm.D'autres dispositifs anti-fissures existent, mais ils n'ontpas t utiliss, ou n'ont pu tre observ par le Collge.

rapidement en catgorie C ou D avec ddoublement etdgradation de l'enrob de surface.

La discontinuit thorique tous les trois mtres, n'estpas observe en surface de l'enrob un ge de 8 10ans. Globalement le pas de fissuration est plus faibleque sur les sections tmoins, (influence de ladiscontinuit), mais l'volution des fissures va en sedgradant et est du mme ordre de grandeur que surles sections tmoins.

En revanche, associ un dispositif anti-fissure telqu'un gotextile imprgn, l'efficacit est amlior. Surquatre sites importants (trafic T1-T0), 8 hivers, leniveau de fissuration reste faible. On peut penser quela prfissuration a gnr des fissures suffisammentfines pour que le gotextile empche leur remonte,tant que l'engrnement, au niveau des dalles cres,reste de bonne qualit (alors que lorsque les battementssont importants, le gotextile est inefficace [2]).

En moyenne 8 ans l'tat des fissures observesest le suivant par 1000 mtres :

4.3 Procd "OLIVIA "

Le nombre de chantiers suivis est plus faible, et latechnique est galement plus rcente, (6 7 ans) que leCRAFT. Seulement cinq sites ont pu tre conserv pourl'exploitation dont trois avec association d'un gotextile.

Les rsultats ci-aprs sont donc prendre avecprcaution et ne peuvent constituer qu'une tendance.

Globalement les rsultats sont intermdiaires entreceux du CRAFT et du "JOINT ACTIF".

En revanche, l'association de la technique avec ungotextile, mme si elle est moins spectaculaire qu'avecle procd CRAFT, indique une amlioration notable ducomportement de l'ensemble.

A un ge de 6 8 ans, l'tat de la fissuration est, enmoyenne, le suivant par 1000 mtres :

25 40 15 1Olivia seul 1220 30 1 0Olivia + go. 2010 40 25 2tmoins 13

TechniqueA B C

pas(m)D

Nb et tat des fissures

3

10 40 30 5Craft seul 127 5 0 0Craft + go. 8010 40 25 2tmoins 13

TechniqueA B C

pas(m)D

Nb et tat des fissures

4 5 5 4Joint Actif 6710 40 25 2tmoins 13

TechniqueA B C

pas(m)D

Nb et tat des fissures

Le S e t r a

ap p a r t i en t a u

Rs ea u

S c i en t i f i q ue

e t Tec hn i q ue

d e l 'q u i p em ent

Cette note, ainsi que toutes les notes dinformation SETRA, peut tre consulte sur(http://dtrf.setra.i2)

Cette note a t rdige par :

Ce document a t dit par le SETRA, il ne pourra tre utilis ou reproduit mme partiellement sans son autorisation.

L'Observatoire des Techniques de Chausses - techniques limitant la remonte des fissuresDidier GILOPPE - CETE de ROUEN % 02 35 68 82 34Gilles LAURENT - CETE de L'OUEST % 02 40 12 85 15Paul MILLAT - CETE de LYON % 03 85 86 67 27

Avec la participation d'Yves MEUNIER reprsentant l'USIRF

Setra. 46, avenue Aristide Briand - B.P. 100 - 92225 BAGNEUX Cedex - France% 33 (0)1 46 11 31 31 - tlcopie 33 (0)1 46 11 31 69Renseignements techniques :Christian AUTRAN - SETRA/CSTR - % 33 (0)1 46 11 34 84 -tlcopie 33 (0)1 46 11 36 80Bureau de vente : % 33 (0)1 46 11 31 53 - rfrence du document : D0229Internet : http://www.setra.equipement.gouv.fr

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Les socits cites le cas chant danscette srie le sont titre dexempledapplication jug ncessaire la bonnecomprhension du texte et la mise enpratique.

ISSN en cours

Bibliographie

[1] Note d'information SETRA, numro 57, Techniques pour limiter la remonte des fissures lasurface des chausses semi-rigides, mars 1990. Auteurs:VAUTRIN JC et VERHEE F.

[2] Note d'information SETRA, numro 93, Systmes limitant la remonte des fissures transversalesde retrait hydraulique, Avril 1997 - Auteurs: GILOPPE D.,LAURENT G. et MILLAT

[3] Avis technique chausses no 70, avril 1993 - Commission gnrale des avis techniques routes.Technique de prfissuration CRAFT (COCHERY,BOURDIN,CHAUSSE)

[4] Avis technique chausses no 102, juillet 1997, CFTR. "JOINT-ACTIF" (SACER)

[5] Catalogue des structures-types de chausses neuves , SETRA-LCPC, octobre 1998. Rseauroutier national (Lettre circulaire du 26 octobre 1998 concernant l'application du cataloguedes structures types de chausses neuves.)

En consquence, le matre d'uvre, s'il retient latechnique de prfissuration sur une assise de gravehydraulique, (comme le recommande le cataloguedes structures types de chausses neuves de 1998)[5], doit associer systmatiquement laprfissuration, sans interposition d'un lmentphysique ( du type CRAFT), un complexe anti-fissures. Par exemple un gotextile coll en partiesuprieure de la grave qui a montr son efficacit dansce cas d'application. Un soin particulier doit tre apport sa mise en uvre, notamment vis vis du collagedes diffrentes couches, et notamment de l'enrob desurface.

S'il utilise un dispositif matrialis par un profil telque le procd "JOINT ACTIF", le gotextile ou autrecomplexe anti-fissures n'est pas ncessaire, sauf si lematre d'ouvrage souhaite limiter au maximum lesfissures en surface de l'enrob. Pour le procd"OLIVIA", il reste recommand, tant que le champd'exprience et le recul ne sont pas suffisants.

Par ailleurs, on a pu observer sur des sections o lacouche d'enrob tait faible, de l'ordre de 4 cm, uneapparition rapide des fissures avec une dgradationtendant au ddoublement et au faenage. Ceci tend montrer que la prfissuration ne doit en aucun casconduire sous dimensionner la couche deroulement.

A titre indicatif, l'ordre de grandeur du cot de laprfissuration seule est le suivant selon l'importancedu chantier (en euro, TTC par mtre carr de chaussetraite) :

procd CRAFT de 0,9 1,4

procd "OLIVIA" de 1 1,5

procd "JOINT ACTIF" de 1,3 1,8.

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