REPUBLIQUE DE COTE D’IVOIRE

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MINISTERE DES INFRASTRUCTURES ECONOMIQUES----------------------------------

LABORATOIRE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS

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PROGRAMME DE RECHERCHE - PERIODE : 2011 – 2015-----------------------------------

ETUDE DIAGNOSTIQUE

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VERSION 02

ABIDJAN-------------------------------------

avr.-23

MISE A JOUR DU CATALOGUE DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES ET DES RECOMMANDATIONS POUR

L’UTILISATION DES MATERIAUX

MISE A JOUR DU CATALOGUE DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES ET DES RECOMMANDATIONS POUR

L’UTILISATION DES MATERIAUX

S O M M A I R E

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MISE A JOUR DU CATALOGUE DE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES ET DES RECOMMANDATIONS POUR L’UTILISATION DES MATERIAUX

1 PRÉSENTATION DU PROJET DE RECHERCHE

1.1 CONTEXTE ET JUSTIFICATION DU PROJET DE RECHERCHE

La route est un moyen de communication et d’échanges qui sert d’appui aux moyens de transport par voie terrestre. Le niveau d’aménagement du réseau routier d’un pays est souvent le reflet de son niveau de développement économique.

La Côte d’Ivoire s’est doté, depuis son accession à l’indépendance, d’un réseau de routes revêtues de plus de 6400 km sur un linéaire total de plus de 80 000 km. L’entretien et le développement de ce réseau nécessitent, de la part acteurs du secteur, une bonne connaissance des évolutions technologiques et du comportement des matériaux dans leur environnement.

La recherche routière dont la finalité est de trouver des solutions pratiques ou théoriques aux problèmes de la construction routière, de créer ou étendre les connaissances - a connu ses lettres de noblesse en Côte d’Ivoire, entre les années 1960 et 1980. Pendant cette période - avec l’acquisition par le LBTP de matériels d’auscultation du réseau routier - d’importantes publications et rapports de recherche ont été édités. L’on peut citer, entre autres :

le catalogue de dimensionnement des chaussées neuves élaboré en 1977,

le guide pour le renforcement des chaussées paru en 1980,

et les guides pour l’utilisation de divers types de matériaux en couches de fondation, de base ou de revêtement,

édités par le LBTP avec l’appui du CEBTP.

A partir des années 1980, les différentes crises traversées par le pays (crise économique, crise militaro-politique, etc.) n’ont pas permis de poursuivre la recherche par manque de financement. Aujourd'hui, malgré la construction de nombreuses routes, force est de constater que beaucoup d’entre elles présentent des niveaux de dégradations qui, hormis l'insuffisance des budgets alloués à l'entretien routier, nécessite des études approfondies pour mieux cerner leur état. L’absence de suivi de l’état du réseau de routes revêtues ne facilite pas l’évaluation de la doctrine routière mise en œuvre dans le pays.

Avec les importants travaux envisagés dans le cadre de la mise à niveau du réseau de routes revêtues en Côte d’Ivoire, l’optimisation des solutions à mettre en œuvre aussi bien pour la réhabilitation de la voirie urbaine que pour celle des routes interurbaines nécessite que la recherche routière soit relancée. C'est dans ce contexte que le Laboratoire du Bâtiment et des travaux publics (LBTP), à travers sa Direction de la Recherche, initie l’actualisation des différents guides de conception des chaussées en Côte d’Ivoire.

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1.2 OBJECTIFS DU PROJET DE RECHERCHE

La recherche en Génie Civil porte sur des aspects relativement larges de l’ingénierie de la construction. Elle a, entre autres, pour objet la maîtrise du comportement des matériaux et des ouvrages dans leur environnement. Il s’agit d’assurer la fiabilité et la sécurité des ouvrages et des infrastructures.

Les objectifs assignés au Consultant dans le cadre de la présente mission sont déclinés ci-après.

1.2.1 OBJECTIF GÉNÉRAL

La mission du consultant a pour objet de mener les études nécessaires à : la mise à jour du catalogue de dimensionnement des chaussées, la mise à jour du catalogue de renforcement des chaussées, l’élaboration de guide d’utilisation des matériaux composites des matériaux recyclés, la mise à jour des recommandations pour l’utilisation des matériaux.

Il s’agit de proposer, à partir d’un diagnostic des méthodes actuelles de conception des routes en Côte d’Ivoire, une mise à jour du catalogue de dimensionnement et de renforcement des chaussées et des guides d’utilisation des matériaux. Le pays pourra alors disposer des référents en matière de conception de routes prenant en compte les retours d’expériences de terrains et les évolutions observées au plan technologique.

1.2.2 OBJECTIFS SPÉCIFIQUES

De façon spécifique, il s’agit de :

faire l’état de lieux de la recherche routière ;

faire l'inventaire de toutes les routes revêtues en Côte d'Ivoire ;

mettre à jour le guide des dégradations de chaussées ;

analyser les causes des dégradations et proposer des solutions pour y remédier ;

clarifier les méthodes de dimensionnement des chaussées utilisées en Côte d'Ivoire ;

proposer des structures de chaussées adaptées aux conditions environnementales de la Côte d'Ivoire.

Cette étude devra permettre, entre autres, de :

favoriser une collaboration scientifique véritable sur la conception des routes en Côte d'Ivoire ;

pérenniser les réflexions sur les problèmes relatifs à la conception des chaussées.

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2 RAPPEL DES THÈMES DE RECHERCHE PROPOSÉS PAR LE LBTP

Pour l’atteinte des objectifs énumérés ci-dessus, le Laboratoire du Bâtiment et des travaux publics (LBTP) a identifié les projets de recherche ci-après pour la période 2011-2015.

2.1 THEME 01 : MATERIAUX COMPOSITES

ETUDE POUR LA DETERMINATION DES PARAMETRES ET LOI DE COMPORTEMENT DES MATERIAUX ROUTIERS IVOIRIENS RECYCLES (COMPOSITE) 01 : détermination du module d’Young 02 : détermination du coefficient de poisson 03 : détermination de la loi de fatigue 04 : détermination de la loi de fluage

MATERIAUX COMPOSITES CONCERNES Graveleux –Ciment + Revêtement Grave-Bitume + Revêtement Grave-Ciment + Revêtement

PHASES DE L’ETUDE Phase 1 : Essais en laboratoire Phase 2 :

mise à jour du catalogue de renforcement des chaussées

élaboration de guide d’utilisation des matériaux composites (recyclés)

2.2 THEME 02 : MATERIAUX BITUMINEUX

ETUDE POUR LA DETERMINATION DES PARAMETRES ET LOI DE COMPORTEMENT DES MATERIAUX ROUTIERS IVOIRIENS (MATERIAUX BITUMINEUX)

01 : détermination du module d’Young 02 : détermination du coefficient de poisson 03 : détermination de la loi de fatigue 04 : détermination de la loi de fluage

MATERIAUX BITUMINEUX CONCERNES Béton Bitumineux Grave Bitume Sand Asphalt Enduits Superficiel

PHASES DE L’ETUDE

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Phase 1 : Essais en laboratoire Phase 2 :

Mise à jour du catalogue de dimensionnement des chaussées

2.3 THEME 03 : MATERIAUX NATURELS

ETUDE POUR LA DETERMINATION DES PARAMETRES ET LOI DE COMPORTEMENT DES MATERIAUX ROUTIERS IVOIRIENS (MATERIAUX NATURELS ET/OU AMELIORES AUX LIANTS HYDRAULIQUES)

01 : détermination du module d’Young 02 : détermination du coefficient de poisson 03 : détermination de la loi de fatigue

MATERIAUX NATURELS CONCERNES

Graveleux latéritiques

Sables argileux

Graveleux latéritiques – Ciment

Sables argileux – Ciment

Litho stabilisation

Béton de sable

Terril

Sable

PHASES DE L’ETUDE Phase 1 : Essais en laboratoire

Phase 2 :

Mise à jour du catalogue de dimensionnement des chaussées

Mise à jour des recommandations pour l’utilisation des matériaux

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3 METHODOLOGIE PROPOSEE PAR LE CONSULTANT

L’étude à réaliser est conduite en quatre phases :

1) Etat des lieux et étude diagnostique ;2) Réalisation d'essais en laboratoire et in situ ;3) Traitement des données recueillies et leur analyse ;4) Validation des recommandations.

3.1 PHASE 1 : ETAT DES LIEUX ET ETUDE DIAGNOSTIQUE

Il s’agit ici d’identifier et de fournir tous les éléments utiles pour l’établissement de plans d’intervention en vue de l’actualisation de l’ensemble des documents et guides concernées par le projet.

3.1.1 ETAT DES LIEUX

3.1.1.1 Equipe de recherche

Avec l’arrivée de jeunes ingénieurs dans l’équipe de recherche du LBTP, le Consultant propose un renforcement des capacités de l’ensemble des acteurs sur les outils de la recherche. A cet effet, des formations et séminaires périodiques devront être organisés pour assurer une veille permanente en matière de recherche routière.

Les premières formations identifiées porteront, entre autres, sur : la méthodologie de la recherche, la rédaction de Procès-verbaux, compte-rendus, termes de référence, rapports et articles scientifiques. Ces formations seront organisées pendant le premier trimestre du démarrage du projet de recherche et porteront sur les thèmes suivants :

a) Formation à la méthodologie de la rechercheLe caractère spécifique de la recherche exige que tous les membres de l’équipe projet soient sensibilisés et formés à l’esprit et à la méthodologie de la recherche. Il convient donc de renforcer les capacités des ingénieurs affectés aux travaux de recherche.

Cette formation portera sur les éléments suivants :

o Phase conceptuelle : formulation du problème, revue de littérature, formulation des hypothèses, élaboration du cadre de référence

o Phase méthodologique : matériels et méthode, élaboration de plans d’expérience

o Phase d’analyse et d’interprétation : présentation des résultats, analyses et discussions

o Partage d’expériences : exposés de travaux de recherche

Cette formation se déroulera sur une période de 2 à 3 jours (2 heures par jour).

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b) Formation à la rédaction d’un procès-verbal d’un compte rendu et d’un rapport scientifique

La rédaction des documents est un élément nécessaire et à part entière du travail de recherche. Elle est utile et précieuse (en particulier lorsqu'elle est bien accomplie).

En sciences, une recherche n'est pas formellement terminée tant que les résultats ne sont pas publiés. En fait, la pierre angulaire de la philosophie des sciences est basée sur l’assomption fondamentale qu’une recherche originale doit être publiée ; c’est à cette condition que de nouvelles connaissances peuvent être authentifiées et s’ajouter à la base de données qui constitue la connaissance scientifique. Pour assurer la réussite des programmes de recherche, le chercheur ne doit pas seulement « faire de la science » mais aussi « écrire sa science ». Les publications ou articles scientifiques apparaissent dès lors comme des écrits externes qui véhiculent l’image de l’entreprise à l’extérieur.

La notoriété que confère au LBTP de Côte d’Ivoire ses publications datant des années 1980 illustre bien ce point.

Les membres de l’équipe de recherche seront formés à la rédactioon de :

o Comptes rendus,

o Procès-verbaux

o Rapports

o Article scientifique.

Cette formation se déroulera sur une période de 2 jours (2 heures par jour).

c) Formation au dimensionnement de chausséesLa recherche routière en Côte d’Ivoire s’est arrêtée au début des années 1980, alors que les méthodes et moyens de dimensionnement des chaussées ont évolué.

Le contenu de la formation devra permettre de sensibiliser les ingénieurs sur la méthode de dimensionnement sur laquelle s’appuie le logiciel Alizé-Lcpc et d’identifier les paramètres de dimensionnement utilisés. Ils devront appréhender l’impact des paramètres de dimensionnement sur les études de structures de chaussées.

Cette formation portera sur les points suivants :

o Présentation du logiciel Alizé-LCPC,

o Rappels sur la méthode de dimensionnement des chaussées

o Dimensionnement de chaussées neuves,

o Renforcement de chaussées après auscultation

Cette formation se déroulera sur une période de 3 jours (2 heures par jour).

3.1.1.2 Bibliographie

Il s’agit ici de faire le point des différentes productions et publications sur la recherche routière en Côte d’Ivoire. L’ensemble des documents sera répertorié. Le Consultant s’assurera de leur disponibilité effective. A défaut, il mènera des recherche auprès des structures et organises susceptibles de disposer de ces documents comme le BNETD, l’AGEROUTE, l’INPHB (ex-ENSTP de Yamoussoukro), etc. L’exploitation effective de ces documents se fera dans l’étude diagnostique.

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3.1.1.3 Matériel de laboratoire

Une évaluation exhaustive du matériel disponible au LBTP sera effectuée en vue d’identifier le matériel indispensable à la conduite du projet de recherche. Cette évaluation permettra de :

o Identifier les essais pouvant être menés au LBTP,

o Concevoir dans la mesure du possible des dispositifs d’essais pour le matériel indisponible au LBTP,

o Identifier les essais devant être menés dans d’autres laboratoires.

3.1.2 ETUDE DIAGNOSTIQUE

Ce volet apparaît nécessaire pour identifier toutes les études qui ont été réalisées sur la conception et la construction des routes revêtues en Côte d’Ivoire. Cet état des lieux est important, d’autant plus que c’est à partir de l’analyse diagnostique que l’on pourra identifier les dispositions complémentaires à prendre pour mieux connaître le comportement des matériaux et des structures de chaussées mis en œuvre, déterminer les principes qui régissent la conception des chaussées et l’exécution des travaux routiers.

Dans cette partie, le Consultant portera, dans un premier temps, un regard critique sur les démarches adoptées pour la réalisation des différents catalogues de conception des chaussées. Dans un second temps, il mettra en évidence les insuffisances de ces démarches au regard de l’évolution de la recherche routière internationale. Ce travail portera entre autres sur les points suivants :

o Analyse des différents rapports de recherche réalisés sur les matériaux ivoiriens,

o Analyse des différentes recommandations sur l’utilisation des matériaux routiers,

o Etat des connaissances sur la recherche routière internationale.

Cette étude diagnostique devra permettre également de :

o faire l’inventaire par catégorie des différentes routes revêtues du pays ;

o déterminer les types de structures de chaussées mises en œuvre (souple, grave bitume, rigide, mixte, …) ;

o connaître la classe de trafics poids lourds ;

o faire un bilan des dégradations constatées et mesurées sur les différents axes (analyses qualitative et quantitative),

o faire une campagne de prospection in situ : Cette campagne aura pour objet d’effectuer, au besoin, des carottages en vue de déterminer ou vérifier les structures de certaines chaussées lorsque cela pourrait s’avérer nécessaire. Elle sera l’occasion de quantifier les dégradations sur certains axes. Cette évaluation portera aussi bien sur les dégradations de type structurel (fissuration, faïençage, déformation) que sur les dégradations de type surfacique (arrachement, ressuage, orniérage,…). Les données recueillies devraient au besoin, permettre de faire des analyses statistiques en vue de mieux cerner l’importance et la répartition spatiale des dégradations.

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3.1.3 LIVRABLES

A l’issu de cette première phase, des rapports devront être remis à la Direction de la recherche du LBTP relativement :

o aux formations,

o à la bibliographie,

o à l’étude diagnostique.

3.2 PHASE 2 : RÉALISATION D’ESSAIS EN LABORATOIRE ET IN SITU

Pour mieux cerner le comportement des matériaux ou structures constitutives des chaussées, des essais de fatigue sont généralement réalisés en laboratoire et in situ. Il s’agit de soumettre les différentes structures de chaussées ou matériaux compactés à des sollicitations cycliques.Pour cette étude, des essais de fatigue pourraient être réalisés en laboratoire et in situ. Un accent particulier sera mis sur les essais d’identification des sols et la mesure de leur CBR. Des essais spécifiques seront également réalisés sur les revêtements.

3.3 PHASE 3 : TRAITEMENT DES DONNÉES RECUEILLIES ET LEUR ANALYSE

Le traitement et l’analyse des données constituent des phases décisives pour ce bilan diagnostic. Ce point devra permettre de dégager les grandes pathologies rencontrées sur les chaussées en Côte d’Ivoire et d’en analyser leurs causes probables. Des outils d’analyse statistique devront être utilisés pour quantifier l'importance des dégradations du même type. Une analyse qualitative de ces dégradations est également nécessaire.

3.4 PHASE 4 : VALIDATION DES RECOMMANDATIONS

Cette phase est essentielle dans la mission du consultant. Elle permettra à l’ensemble des partenaires au projet ainsi qu’aux ingénieurs d’émettre un avis sur les recommandations du Consultant.La validation des recommandations du Consultant devra se faire à l’occasion d’un séminaire ou d’un atelier de restitution.

4 PERSONNEL MIS À DISPOSITION POUR L’ÉTUDE

Cette étude est initiée par le LBTP qui dispose d’une équipe de recherche. Toutefois, compte tenu de l’étendue de la mission, la contribution de l’ensemble des structures nationales et internationales (publiques ou privées) intéressées par la recherche routière en Côte d’Ivoire apparait nécessaire.

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5 RÉPARTITION DES THÈMES PAR CONSULTANTS OU PERSONNE RESSOURCE

Thème de recherche Consultant ou personne ressource

Dr KOUASSI Paulin Dr KONIN Athanas

MATERIAUX COMPOSITES

Grave-Bitume + Revêtement Graveleux –Ciment +

Revêtement Grave-Ciment +

Revêtement

MATERIAUX BITUMINEUX

Grave Bitume Enduit Superficiel

Béton Bitumineux Sand Asphalt

MATERIAUX NATURELS

Graveleux latéritiques Sables argileux Litho stabilisation Terril Sable

Graveleux latéritiques – Ciment

Sables argileux – Ciment Béton de sable

6 DÉLAI DE RÉALISATION

La durée totale de l’étude est de 06 mois pour la première phase. A l’issue de cette phase, un rapport de synthèse devra être remis au LBTP.

7 PLANIFICATION DES TRAVAUX DE RECHERCHE

N° ETAPES ACTIONS PERSONNES CONCERNEES

DATE DE

DEBUT

DATE DE FIN

1 Etat des lieux, étude diagnostique

Recherche bibliographiqueFormation : Méthodologie de la

recherche ; Rédaction d’un compte

rendu, d’un procès verbal et d’un rapport

Formation au dimensionnement de chaussée

Evaluation du matériel de recherche en place

LBTP, Consultants, LCPC

Mai 2012

Décembre 2012

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2 Mise en œuvre d’un programme d’étude du comportement des matériaux in situ et en laboratoire

Réalisation d’essais en laboratoire et in situ (essais d’identification des matériaux, essais CBR, essais triaxiaux, essais de fatigue, mesures de déflexions, etc.)Analyse des résultats

LBTP, Consultants,

Janvier 2013

Décembre 2013

3 Actualisation du catalogue de dimensionnement des chaussées neuves et de renforcement des chausséesMise à jour des recommandations

Rédaction des rapports sur les différents types de matériauxRédaction des projets de catalogues (dimensionnement de chaussées neuves, renforcement de chaussées)Validation des rapports

LBTP, Consultants,

Janvier 2014

Décembre 2014

4 Validation du projet de catalogue de dimensionnement des chaussées neuves et de renforcement des chaussées

Prise en compte des observations ;Elaboration des documents finaux

LBTP, Consultants, Ageroute, BNETD, DGIR, etc.

Janvier 2015

Mai 2015

Ces différentes actions devront être soutenues par des séminaires, colloques et conférences sur les matériaux routiers et sur le dimensionnement des chaussées.

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