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.........~-
Juillet 2008
Directeur interne: Pr. Ibrahima K. CISSE
Directeur externe: Lamine CISSE, A.A.T.R.
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
Centre de Thiès
-
REPUBLIQUE DU SENEGAL
UNIVERSITE CHEIKH ANTA DIOP DE DAKAR
Département de génie civil
PROJET DE FIN D'ETUDES
EN VUE DE L'OBTENTION DU DIPLÔME D'INGENIEUR DE CONCEPTION
Auteurs:
Khadim NDIAYE
Amadou THIAM
-
I..i:tœ :CONTRIBUTION A L'ELABORATION D'UN GUIDE DE DIMENSIONNEMENT
DES STRUCTURES TYPES DE CHAUSSEES NEUVES AU SENEGAL
PFE: Contnbution à l'él aboration d'un guide de dimensionnemenl des structures Iypes de chaussees neuves au Sénégal
•
DEDICACES
A nos parents, pour nous avoir toujours soutenus dans nos études,
A nos frères et sœurs, toute notre affection,
A nos promotionnaires, en souvenir des moments partagés,
A tous ceux qui nous sont chers, vous avez partagé joies et pe ines,
•
,
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E.S P /A A T.R.
P.F.E: Contribution à l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
REMERCIEMENTS
Très sincè res remerciements :
- Au Pl' Ibrahima Khalil CISSE, directeur de l'E.P. T , pour sa disponibilité, son
encadrement et son soutien continus et la mise ci notre disposition de documents de base.
Au cours de notre formation vous nous avez dispensé un enseignement d 'une haute valeur
scientifique et vous avez pu rendre assimilable une matière aussi ardue que les routes ,
Vous nous avez insufflé l'amour des routes. Aujourd'hui encore , vous nousfaites l 'honneur
d'être notre encadreur. Nous vous sommes infiniment reconnaissants.
- A M. Lamine CISSE, chef de la division de la Programmation et de la BDR (Banqu e de
Données Routières) à l 'A.A. TR., pour la formulation du suj et, l 'aide bibliographique et la
supervision de l 'étude, et la disponibilité nonobstant les lourdes charges. Nous remercions
par la même l'ensemble du personnel de l 'A.A. TR.
Nos remerciements vont également à l'endroit de :
Monsieur Serigne Sam SAMB ingénieur au SENELABO pour la documentation mise à
notre disposition et pour sa disponibilité.
Messieurs Ousmane MBODii de la i me promotion, Ibrahima CISSOKHO, Serign e
Modou GUEYE de la Seme promotion et Cheikh Yatt DIOUF de la 8éme promotion pour
l'orientation apportée au sujet à travers leur précédent PFE.
Nous ne saurons finir sans rendre un hommage sincère et plus que mérité à l'ensemble du
corps professoral pour la qualité de l 'enseignement disp ensé et la justesse des conseils
prodigués, cinq années durant. Vous avez toute notre gratitude.
•
Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM E.SPIA.A .TR. ii
P.F.E : Contributi on fi l'élaboration d 'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
SOMMAIRE
Le but de ce travail était de proposer une contribution à l'élaboration du catalogue sénégalais
des structures types de chaussées neuves. Ceci étant fait en fonction, de tous les matériaux de
construction routière disponibles au Sénégal et, du contexte économique de notre pays. Ainsi,
nous devions produire des fiches de matériaux précisant toutes les spécifications requises pour
la construction routi ère, produire des fiches de structures qui nous donnent en fonction de la
classe de plateforme (52, 53, 54 et 55) et de la classe de trafic (T l, T2, T3, T4, T5, T6), de
déterminer les épaisseurs des matériau x d'assise et du revêtement et , faire une petite
introduction sur les chaussées en béton de ciment.
Pour mener à bien cette tâche, me recherche bibliographique approfondie a été menée afin de
déterminer les matériaux (leurs caractéristiques et les servitudes liées à leur mise en œuvre)
entrant dans notre étude, la définition des pr incipes de la méthode de dimensionnernent jugée
appropriée. Après avo ir réuni ces données et aussi après avoir identifié et modifié les
hypothè ses établies dans les travaux antérieurs qui devaient être améliorés , nous avon s
déterminé les contraintes et déformations admissibles pour chaque matéri au, défini des
scénarios de structures dont les choix d'épaisseurs sont vérifiés avec ALIZE III , et pour finir
faire une brève introdu cti on sur les chaussées en béton de cim ent.
Ainsi, nous avons produit trei ze (13) fiches de matériaux, quarante (40) fiches de structure
réparties comme suit : vingt-six (26) pour les structures souples, neuf (9) pour les structures
semi-rigides, trois (3) pour les structures mixtes et deux (2) pour les structures inverses.
Des recommandations ont été faites et sont consignées en fin de mémoire, sur la nécessité de
mettre sur pied le catalo gue sénégalais définitif en impliquant tous les acteurs du secteur
routier, et de confectionner aussi les documents d'accompagn ement (normes, guide sur les
dégradations, tous les guides techniques néces saires) , etc.
Mots clés: catalogue - dimensionnement- fiches de structures- fiches de matériaux - Alizé III
•
Khadim ND/AVE & Amadou TH/AM ESPIA,A.TR. iii
P.F.E: Contribution il l 'élaboration d'un guidB de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
TABLE DES MATIERES
DEDiCACES i
REMERCIEMENTS ii
SOMMAIRE iii
TABLE DES MATIERES iv
LISTE DES ANNEXES vii
ANNEXESA : FICHES DE STRUCTURES vii
ANNEXES B : FIC HES DE MATERIAUX ix
LISTE DES FIGURES x
LISTE DES TABLEAUX xi
LISTEDES TABLEAUX DES ANNEXES xii
LISTE DES ABREVIATIONS ET NOTATIONS xv
INTRODUCTION GENERALE 1
CHAPITRE1: ETAT DES LIEUX SUR L' ELABORATION D'UN GUIDE DE DIM ENSIONN EMENT DES
STRUCTURES TYPES DE CHAUSSEES NEUVES AU SENEGAL 3
INTRODUCTION : 3
1. 1 TRAVAUX EFFECTUES EN 2003: 3
1. 1.1 Rappel des dif férents types de chaussées 3
1. 1.2 Rappel sur la constitut ion de la superstructure : 4
1.1 .3 Matériaux utilisés en technique rout ière au Sénégal et leur répartition : 5
1.1.4 Rappel des diff érent es méth odes de dim ensionnement : 6
1. 1.5 Structure du cata logue retenue (Fiches de st ructures et fich es de matériau x) 12
1.2 TRAVAUX EFFECTUES EN 2004 : 12
1.2.1 Stabil isation des couches de chaussée : 12
1.2.1.2 Stabili sation chimique: 13
1.2.1.3 Trait ement aux liant s hydrocarbon és : 13
1. 2.2 Présentation des mat ér iaux et dét ermi nat ion des caractéri stiques de ces dern iers : 13
1.2.3 Elaboration du catalogue 14
1.3 TRAVAUX EFFECTUESEN 2007: 15
1.3.1 Chaussée mixte / Chaussée inverse 15
1.3.2 Elaborat ion du catalogue sénégalais 17
•
Khadim NDtAYE & Amadou THIAM E.SP /AA TR. iv
P.F.E : Contribution il t 'éteboreuon d'un guide de dimenssonn ement des structures Iypes de chaussées neuves au Sénégal
•
CONCLUSION : , " 19
CHAPITRE Il: METHODE FRANCAISE DE DIMENSIONNEMENT 20
II. 1 Les données requises pour le dimens ionnement. 20
Il.1.1 Le trafic 20
11.1 ,2 Les paramètres de base du calcul 24
11.1,3 Les conditions climatiques et environnementales 25
11.1.4 Les paramètres descriptifs de la plate-forme support de chaussée : 25
11.1.5 Les caractéristiques des matériau x 27
II. 2 Démarche de dimensionnement.. 30
11.2.1 Première étape : Prédimensionnement.. 31
11.2.2 Deuxième étape : Calcul de la structure 31
11.2.3 Troisième étape: Vérification en fatigue de la structure et de la déformation du
support 31
11.2.4 Quatrième étape: Ajustement des épaisseurs calculées 31
11.2.5 Cinquième étape : Définition de la coupe transversale 32
II. 3 Dimensionnement des différentes familles de structures 32
II. 3,1 Vérification commune vis à vis du sol-support et couches non liées 32
Il.3.2 Chaussées souples et bitumineuses épaisses 33
Il.3.3 Chaussées à assise traitée aux liants hydrauliques (MTLH) 36
11.3.4 Chaussées à structure mixte 37
Il.3 ,5 Chaussées à structure inverse : 39
CONCLUSION : , ,., , 42
CHAPITRE III : ELABORATION DES STRUCTURES TYPES 43
INTRODUCTION 43
111.1 Définition des paramètres d'entrée : 43
•
111.1 .1
111.1.2
111.1.3
111.1.4
111.1.5
111 .1.6
111.1 .7
111.1.8
Les régions , " 44
Le sol de plate-forme 44
Le trafic 45
Le coefficient d'agressivité moyen , ," 46
Durée de vie , 46
Taux de cro issance annuel du trafic des poids lourds 47
Les caractérist iques mécaniques des matériaux : 48
Choix de la couche de roulement.. 48
Khadim ND/A YE & Amadou TH/AM E.SP/AA. TR. v
P.F.E : Contriouuon Il l'élab oration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
11 1.1.9 Epaisseurs de mise en œuvre des matériaux 49
111.1.10 La liai son aux interfaces · 49
III. 2 Le cho ix des types de structures 50
111.3 Aménagement progressif et entretien préventif 53
111.2.1
111.2.2
111.2.3 .
III. 3.1
III. 3.2
Les chaussées souples 51
Les chaussées semi-rigides 52
Les chaussées à structure mixte 52
Solution traditionnelle 53
Entretien préventif 53
III. 4 Structure du guide de dimensionnement 54
111.4.1 La fiche de procédure 54
111.4.2 Les Fiches de matériaux : 54
111 .5 Fiche de st ructures 54
III. 6 Exemple d'utilisation du guide de dimensionnement.. 55
CONCLUSION : 59
CHAPITRE IV : LES CHAUSSEES EN BETON DE CIMENT.. 60
INTRODUCTION : 60
IV.l Modél isation de la structure de chaussée 60
IV.2 Critères retenus pour le dimensionnement : 61
IV.2.1 Les structures avec couches de fondat ion : 61
IV.2.2 Les st ruct ur es en béton armé con t inu sur couche de forme : 61
IV.3 Détermination de la contrainte de traction admissible at, ad dan s la couche de base en
béton 62
IVA Détermination de la contrainte de tract ion adm issible at, ad dans la couche de fondation
en béton mai gre ou en matériaux traités aux liants hydrauliques 63
IV.5 Choix des valeurs de risque pour les chaussée s en béton 63
IV.6 Dimensionnement des aciers 63
IV.6.1
IV.6.2
IV.6.3
Les fers de liaison 63
Les goujons pour chaussées en dalles 64
Les armatures longitudinales du béton armé cont inu 65
Exemple de dimensionnement : 65
CONCLUSION : 68
CONCLUSION GENERALE : 69
1
Khadim ND/AYE & Amadou THIAM E.S P IA.A. TH vi
PFE. Contribution Il t'eteooretion d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussees neuves au Sénéqst
•
LISTE DES ANNEXES
ANNEXES A: FICHES DE STRUCTURES
•
SI: SN 1GB .
S2 : SN 1GN................... .. .
SJ : SN 1LAT2.......... . ..
S4 : SN 1LACo ..
S5 : SN 1GNT.. .
S6:SN/GRH ..
S7: LATI 1 LAT2 .
S8 : LATI IGN...... .. ..
S9:LATI/GNT .
Slü: LAT! 1LACo .
Sil: LATI IGRH .
S!2: LAT2 1GB .
SIJ: GN IGN .
SJ4 : GN 1LAT2 .
S15: GN 1LACo.
S16 : GN 1GNT..
S17: GN IGRH ..
S18: GN 1GB .
S 19 : GNT 1GNT.. ...
S2Ü: GNT 1LAT2 .
S21 : GNT 1LACo .
S22 : GNT 1GRH .
S2J : GRH 1GRH .
S24 : GRH 1LACo... . .
S25 : LACo 1 LACo ..
........................ Al
. A2
. AJ
. A4
.. A5
. A6
. A7
................A8
.. ....... A9
.........AJÜ
.. AII
. A12
...................AIJ
....... A!4
. AI5
................AI6
. A17
.................. AI8
............. ..AI9
. A2ü
. A21
. A22
. A2J
............. A24
.... A25
Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM FSP/AATR. vii
PF E : Contribution li l'é /aborat ion d 'un guide de dimensionne ment des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
S26 : LACQ / GB.. . A26
HI: SC / LAC.. ... . . . . . . . . ... . A27
H2 : LA C / LAC , ,....... . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. ... . ... . . . . . . . . . ,..A28
HJ : LAT2 / LA C " , " .. " .. ". A29
H4 : GN / LAC" " AJO
H5: GNT / LAC , "". ... . ,.,.." ..AJ!
H6 : GRH / LAC .... ... . . . . .... ............... . . . . .. ... . . . . .... ........... . ,, ", AJ2
H7 : LACQ / LAC " " , ', AJJ
H8 : SC / GC AJ4
H9: GC / GC " " " " " ,, .. .. ." " """ ,, .. .. . " " " " " " ,, . .. .. AJ5
MI: LACQ / LAC " " ." ." . " .. " " " " " " " "."" " " .,, ,, . .. ,, " " " " A36
M2 : LAC / GB " ,. . .. . . . . . .. . . . . . . . . .. . ..... . .. ... .. .. . . .. . . A37
M J : GC / GB " .. ,. " .. "" ." " " " ,, " "" " ..A37
Il : SC /GRH/GB " " .. .. .. " ". .. . AJ8
12 : LA C / GRH/GB " " " " ". .. . . .. .. . " " " ".. .. " .. " " .. .. ,, .. .. ..." A39
•
1
Khadim ND/A YE & Amado u TH/AM E.SP /A A T.R. viii
P.F.E : Contribution à l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
ANNEXES B : FICHES DE MATERIAUX
HYPOTHESES DE DIMENSIONNEMENT B1
SOL DE PLATEFORME B3
FM 1: SABLE NATUREL (SN) B4
FM 2 : GRAVELEUX LATERITIQUES CRUS (LAT) B5
FM 3 : GRAVE NATURELLE (GN) B6
FM 4 : GRAVE NON TRAITEE (GNT) ET GRAVE RECONSTITUEE HUMIDE (GRH) B7
FM 5 : GRAVELEUX LATERITIQUES AMELIORES AU CONCASSES (LACo) B8
FM 6 : SABLES TRAITES AU CIMENT (SC) B9
FM 7 : GRAVELEUX LATERITIQUESTRAITES AU CIMENT (LAC) B10
FM 8 : GRAVES TRAITEES AUX LIANTS HYDRAULIQUES (Ge) B11
FM 9 : GRAVE-BITUME (GB) / GRAVE EMULSION (GE) B12
FM 10 : SABLE-BITUME (SB) B13
FM 11: BETO'N BITUMINEUX (BB) B14
FM 12: ENROBES DENSES (ED) B16
FM 13: SAND ASPHALT ~ B17
•
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Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM E.S P IA.A. T.R. ix
P.F.E. Contribution a l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : épaisseurs de la couche de surface en matériaux bitumineux pour les chaussée à faible
trafic, à assise granulaire [2J 33
Figure 2 : Démarche de calcul du dimensionnement des structures de chaussée 55
•
1
Khadim NOIAYE & Amadou THIAM ESPIA.A. T.R. x
P.F.E : Comribuuon il l'élaboration d 'un guide de dtmensionnement des structures Iypes de chaussé es neuves au Sénégal
•
LISTE DES TABLEAUX
Tableau l:c1asse de trafic 17
Tableau 2 :c1asse de plate-forme 18
Tableau 3: Répartition du trafic poids lourds par voie de circulation. [2] 21
Tableau 4: Définition des classes de trafic. [2] 21
Tableau 5: Valeurs de K et a pour le calcul de l'agressivité d'un essieu [2]. 23
Tableau 6: Coefficients d'agressivité selon le trafic et le type de chaussée . [2] 24
Tableau 7: Risque de calcul retenu à 20 ans pour le Catalogue 1998 des chaussées des routes
nationales . [2] 25
Tableau 8: Classe de portance à long terme au niveau de l'arase de la PST. [2] 26
Tableau 9: Classification des plates-formes selon LCPC-SETRA, 1981. 27
Tableau 10 : Écart-type sur les épaisseurs à la mise en œuvre de couches en matériaux bitumineux [2]
.............................................................................. ................................................................................. 29
Tableau 11: Valeurs du coefficient d'agressivité moyenne du trafic pour la justification de la tenue du
sol support [2] 33
Tableau 12: Valeur de u associée au risque r [2] 35
Tableau 13: Valeurs du coefficient kc pour les chaussées bitumineuses [2] 35
Tableau 14: Valeurs du coefficient ks [2] 35
Tableau 15: Valeurs du coefficient kc pour chaussées en MTLH 37
Tableau 16: valeur du risque de calcul r2 pour la couche en MTLH 39
Tableau 17: Modules de calcul de la plate-forme support de chaussée 45
Tableau 18: Les classes de trafic de l'étude 46
Tableau 19: Coefficients d'agressivité selon le trafic et le type de chaussée 46
Tableau 20: trafic cumulé (en millions d'essieux équivalents NE) 47
Tableau 21: Type et épaisseur de la couche de roulement selon le trafic [9] 48
Tableau 22: Epaisseurs minimales et maximales de mise en œuvre 49
Tableau 23 : Scénarii de structures pour les chaussées souples 51
Tableau 24: Scénarii de structures pour les chaussées semi-rigides 52
Tableau 25:Scénarii de structures pour les chaussées à structures mixtes 52
Tableau 26: Scénarii de structures pour les chaussées à structures inverses 52
Tableau 27: Valeurs du coeffic ient ks [2] 63
Tableau 28:caractéristiques de goujons [2] ~ 64
Tableau 29:caractérist ique du béton de ciment 65
Tableau 30: Contraintes dans le béton de la structure en BAC 67
•
Khadim NDIA YE & Am adou THIAM E.S. PIA.A. T.R. xi
P.F.E ,'Contribution à l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
LISTE DES TABLEAUX DES ANNEXES
Tableau Al: Les paramètres de calage Al.
Tableau A 2 : définition des régions : caractéristiques climatiques A2
Tableau A 3 : Caractérisation des sols de plateforme A3.
Tableau A 4 : Déformations admissibles pour les sols de plateforme A3
Tableau A 5 : Spécifications sur les sables naturels [9] A4
Tableau A 6 : Domaine d'utilisation des graves naturelles A4
Tableau A 7 : Déformations admissibles pour les sables naturels A4
Tableau A 8: Domaine d'emplo i des graveleux latéritiques crus A5
Tableau A 9 : Spécifications sur les graveleux latéritiques crus [9]
Taux de croissance annuel du trafic t =5% A5.
Tableau A 10 : Déformations admissibles pour les graveleux latéritiques crus A5.
Tableau A 11 : Fuseaux granulaires pour les graveleux latéritiques crus après compactage (CEBTP)
[9] A5.
Tableau A 12 : Spécifications sur les graves naturelles [9] A6.
Tableau A 15 : Domaine d'utilisat ion des graves naturelles A6 .
Tableau AB: Fuseaux granulaires pour les grave naturelles [9] A6.
Tableau A 14 : Déformations admissibles pour les graves naturelles A6.
Tableau A 16 : Valeurs minimales de ES, LA et MDE pour les GNT et GRH [5] A7.
Tableau A 17: Fuseaux granulaires pour les GNT/GRH [7] A7.
Tableau A 19 : Domaine d'emploi des GNT/GRH A7.
Tableau A 18 : Déformations admissibles pour les GNT/GRH A7.
Tableau A 23 : Domaine d'utilisation des graveleux latéritiques améliorés aux concassés A8.
Tableau A 20: Spécifications sur les graveleux latéritiques améliorés aux concassés [9] A8.
Tableau A 21: Fuseaux granulaires pour les latéritiques améliorés aux concassés [9] A8.
Tableau A 22 : Déformations admissibles pour les graveleux latéritiques améliorés aux concassés ..A8.
Tableau A 24 : Domaine d'utilisation des sables traités au ciment A8.
•
1
Khadim NDtAYE & Amadou TH/AM E.S.PIA,A, T.R . xii
P.F.E : Contribution â l'élaboration d 'un guide de dimensionnem ent des structures types de chaussées neuve s au Sénégal
•
Tableau A 26 : Spécif ications sur les sables traitables au ciment [9] A9.
Tableau A 27 : Spécifications sur le mélange sol-ciment [9] A9.
Tableau A 25 : Déformations admissibles pour Le sol-ciment A9.
Tableau A 28 : Doma ine d'util isation des graveleux lat érit iques tra it és au cim ent A9.
Tableau A 30 : Spécifications sur la latér ite cru e utilisée [9] A10 .
Tableau A 31 : Spécif ications sur le mélange des graveleux latérit iques tra ités au ciment AlO.
Tableau A 29 :Défo rmat ions admissibles pour les graveleux laté rit iques tra it és au ciment A10.
Tableau A 32 : Performances à un an des graves traitées [5] A10 .
Tableau A 34 : Dosages en liants moyens admissibles [5] A11.
Tableau A 35 : Ordre de grandeur des épaisseurs pour assises tra itées aux liants hydrauliques [3]A11.
Tableau A 36 : Domaine d'utilisation des grav es traitées au ciment All.
Tableau A 33 :Défor m at ions admissibles pou r les grave s traitées au ciment All .
Tableau A 37: Fuseaux granula ires pour les graves -bitume 0/31.5 (CEBTP) [9] All .
Tableau A 39 : Spécifications sur les granulats pour graves-bitume et graves-émulsion [9] A12 .
Tableau A 40 : Performances des grav es-bitum e dans l' essai d'immersion compression LCPC à 18°C
[5] A12.
Tableau A 38:Déforma t ions adm issible s pour les graves -bitume A12.
Tableau A 41 : Domaine d'utilisation des grave s-bitume A12.
Tableau A 43 : Spécifications sur les sables traitables au bitume [9] A13 .
Tableau A 44 : Performances sur les mé langes de sables- bitume [9] A13.
Tableau A 45 : Doma ine d'emploi des sables-bitume A13.
Tableau A 42 :Défo rm at ions admissibles pour les sables-b itume A13.
Tableau A 46 : Spécif ications sur les granulats pour bétons bitumineux [9] A14 .
Tableau A 48 : Fuseaux granulométriquespour bétons bitumineu x [9J A14
Tableau A 49 : Doma ine d'emploi des bétons bitumineu x A14 .
Tableau A 47 : Spécifications sur le mélange des bétons bitumineu x [9] A14 .
Tableau A 50 : Déformations admissibles pour les bétons bitumineu x A15.
•
Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM E SP/AkTR. xiii
P.F.E: Contribution à l'élaboration d'un guide de aimensiotmement des structures types de chaussées neu ves au Sénégal
•
Tableau A 51: Spécifications sur les granulats pour enrobés den ses [9] ,." " " .,.,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A16
Tableau A 52: Fuseaux granulométriques pour enr obés denses [9] .."""" .." ." ". "." " " ."A16.
Tableau A 54: Spécifications sur le mélange des enr obés denses [9] ." " " " " " .." .." .." ." ." " " ...". A16,
Tableau A 55: Domaine d'utilisation des enrobés denses. "" " " """" " " " " " " " "." " " " " .."".A16.
Tableau A 53 : Déformat ion s adm issibles pour les enr obés denses. ." """."" " " " A16.
Tableau A 57 : Spécificat ion s sur le mélange des sand-asphalt [9] """ A17 .
Tableau A 56 : Spécifications sur les granu lats pou r Sand Asphalt [9] " " " " A17.
Tableau A 58 : Domaine d'util isat ion des sand-asphalt. " .." " " .." " " .A17.
Tableau A 59: Fuseaux granulométr ique s CEBTP pour sand-as phalt [9] " ." """ " " " " " .." " ...Al7 .
•
1
Khadim NDIA YE & Amadou THIAM ESPIA-A TR. xiv
PF E . Contribution à l'élabora/lon d'un guide de dimension nemenl des structures types de chauss ées neuve s au Sénéga l
•
LISTE DES ABREVI ATIONS ET NOTATIONS
ORGANISMES ROUTIERS
•
AATR
AASHO
CEBTP
ESP
LCPC
SETRA
PTG
Agence Autonome des Travaux rout iers
American Association of State Highways Officiais
Centre Expérimental de Recherche s et d' Études du Bâtiment et des Travaux Publics
Eco le Supérieure Polytechnique
Laboratoire central des Ponts et Chaussées
Service d'Études Techniques des Routes et Autoroutes
Programme Trienn al Glissant
MATERIAUX
BB Béton bitumineux
LAC Graveleux latéritiques traités au ciment
GRH
GNT
Grave reconstituée humide
Grave non traitée
LACo Graveleux latéritique s améliorés aux concassés SN
ED Enrobés denses LAT
GB Grave-bitume SA
GC Grave-ciment SB
GN Grave naturelle SC
Sable naturel
Grave leux latéritiques crus
Sand asph alt
Sable-bitume
Sable-ciment
PAR AMÈTRES DE D1MENSIONNEMENT
b pente de fatigue du matériau exprimée sous forme d'un e loi bi-logarithmique
c coefficie nt assoc iant la variation de déformation à la variat ion aléatoire d 'épa isseur de la chaussée L'>h(m-I )
E module d 'Young (MPa)
E(ll,f) module d'Young à la température eet à la fréquence f( MPa)
f fréquence (Hz)
k, coefficient de calage
kd coefficient tenant compte des discontin uités des structures de chaussées rigides
k, coefficient ajustant la valeur de déformation ou de contrai nte admissible en fonction du risque de calculou des facteurs de dispersion
k, coefficient de prise en compte des hétérogénéités locales de la portance de la couche non liée sous-jacente
K rapport de l' épaisseur de matériaux bitumineux à l'épai sseur totale (pour les structures mixtes)
1
Knedim ND/AYE & Amadou TH/AM E.SP/A.A. TR. xv
P.F.E : Contribuuon à l'élaboration d 'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
p période de calcul
Sh écart-type sur l'épaisseur de [a couche mise en œuvre (rn)
SN écart-type sur le logarithme du nombre de cycles entraînant la rupture par fatigue
u variable aléatoire de la loi normale centrée réduite associée au risque l'
P pente de fatigue du matériau exprimée sous forme d'une loi semi-Iogarithmique
li écart-type combinant la dispersion sur les épaisseurs et celle sur les résultats d'essais en fatigue
E"ad déformation horizontale admissible en traction
E••ad déformation verticale admissible en compression
E, déformation en traction/compression maximale dans le plan horizontale
E. déformation verticale maximale
E6 déformation pour laquelle la rupture conventionnelle en flexion sur éprouvette est obtenue au bout de
106 cycles avec une probabilité de 50 %, à 10°C et 25Hz
E6(9,f) déformation pour laquelle la rupture conventionnelle en flexion sur éprouvette est obtenue au bout de
106 cycles avec une probabilité de 50 %, à la température SoC et pour une fréquence f
E(N,9,f) déformation pour laquelle la rupture conventionnelle en flexions sur éprouvette est obtenue au bout deN cycles avec une probabilité de 50 %, à la température SoC et pour une fréquence f
v coefficient de Poisson
v(9,f) coefficient de Poisson à la température SoC et pour une fréquence f
S température de calcul (SoC)
e., température équivalente (SoC)
O'.ad contrainte admissible en traction à la base d 'une couche (MPa)
0, contrainte en traction/compression maximale dans le plan horizontal (MPa)
06 contrainte pour laquelle la rupture par traction en flexion sur éprouvette de 360 j est obtenue pour 106
cycles (MPa)
o,(N) contrainte pour laquelle la rupture par traction en flexion sur éprouvette de 360 j est obtenue pour Ncycles (MPa)
ESSAIS ET GRANDEURS
CBR indice de portance californien (Californian Bearing Ratio) (%)
d diamètre des plus petits éléments du matériaux
D diamètre des plus gros éléments du matériaux
ES équivalent de sable
EV2 module à la plaque au second cycle de chargement
1
Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM ESPIA. A.TR. xvi
P.F.E : Contribution Il t 'éteboretion d 'un guide de dimens ionne menl des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
Ir
I p
LA
MDE
OPM
r
R
w
p
CAM
N
NE
MJA
PL
Ti
ret
indice de concassage
indice de plasticité (%)
coefficient de Los Angeles (%)
coefficient micro-Deval en présence d'eau (%)
optimum Proctor modifié
résistance à la compression simple après immersion à l'essai Duriez (MPa)
résistance à la compression simple avant immersion à l'essai Duriez (MPa)
résistance à la traction directe (MPa)
teneur en eau (%)
masse volumique (kg/rrr')
TR AFI C
coefficient d' agressivité moyenne
nombre cumulé de véhicules sur la période calcul
nombre équivalent d 'essieux de référence correspondant au trafic poids lourds
moyenne journalière annuelle
poids lourds
taux annuel de croissance géométrique du trafic (%)
classe de trafic
classe de trafic cumulé
SOL-SUPPORT
ARi classe de portance à long terme de l'a rase de plateforme
PFi classe i de portance à long terme de la plate-forme support de chaussée
PST partie supérieure des terrassements
Si classe de plate-forme CEBTP
Khadim ND/II YE & Amadou TH/AM F.sP/A.A.I.R. xvii
P.F. E , Contribution a l'élaboration d'un guide de aimensiormement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
INTRODUCTION GENERALE
De nos jours, il n'est pas rare d'entendre les autorités étatiques dire qu'elles aimeraient avoir
au Sénégal des routes qui durent 40 ans, Pour arriver à réaliser ce rêve, il est inévitable que
tous les acteurs - Bureaux d'étude, entreprises d'exécution, laboratoires, pôles de recherches
et centres universitaires, exploitants de carrières, organes étatiques concernés - doivent
travailler en synergie pour aboutir à un consensus, une manière partagée par tous de construire
des routes répondant à nos réalités, Dans plusieurs pays, devant la primeur d'avoir une
harmonie et une maîtrise dans la construction routière, des documents à cet effet ont été
conçus: des catalogues de structures types de chaussées neuves et leurs documents
d'accompagnement (normes, guides techniques, .. ).
C'est pour résorber ce gap, que dès 2003 l'Ecole Supérieure Polytechnique de Thiès avec le
concours de Jean Lefebvre Sénégal, avait jugé nécessaire de confier en projet de fin d'études
la confection d'un catalogue des structures types de chaussées neuves au Sénégal, en la
personne de M. Ousmane MBODJl. Le sujet était libellé comme suit: «Esquisse d'un
catalogue de dimensionnement des chaussées pour le Sénégal», Dans ce travail, les
hypothèses principales ainsi que l'orientation et la forme du futur catalogue futur furent
définies, Puis, pour montrer l'intérêt porté à ce sujet, en 2004 les élèves ingénieurs Ibrahima
CISSOKHO et Serigne Modou GUEYE continueront dans la même lancée lors de leur projet
de fin d'études intitulé « Elaboration d'un catalogue de dimensionnement des chaussées
souples pour la zone ouest du Sénégal ». Ces derniers ont porté leur étude sur la zone ouest et
ont pu produire des fiches de matériaux. Et récemment, en 2007, M. Cheikh Yatt DIOUF pour
son mémoire en collaboration avec l'Agence Autonome des Travaux Routiers (A,ATR.) a
travaillé sur le sujet: « Elaboration d'un catalogue des structures types de chaussées neuves
au Sénégal ». Il a pu outre la mise à jour de quelques paramètres de dimensionnement,
produire des fiches de matériaux et des fiches de structure, structures techniquement
réalisables et économiquement rentables,
Il était désormais nécessaire, de confirmer ou d'infirmer les hypothèses formulées jusqu'alors,
de les améliorer avant de produire à nouveau des fiches de matériaux et des fiches de structure
jugées mieux adaptées.
•
1
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E.SP/AA TR.
P.F.E : Contribution à l'élaboration d 'un gUide de dimensionnement des structures types de chaussé es neuves au Sénégal
•
Dès lors, notre étude aura comme but de cibler et d'améliorer toutes les hypothèses devant
l'être puis, de passer à la production des fiches de matériaux et des fiches de structure et enfin,
d 'introduire les chaussées en béton de ciment. Donc ce document regroupe des structures de
chaussées déjà pré-calculées et leurs fiches des matériaux.
Pour réaliser le travail demandé, on a procédé à une recherche bibliographique approfondie
afin de d éterminer les matériaux (leurs caractéristiques et les servitudes liées à leur mise en
œuvre) entrant dans notre étude, à une analyse critique des classes de trafic et de plateforme
et, à la définition des principes de la méthode de dimensionnement jugée appropriée. Après
avoir réuni ces données et aussi après avoir identifié les hypothèses établies dans les travaux
antérieurs et qui devaient être améliorés, nous avons d étermin é les contraintes et déformations
admissibles pour chaque matériau, défini des scénarios de structures dont les choix
d'épaisseurs sont vérifiés avec ALIZE III et , nous avons pu faire une ébauche des hypothèses
pour le calcul des chaussées en béton de ciment.
Notre mémoire est composé de quatre grands chapitres. Le chapitre 1 fait un rappel des points
saillants des travaux antérieurs portant sur ce sujet, le suivant passe en revue de manière assez
approfondie la méthode française de dimensionnement, le troisième concerne l'élaboration
des structures à savoir l'ensemble des hypothèses et tout le préalable à l' élaboration d 'un
catalogue et , pour finir , le quatri ème chapitre parle exclusivement des chaussées rigides . Les
fiches de matériaux et les fiches de structures sont jointes en annexe.
•
1
Khadim NOIAYE & Amadou TH/AM E S P /A,A, T.R. 2
P.F.E : Contribution li l'élabo ra/ion d 'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
CHAPITRE 1: ETAT DES LIEUX SUR L'ELABORATION D'UN GUIDE DE
DIMENSlûNNEMENT DES STRUCTURES TYPES DE CHAUSSEES NEUVES AU
SENEGAL
INTRODUCTION
Dans cette partie, il s ' agit de faire un résumé des trois projet s de fin d'étude ayant précédé le
notre dans ce domaine. En effet, vu qu'il s'agit d'une contribution, il est nécess aire de faire un
rappel de l'ensemble des travaux antérieurs.
Ainsi, nous pourrons fixer nos object ifs sachant clairement ce qui reste à faire.
l. 1 TRAVAUX EFFECTUES EN 2003:
Il s ' agit du mémoire de fin d 'études, de Mf. Ousmane MBODJ (2003, ESP) [7].
I. 1.1 Rappel des différents types de chaussées
J. 1.1.1 Chaussées souples ou flexibles:
Ces chaussées tiennent leur nom du fait qu'elles ont l'aptitude de se déformer réversiblement
sous les sollicitations. Elles sont constituées d'une couche bitumineuse en surface et d 'une
assise en matériau granulaire. Elles ont l' aptitude à se d éformer sans se fissurer. Elles
distribuent les effort s de surface à travers les couches de base et de fondation. Cette
distribution se fait de façon que l' effort sur la plate-forme soit compatible avec la résistance
de l'infrastructure et du sol.
Les chaussées flexibles comportent :
• Une couverture bitumineuse relativement mince ;
• Une couche de base en matériaux non traités;
• Une couche de fondation en matériaux non traités.
Plus la chaussée est épaisse moins la cont rainte appliquée à la base de la plateforme est
importante.
Le dimensionnement de ces structures repose sur la limita tion de la déformation verticale Ez
du sol support .
•
Khadim NDIAYE & Amadou TH/AM E.S .PIA.A. TR. 3
1P.FE : Contribution a l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
/.1.1.2 Chaussées semi-rigides :
Une chaussée serni-rigide est une chaussée avec une couche de surface en béton bitumineux,
la couche de base étant améliorée au ciment et la couche de fondation granulaire. Le
dimensionnement des structures serni-rigides porte sur la rupture par fatigue à la base de la
couche liée et l'orniérage du sol support. Il faut donc s'assurer que la contrainte de traction à
la base de la couche traitée est inférieure à la contrainte de traction admissible du matériau et
que la déformation verticale à la surface des couches non liées et sol support est inférieure à
une valeur limite admissible.
I.1.1.3 Chaussées rigides:
Une chaussée rigide est comme une dalle de béton. Elle est peu déformable, elle absorbe la
charge afin d'éviter une déformation, sur la fondat ion ou l'infrastructure, susceptible de
causer la rupture. De telles structures mobilisent des efforts notables de traction par flexion
très importants par rapport à ceux subis par les structures serni-rigides et se déforment
essentiellement par fissuration. Par contre la déformation verticale est très faible .
Son dimensionnement repose sur la limitation des efforts de traction par flexion du béton sous
l'effet des charges .
Pour des trafics élevés , ces types de chaussées ont des performances mécaniques très
intéressantes, comparées aux autres types de structures ; seulement J'in vestissement initial est
plus lourd.
1.1.2 Rappel sur la constitution de la superstructure:
La superstructure constituée par l'ensemble des couches de matériaux mis en œuvre au dessus
de l'infrastructure est composée de deux couches fondamentales:
La couche d'assise:
L'assise est composée généralement de deux couches: la couche de base et la couche de
fondation. Elle est réalisée avec des matériaux à granulométrie continue et elle contribue
grandement à la résistance de la chaussée et à la diffusion des sollicitations verticales induites
par les pneumatiques .
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E S PIA. A. TR. 4
P.F.E . Contribut ion li l'élaboration d 'un guide de dimensionnement des structures types de chau ssées neuves au Sénégal
•
La couche de surface
La couche de surface ou de revêtement permet d'adoucir la surface de roulement, d'assurer la
distribution des charges transmises dans la chaus sée et dans le sol et de protéger l'assise
contre l'action du trafic et des intempéries,
La couche de roulement peut être accompagnée d'une couche de liaison qui permet dans
certains cas d'éloigner le sommet de la couche de base de la surface de la chaussée lorsqu'elle
est mince, ou encore dans le cas de forts trafics,
Elle doit, de façon générale, être capable de supporter les charges du trafi c, de les repartir sur
l'infrastructure et de subir sans dég âts l'effet des agents atmosphériques.
1.1.3 Matériaux utilisés en technique routière au Sénégal et leur répartition:
Les matéri aux pierreux traités dans le cadre de cette partie concernent uniquement la
construction de la sup erstructure routière. Les travaux routiers nécessi tent l'exploitation, la
préparation et la mise en place d 'une quantité considérable de matériaux de bonnes qual ités.
Ces matériaux sont exploités soit dans des carrières, soit dans des gravières à partir de
matériaux rocheux naturel s et sont également nécessaires à la réalisation de tous les ouvrages
du génie civil. Les besoins sont tels qu'une pénurie commence à se faire sentir dans de
nombreuses régions.
Ils proviennent soit de l'explo itation des roches en place, soit l'exploitati on de gisements de
graviers et de sabl es résultant de l'érosion naturelle de ces rochers. Les roches peuvent être
classées en 3 catégories :
Roches éruptives (ignées) : basaltes, dolomites granites ;
- Roches sédimentaires: sables, latérites, grés;
- Roches métamorphiques : latérites, gnei ss parfois, quartzites .
Les matériaux et les mélanges utilisés en technique routière au Sénégal et décrits dans ce
catalogue sont les su ivants ;
./ Sables naturels
./ Sols-ciment
./ Sables bitume
•
Khadim ND/AYE & Amado u TH/AM E.S P IA.A. TR. 5
P.F.E : Contribution à l'elaboration d'un guide de aimeoeonnemen: des structures types de chaussees neuves au S én èqs:
• •
./ Béton bitumineux ;
./ Graveleux latéritiques cru s ;
./ Graveleux latéritiques améliorés au ciment;
./ Gra veleux latéritiques améliorés aux con cassés de calcaire ou de silexite
latérites (litho stabilisation), de latérites ciblée, de basalte etc
./ Gra ves naturelles à O/D (cribl ée, roulée) (GNTl )
./ Grave concassées O/D (de calcaire, de basalte, de silexite) (GNT2)
./ Graves reconstituées humides (GRH)
./ Grave bitume (GB )
./ Enrobés denses
./ Bétons bitumineux
./ Sand-asphalt
Quant à la répartition, on peut dire que le Sénégal est cou vert sur sa plus grande partie par les
sables et les grés argileux tendres du continental terminal ainsi que des cuirasses
ferrugineuses, des sables et alluvions du quaternaire .
Cependant, on note quelques parties qui regorgent de matériaux durs et de bonne qualité
utilisable en technique routi ère .
1.1.4 Rappel des différentes méthodes de dimensionnement :
La réalisation des différents type s de chaussée s passe d 'abord par un dimensionnement
adéquat. Pour cel a différentes méthodes ont été proposées suivant deu x approches :
1. 1.4.1 Méthodes empiriques et semi-empiriques
Elles sont basées pour la plup art, sur des essais et des observations effectuées sur des routes
expérimentales . Elles établissent une relati on entre la durée de vie et les propriétés
mécaniques des matériaux.
Leur principal point faibl e est qu 'elles ne peuvent être appliquées que pour les conditions
climatiques et de trafic pour lesquelles elles ont établies.
Khadim NOIAYE & Amadou TH/AM E.SP/A.A. TR. 6
P.F.E : Contribut ion il l 'élaboration d'un gUide de dimensi onnem ent des structures types de chaussees neuves au Sénegal
•
Parmi ces méthodes on peut citer :
• La méthode du CBR
Elle a été conçue par 0, J. PORTER du California State Hightway Departement dès 1938 à la
suite d'une expérience de 14 ann ées sur les routes californiennes . Il trouva une relation entre
l'indice CBR d'un sol et l'épaisseur de chaussée minimale nécessaire pour empêcher la
rupture par déformation plastique de la chaussée. Il a établi un abaque donnant l'épaisseur du
corps de chaussée pour deux types de trafic : un trafic moyen-lourd qui est équivalent au
passage d'une roue maximale de 5.4 tonnes et un trafic léger (équivalent au passage d'une
roue maximale de 3. J tonnes) .
• La Méthode du CEBTP
Cette méthode est sans doute la mieux adaptée au contexte environnemental, technologique et
économique sénégalais car étant le fruit d'expérimentations sur le comportement et le
renforcement de 7000 km de chaussée en Afrique tropicale et à Madagascar.
Elle est basée sur deux principes:
« Dans le cas des chaussées ne comportant aucune couche tant soit rigidifiée, la méthode
admet que l'indice portant de la forme d'une part et l'intensité du trafic d'autre part
déterminent l'épaisseur totale de la chaussée»
« Dans le cas des chaussées comportant une ou plusieurs couches susceptibles, par leur
raideur, d'une rupture en traction, le dimensionnement précédent qui vise uniquement à éviter
le poinçonnement de la forme, doit être complété par une analyse théorique dont l'objet est de
vérifier que les contraintes effectives de traction développées à la base des couches rigidifiées
sont compatibles avec les performances probables de ces matériaux ».
1. 1.4.2 Méthodes rationnelles
Ces méthodes sont basées sur la mécanique des milieux continus et sur la résistance des
matériaux.
11 est tentant d 'appliquer les théories de la méthode rationnelle au calcul des chaussées, mais
malgré les efforts des chercheurs, il n'existe pas encore à l'heure actuelle de méthode
théorique de calcul des chaussées tout à fait satisfai sante. Ceci est dû d'une part à la
•
Khadim NOIAYE & Amadou nilAM E.S.PIA.A. ToR 7
P.F.E. Contribution à l'élaboratio n d'un guide de dtmensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
complexité des phénomènes physiques et d'autre part à la difficulté des solutions
mathématiques de ce problème, même très simplifié . Il est cependant intéressant de classer et
d'étudier les différentes tentatives qui ont été entreprises dans ce domaine.
Si le problème est exprimé analytiquement, sa résolution peut être soit analytique (modèles
analytiques), soit numérique (modèles numériques).
Dans d'autres modèles, en renonçant à résoudre analytiquement le système d'équations aux
dérivées partielles, on aborde directement le calcul à l'aide de la méthode aux différences
finies.
Une autre voie consiste à établir un modèle aux éléments finis. On découpe le solide étudié en
un certain nombre de mailles . On exprime les déplacements des nœuds du maillage. La
dérivation des fonctions décrivant ces déplacements permet de définir les déformations et les
contraintes en tout point d'une maille. L'énergie de déformation élastique du système est
approchée par la somme des énergies élémentaires, fonctions des déplacements des sommets
de la maille considérée. Il est alors à minimiser cette énergie, en général par une méthode
numérique itérative
Les principaux modèles retenus sont :
./ Boussinesq
./ Hogg
./ Westergaard
./ Burmister
./ Jeuffroy-Bachelez
Boussinesq :(1885)
Il considère le sol comme un massif élastique homogène et semi-infini et suppose que le corps
de chaussée en matériau granulaire ne lui est pas très différent. Ce massif homogène est
chargé en surface par une charge verticale répartie uniformément selon une forme circulaire .
Ses hypothèses sont les suivantes :
• matériaux homogènes et isotropes
• comportement linéaire élastique des matériaux
•
Khadim NDIAYE & Amad ou THtAM ESPIA,A, TR. 8
PFE : Contribution à l'élaboration d'un guide de dimensionnem ent des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
• charge modélisée par une pression qo sur un cercle de rayon a
Hogg :(1938)
Le modèle de Hogg est la transposition du modèle de Boussinesq dans un modèle bicouche.
Il assimile la chaussée à une plaque mince qui satisfait à l'équation de Lagrange pour
déterminer les contrainte s et les déplacements , Cette équation se met sous la forme :
El X H 3
avec D = : caractéristique de la rigidité de la plaque12 x (1 - Vt 2)
p : somme de s pressions verticales
p = (Iz - qo à l'aplombdu cercle de charge
p = a, à t'ext érieurdii cercle de charge
/:,.2= (4 +~~) 2 :double Laplacien en coordonnées polairesdr r dr
Il utilise ensuite la théorie de l'élasticité et les hypothèses de Navier pour les plaques minces
afin de résoudre ses équations,
En plus des hypothèses de Navier, il considère que les déplacements verticaux de la fibre
neutre de la chaussée sont égaux aux déplacements verticaux du massif II considère enfin un
glissement parfait entre les couches.
Westergaard :(1926)
Il utilise le même modèle que Hogg. Cependant, il considère le sol comme un assemblage de
ressorts dont le déplacement vertical est proportionnel à la pression vertical e
Burmister:
La première analyse d 'un modèle tenant compte des propretés élastiques de différentes
couches a été faite par Burmister en 1943.11 a posé le problème pour le cas général d'une
multicouche soumise à une charge circulaire uniforme et en a proposé la solution pour les
systèmes bicouche et tri-couche. La solution générale du problème suppose remplies les
Khadim NOIAYE & Amadou m /AM E.SP/A.A. TB. 9
P.F.E : Contribution il l'él aboration d'un guide de dunensiormement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
conditions générales de la théorie de l'élasticité et que soient satisfaites certaines conditions
aux limites el certaines conditions de continuité aux interfaces entre les différentes couches :
les couches sont supposées être homogènes, élastiques et isotropes; la loi de Hooke
est valide
i les couches supérieures ont des dimensions horizontales infinies, mais sont
d'épaisseurs finies; la couche inferieure est un espace serni-infini
~ les conditions aux limites sont telles qu'il n'y a ni contrainte de cisaillement ni
contrainte normale en dehors de la zone chargée à la surface de la couche inferieure ;
les contraintes et les déplacements sont nuls dans la couche inferieure à une
profondeur infinie.
Jeuffroy-Bachelez
Jeuffroy-Bachelez ont établi, à partir des travaux de Burmister, des abaques permettant
d'obtenir certaines contraintes et un déplacement dans un système tri-couche
Ils ont admis que :
./ la couche supérieure est une plaque
./ la plaque repose sans frottement sur la couche sous-jacente
./ il ya contact parfait entre les couches inferieures
./ le coefficient de Poisson v est égal à 0.5.
•
I. 1.4.3 Choix de la méthode de dimensionnement
Les difficultés rencontrées par les méthodes théoriques de dimensionnement, basées
essentiellement sur les théories de l'élasticité proviennent des facteurs suivantes:
- Insuffisance des modèles physiques utilisés, en particulier ce qui concerne le
comportement viscoélastique et semi élastique de certaines couches
Difficulté dans le choix des facteurs déterminant le comportement des différentes
couches
Variation des conditions de portance en fonction des conditions climatiques
- Complexité des modèles mathématiques pour des systèmes multicouches complexes
- Imprécisions des modèles pour des systèmes multicouches complexes
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E.S.PIAA TR. 10
P.F.E : Contribution il l'élaboration d 'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
- Imprécision dans la détermination des efforts dynamiques des chargements de
circulation.
Les méthodes empir iques les plus simples se bornent à présenter un catalogue de
superstructures recomm andées en fonction de la classification des sols d' assise et de
l'importance du trafic
Ces méthodes, d'un usage très simple, présentent les inconvénients suivants :
./ L' influence des différents paramètres tels que caractéristiques mécaniques des
sols, composition du trafic, conditions climat iques particuli ères ne peuvent être
prise en considération que de façon suffisamment explicit e
./ Il est difficile, voire impossible d 'évaluer le dimensionnement de superstructures
qui n'ont pas été prévues dans le catalogue. Les conditions locales particuli ères
requièrent pourtant très souvent le choix de solutions spécifiques plus
économiques
./ Ces méthodes ont souvent pour effet de stériliser à peu prés complèt ement la
recherche de progrès techniques en conduis ant à des solutions systém atiques et en
excluant l'emploi des matériaux locaux bon marché
Néanmoins , les méthod es rationnelles sont apparues pour régler ces problèmes. En
effet ces méthod es se basent sur trois principes fondamentaux qui sont:
• La pression verticale au droit de la charge imposée en surface doit être
compatible avec la résistance du sol , compte tenu de sa teneur en eau
d'équil ibre.
• Si une couche rigide, cohérente est prévue, son épaisseur doit être suffisante
pour qu 'elle ne se rompe pas sous l'effet de la flexion répétée
• Si une couche bitumineuse épaisse de surface est prévue ou si une base non
traitée est prévue, ces couches ne doivent pas fluer sous l'effet du trafic.
•
Khadim NDIA YE & I\madou THIAM E.S.PIA.A . IR . 11
P.F.E : Cootnbu üon il l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Senègal
•
1. 1.5 Structure du catalogue retenue (Fiches de structures et fiches de matériaux)
La structure du catalogue est assez simplifiée. Elle comportera dans sa version définitive trois
parties principales : une fiche de procédure , des fiches de matériau x et des fiches de
structures
1.2 TRA VAUX EFFECTUES EN 2004 :
Ce projet de fin d'étude, réalisé par M. Serigne Modou GUEYE et lbrahima ClSSOKHO [8],
est une continuation de celui de M. Ousmane MBODJ , dont le résumé du travail est ci-dessus.
Ainsi, pour ce paragraphe nous ne parlerons que des nouveautés dans ce projet.
1.2.1 Stabilisation des couches de chaussée:
La stabilisation consiste en l'amélioration des caractéristiques géotechniques d 'un sol, cela a
pour but de le rendre utilisable en infrastructure et en superstructure. Ce procédé a pour
finalité:
./ L'amélioration de l'aptitude au compactage;
./ La diminution de la sensib ilité au gel et à l'eau ;
./ L'augmentation de la résistance mécanique et de la portance.
Ce type de traitement requiert un travai1à effectuer en amont , entre autres :
./ L'identification des sols : granularité, argilosité, état hydrique , constituants
chimiques indési rables, etc. ;
./ L'id entification de la chaux : teneur en chaux libre, réactivité à l'eau ;
./ La détermination de la proportion et la nature des constituants des liants
hydrauliques routiers .
•
Nous avons différents types de stabilisations :
Cela consiste en l' amélioration du squelette granulaire d'un sol par l' ajout d 'un matériau plus
grossier afin d'augmenter les . possibilités de compactage.
La lithostabilisation est une forme de stabilisation mécanique, d'une latérite de qualité
médiocre par adjonct ion de concassés (pourcentage souvent supérieur à 10%).
1.3.2.1 Stabilisation mécanique:
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E.S P /A,A, T.R. 12
P.F.1: : Comnbution a t' éteboretion d 'un guide de aimenstonnemeru des structures types de chausseos neuves au S énéqst
•
Dans la zone d'étude (Dakar, Thiès et Diourbel), il est possible d'utiliser des concassés de
calcaire, de grès, de silexite et de basalte.
•
1.2.1.2 Stabilisation chimique:
Elle permet grâce à la réaction du produit avec les composantes du matériau une
augmentation de la cohésion du matériau. Les produits chimiques utilisables sont: les
chlorures de calcium, le laitier, la chaux, etc.
La stabilisation la plus utilisée au Sénégal, surtout en superstructure, est Je traitement au
ciment. Elle consiste à ajouter du ciment au matériau à des proportions réduites dans le but
d'améliorer l'argilosité et sa sensibilité à l'eau aussi , la cohésion et donc sa résistance dans la
pratique, on parle d'amélioration si on ajoute au plus 3% de ciment du poids de latérite, de
stabilisation si l'ajout est entre 4 et 6% et, de béton latéritique maigre en ajoutant à la latérite
10 à 12% de ciment.
1.2.1.3 Traitement aux liants hydrocarbonés:
Dans ce cas le liant est un produit hydrocarboné (bitume, émulsion) qui imperméabilise
encore plus la structure. On a presque le même résultat sans rigidifier le matériau.
1.2.2 Présentation des matériaux et détermination des caractéristiques de ces
derniers:
Les matériaux ont un rôle primordial dans la construction de routes, et le fait que les
constructions routières prennent de grandes quantités de matériau nous poussent à être plus
regardants. La nécessité d'utiliser des matériaux en quantité suffisante et de qualité nous
amènent à faire l'inventaire des matériaux disponible et leurs caractéristiques. On a :
• Les graveleux latéritiques (latérite ferrugineuse)
• Les graves concassés (basalte, calcaire, grès, silexite)
• Sable.
Des études expérimentales ont été faites sur le tout-venant de calcaire de Bandia 0/3 J.5, sur la
lithostabilisation de la latérite de Ndakhar Mbaye par du tout-venant de calcaire de Bandia
0/31 .5, sur la lithostabilisation de la latérite de Sindia par du tout-venant de calcaire de Bandia
Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM E.S P IA.A.T.R. 13
P.F.E : Contribution Il l 'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
0/31.5, sur la lithostabilisation du silexite par la latérite et sur des granulats de la zone d'étude.
Ces études ont permis de tirer les conclusions suivantes :
,( Pour le calcaire de Bandia : pour le Los Angeles et le Micro Deval Eau, les valeurs
obtenues sont supérieures à celles du CEBTP qui , préconise des valeurs maximales
respectives de 30 et 12. 11 est à rappeler qu'une hétérogénéité au sein de la carrière
peut entraîner des fluctuations des valeurs trouvées. Aussi, au-delà d"une compacité
de 93.63% le CBR chute. Ceci est dû à une attrition du calcaire d 'où, son utilisation en
couche de base mérite d'autres études.
,( Pour la lithostabilisation de la latérite de Ndakhar Mbaye par du tout-venant de
calcaire de Bandia 0/31.5 : le CBR de la latérite à 95% de l'optimum est de 73, après
ajout de 30% de calcaire celui-ci passe à 95 et à 150 pour un ajout de 40%. La
conclusion est que le CBR augmente avec l'augmentation du pourcentage de calcaire.
,( Pour la lithostabilisation de la latérite de Sindia par du tout-venant de calcaire de
Bandia 0/31.5 : On tire les mêmes conclusions que pour La latérite de Ndakhar
Mbaye. Cependant, les valeurs trouvées pour Ndakhar Mbaye sont plus élevées. Ceci
s'explique par le fait que le premier à l'état cru a un CBR plus élevé.
,( Pour la lithostabilisation du silexite par la latérite: L'ajout de latérite au silexite lui
confère la cohésion qui permet d'avoir un compactage efficace et des valeurs élevées
de CBR. Le mélange optimal est 60% de silexite non écrêté 0/31.5 et 40 % de latérite
de Sindia.
,( Pour les essais sur les granulats de la zone : Les granulats ciblés étaient: le basalte de
Diack, le grès de Toglou et le calcaire de Pout-Kagne. Cela a permis de dire que le
basalte est plus résistant que le grès qui est à son tour plus résistant que le calcaire et
que le grès de Toglou et le calcaire de Pout-Kagne ne peuvent être utilisés en corps de
chaussée que après traitement.
1.2.3 Elaboration du catalogue
Le catalogue est composé de deux parties : les fiches de matériaux et les fiches de structures.
Les vérifications de notre dimensionnement se feront avec le logiciel Alizé.
Les hypothèses de dimensionnement sont :
.:. Durée de vie 20 ans ;
•
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E.S.PIA.A. TH 14
P.F.E : Contritnsnot: il l'é laboration d 'un guide de dimensionnement des structures type s de chaussées neuves au Sénégal
•
.:. La classe de trafic T5 n 'est pas prise en compte ;
.:. La classe de plate-forme Siest proscrite;
.:. La couche de surface est en béton bitumineux (BB) : d 'épai sseur 3 à 4 cm pour le
trafic TI et T2, 5 à 7 cm pour les trafi cs T3 et T4. La température est fixée à 30°C, le
module de Young du BB est de 13000 bars et le coefficient de poi sson est de 0.35 ;
.:. La couche de base est réalisée par les formul ations fait es de l' étude expérimentale . Le
coefficient de poisson est de 0 .25 pour les matériaux gra nu la ires et leur module par
E = 50 CBR (m atériaux granulaires traités ou non) ;
.:. La couche de fondati on est réalisée en latérite crue.
1.3 TRAVAUX EFFECTUES EN 2007:
Ces travaux ont été réalisés par M. Cheikh Yatt DIOUf [9].
1.3.1 Chaussée mixte / Chaussée inverse
Chaussée mixte:
Dans ce type de structure, la couche de fond ation traitée aux liants hydrauliqu es, de par sa
bonne raid eur, att énue et dissipe les contraintes transmises au sol -support. Les couches
bitumineuses assurent d'une part la qu alité de l'uni de sur face, et d'autre part ell es empêchent
la remontée des fissurations transversales de la couche de fondat ion traitée aux liants
hydrauliques et réduisent les contraintes de f1ex ion à la base de la fondation .
Tant que les différentes couches restent adhérentes, la co uche bitumineuse est très faiblement
solli citée. Cependant, la combinaison de l' acti on du trafic et de la dil atation d ifférenti elle
entre la grave-bitume et la couche traitée au x liants hydrauliqu es réduit considérablement
l'adh érence entre les couches. II naît ainsi des efforts de traction importants sur la grave
bitume qui peut se rompre par fatigue .
Les structures mixtes sont aus si sensibles aux conditions environnementales: la couche trai tée
aux liants hydrauliques est suje tte au retrait thermiqu e et la couc he bitumineuse connaît des
fissurations sous les effets combinés de s gradients thermiques journaliers et du trafic.
•
Khadim NDIA YE: & Amadou TH/AM E SPIA.A.TH 15
PFE: Contribution a l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
Les structures mixtes se comportent généralement bien , leur endommagement bien que rare
peut se produire dans les cas suivants:
. L'utilisation de matériaux à fort coefficient de dilatation , ce qui se traduit par des
fissurations;
. La présence d'un sol de mauvaise portance et l'insuffisance de la qualité et de l'épaisseur
des graves aux liants hydrauliques qui se traduit par l'apparition de flaches de grandes
dimensions pouvant aboutir à un faïençage des couches bitumineuses.
Chaussée inverse:
Par rapport aux chaussées à structure mixte, les chaussées à structure inverse comporte une
couche supplémentaire de matériau granulaire intercalé entre la couche de fondation (traitée
au liant hydraulique) et les couches bitumineuses .
Cette couche a pour but d'éviter la remontée des fissures de la couche de fondation.
Sand-asph alt :
« Un sand-asphalt de granularité O/D (en général 0/5) est un mélange de sable bien gradué et
de bitume. » [1]
Le sand-asphalt appartient, avec les « sheet- asphalt » et les « micro-béton », à la famille des
mortiers bitumineux. Bien qu'il soit très sensible aux fortes variations journalières de
température et à l'imbibition, il est couramment utilisé sous clim at tropical et a donné des
résultats satisfaisants au Sénégal, au Bénin et en Côte d'Ivoire .
Les exigences liées à l'utilisation d'un sable pour la confection d'un sand -asphalt sont
relatives à :
La qualité et la nature des granulats : diamètre maximal Dmax (3 - 4 ou 5 mm), la
propreté (ES) , la dureté de la roche mère (LA< 40) , la qualité du filler d 'apport ;
La granularité : un fuseau granulométrique propre aux sand-asphalt est défini;
La qualité et le dosage du liant : les bitumes 80/100 , 60/70 et 40/50 peuvent être
utilisés avec une préférence pour les bitumes durs dans les zones de forte chaleur. Le
dosage est généralement compris entre 6 et 8%.
•
Khadim NolAYE & Amadou THIAM E.S P /A.A. TR. 16
•
1.3.2
P,F,E : Contriouüon Il l'élabor ation d 'un guide de oimensionnement des structures types de chaussé es neuves au Sénégal
Elaboration du guide sénégalais
•
La méthode de dimensionnement utilisée est la méth ode française, Les données d'entrée son t :
le trafic, les param ètres de base , les conditions climatiques et les caractéristiques des
matériau x,
1. 3.2.J Le trafic:
.j.. On note dans ce rapport l 'introduct ion d'u ne nou velle classe de trafi c T6 pour les
moyennes journalières annuelles sup érieures à 3600PLljour.
Mli, U 110 -«10 12Œi / <1)0 'li))
(l r.~~
crin" 1 ;l n 14 il
,. lA ;Jo : 1.\1. 'w: ,·~c jO.l. : ( m.i ·, T.----î 1 1 1
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1,1 1.1-'10 / ~ ~ ib 1~t nJ ! .U ~Û l 'J ti tI. ~l; C 'J lM 1J.~
Tableau iClasse de trafic
.1- Les va leurs du coeffic ient d'agressivit é moyen (CAM) so nt :
Chaussées souples : 0 .8
Cha ussées semi-rigides : 1.3
Chaussées m ixtes : l.2
Chaussées inverses : 0 .8
.j.. Quant au taux d'accroissement du trafic, le choix est porté sur 5% (accroissement
géo mé trique).
1.3.2.2 Les paramètres de base:
'- Ca rac téris tiques de la plate-form e : le module de Young des so ls de plate-forme
es t donné par E = 5 CBR. Le module chois i pour chaque c lasse de plate- fo rme (S 1
proscr ite) es t co nsigné dans le tab leau ci- dessous :
Khadim NDIA YE & Amadou THIAM E.S P IA,A, TR. 17
P.F.E ..Contribution à l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaus sées neuves au Sénégal
•
CBR 5 <; CBP < .:) .ù <; CSR <; • 5 .5<; ceR<; 3:, 30 <; CBR < 60
Classe de plaletorme 22 <;: ' <::. 25~.l ~ ~
CBR de calcul 7.5 '2.5 22 .5 45
Module decalcul (MPa) 37. 5 62.5 "~ 5 225
Tableau 2 :Classe de plate-forme
~ La déformation admissible est calculée par la formule de Shell
Ez.ad =0.028 x (NEyo .25 en mm
..... La contrainte admissible est calculée par la formule de Donnon et Kerkoven
Remarque: Formules valables pour les matériaux granulaires.
i- Conditions climatiques : Une conversion sera apportée sur le module de Young, le
coefficient de Poisson et la d éformation admissible des matériaux bitumineux car
ils sont tous donnés pour des températures comprises entre l a et 15°C alors que,
la température choisie pour le dimensionnement est de 3a°e.
Khadim NDIII YE & Amadou THIAM E.S P /AAT.R. 18
P.FE: Contribution à l 'é/aboration d'un guide de dimensi onnement des structure s types de chaussées neuves au Sénégal
•
CONCLUSION:
En définitive, dans ce chapitre consacré aux gén éralités sur les travaux antérieurs , nous avons
pu faire un bref résumé de ces derniers.
Ainsi , nous avons vu dans ce chapitre les différents modèles de type d 'analyse qui se sont
succédés dans le temps. C'est ainsi que d'emblé, il nous semble plus que nécessaire de
poursuivre ce trav ail en commençant par un exposé sur la méthode avec les rectificatifs
apportés avant de faire les calculs requis . Nous essayerons en plus de compléter les fiches de
structures manquantes avec l'introduction de fiches pour les chaussées inverses entre autres et
aussi, faire une brève introduction sur les chaussées en béton de ciment.
•
Khadim ND/AYE & Amadou TH/AM E.SP/A II TH 19
P.F,E: Contribution à l'élaboration d'un guide de dimensi onnemenl des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
CHAPITRE Il: METHODE FRANCAISE DE DIMENSIONNEMENT
L'étude de dimensionnement de la structure de chaussée s 'insère dans l'ensemble des études
techniques, en aval des études socio- éconorniques qui auront servi à cerner la fonction
économique du projet d'infrastructure routière ,
Cette étude sera menée avec la méthodologie élaborée dans le catalogue français de 1977
qui a déterminé les principes d'une démarche de dimensionnement rationnelle conservés à ce
JOUr.
II. 1 Les données requises pour le dimensionnement
Pour la phase de dimensionnement proprement dite, la méthode française relève d'une
démarche combinant les apports de la mécanique rationnelle et les événements
expérimentaux. L'une des particularités de cette méthode est son caractère probabiliste. Ceci
tient à l'importance de la dispersion et du caractère aléatoire des divers facteurs ayant un effet
significatif sur la tenue dans le temps de la chaussée. Si le processus d 'élaboration des
matériaux des couches de chaussée et les précautions prises à la mise en œuvre permettent de
limiter certaines variations de caractéristiques, le développement de l'endommagement par
fatigue garde intrinsèquement un caractère aléatoire dont témoigne la dispersion des résultats
d'essai de fatigue sur éprouvette en laboratoire.
Le dimensionnement nécessite les données sur le trafic , les paramètres de base du calcul , les
conditions climatiques et environnementales, les caractéristiques des matériaux ,
11.1.1 Le trafic
La connaissance du trafic poids lourds intervient:
../Comme critère de choix des qualités de certains constituants entrant dans la fabrication
des matériaux de chaussée (par exemple dureté des granulats) ,
../ Comme paramètre d'entrée pour l'analyse mécan ique du comportement en fatigue de la
structure de chaussée.
Ainsi sont définis comme poids lourds les « véhicules de charge utile supérieure ou égale à
50 kN. » Dans l'édition de 1998 du Catalogue des structures types de chaussées neuves, les
poids lourds sont définis autrement: la norme NF P 98-082 définit les poids lourds comme
•
1
Khadim ND/A YE & Amadou TH/AM E.SPlAoA. TR . 20
PFE : Contr ibut ion â l'ela borat ion d 'un guide de dimensi onnemem des struc tures types de chaussees neuves au Sen égal
• •
des véhicules de plus de 35 kN de poids total autorisé en charge (PTAC). La conversion des
poids « charge utile » en poids PT AC peut être effectuée selon la formule ci-dessous
(formule valable uniquement en rase campagne) :
N pTAC = 1.25 x Ncu
NpTAC : nombre de véhicules de poids total autorisé en charge supérieur à 35 kN
Pour le calcul de dimensionnement, c'est le trafic cumulé sur la durée initiale de calcul qui est
à prendre en considération ; ceci est fait à travers la notion de trafic équivalent.
JI. 1.1.1 Les classes de trafic
La classe de trafic Ti est détermin ée à partir du trafic poids lourds par sens compté en
moyenne journalière annuelle (MJA), pour la voie la plus chargée à l'année de mise en
service. Dans le cas de s chaussées à deux voies de faible largeur (inférieure à 6m), pour tenir
compte du recouvrement des bandes de roulement, on retiendra la règle suivante pour calculer
MJA . Dans le cas des chaussées à voies séparées, la voie la plus chargée est généralement la
voie lente . A défaut dinformation sur la répartition probable, on pourra se référer au tableau
ci-dessous.
Type de chaussée Nombre de voies Trafic poids lourds affecté
- voie lente 90 lyo du trafic poids lourds pour le sens
2x2 voies considéré
Chaussées - voie rapide JO %
unid irectionnellcs
2x3 voies- 80 % du trafic poids lourds sur la voie lente
- 20 % du trafic poids lourds sur la voie médiane
Chaussées Largeur < Sm 100 % du trafic poids lourds dans les deux sens
bidirectionnelles Sm < Largeur < 6m 75 % du trafic poids lourds dans les deux sens
Tableau J : Répartition du trafic poi ds lourds par voie de circula/ ion. [2]
Les classes de trafic sont déterminées par les limites données par le tableau suivant
Tableau 4: D éf inition des classes de trafic. [2]
T3 T2 TI TU TSClasse '1'5 '1'4 TEX
'1'3- 1'1'3+ '1'2- 1'1'2+ '1'1- 1'1'2+ '1'0- i '1'0+ TS- 1TS+
MJA 0 25 50 85 150 200 300 500 750 1200 2000 3000 5000. ~ ..
Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM E SPIA,A, TR. 21
P.F.E : Contribution à l'élab oration d 'un guide de dimen sionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
u.t.t.: Le trafic équivalent:
Pour le calcul de dimensionnemenl, le trafic est caractérisé par le nombre équivalent
d'essieux de référence NE correspondant au trafic poids lourds cumulé sur la durée initiale de
calcul retenue. Il est fonction :
-tI- Des valeurs escomptées du trafic à la mise en service et du taux de croissance T
i. De la composition du trafic
.,j... De la nature de la structure de chaussée .
Il est calculé par la relation : NE = TC x CAM
TC : nombre cumulé de poids lourds pour la période de calcul de pannées ,
CAM: coefficient d'agressivité moyenne des poids lourds par rapport à l'essieu de référence
Calcul du nombre total de poids lourds
Il est donné par la relation suivante: TC = 365x MJA xC
Si la classe de trafic est d éterminée, on prend généralement, comme valeur pour la MJA,
la moyenne géométrique des limites de la classe de trafic.
C est le facteur de cumu1sur la période de calcu1
Pour p années et un taux de croissance géométrique T constant sur cette période, C s'obtient
, ( 1+ T) P- lpar la formule: C = -'-----'--
T
p : période de calcul (durée de vie)
t : taux de croissance géométr ique constant sur la période de calcul
Si l'hypothèse d'un taux de croissance constant semble peu probable, le calcul de C est affiné
en modulant ce taux à l'intérieur des pannées.
Détermination du coefficient d'agressivité moyen
La configurat ion des essieux (isolé, tandem, tridem), des roues (simples ou jumelées) et leur
charge sont variables d'un poids lourds à l'autre, Vis-à-vis du comportement en fatigue enfin,
•1
Khadim NDtA YE & Amadou THIAM E.S P IA.A. TR . 22
1P.F.E ..Contribution li l 'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
l'endommagement provoqué par l'application d'une charge donnée dépend de la nature des
matériaux.
b.I, Agressivité d'un essieu
Elle correspond au dommage par fatigue provoqué par un passage d 'un essieu de
charge P par rapport au dommage dû à un passage de l'essieu de référence Po. L'agressivité
est calculée par la formule :
p a
A = K (pJ
K : coefficient tenant compte du type d'essieu (simple, tandem ou tridem), Un essieu est
considéré comme isolé lorsque sa distance par rapport à l'essieu voisin le plus proche est
supérieure à 2m. K et a dépendent de la nature du matériau et de la structure de chaussée, Des
valeurs moyennes sont indiquées dans le tableau suivant :
Tableau 5: Valeurs de K el a pour le calcul de l 'agressivité cl'un ess ieu [2J
KTypes de structures a
Essieu simple Essieu tandem Essieu tridem
Structures souples et bitumineuses 5 1 0,75 1,1
Structures semi-rigides 12 1 12 113
Structures en béton:
- dalles 12 1 12 113
- béton armé continu 12 1 s §s. ,
b.1.1 Agressivité d'un poids lourd
L'agressivité d'un poids lourd est égale à la somme des agressivités de ses essieux.
b.l.2 Agressivité d'un trafic (CAM)
Connaissant l'histogramme des charges par type d'essieu pour un trafic donné,
l'agressivité d'un trafic est qualifiée par le CAM correspondant à l'agressivité moyenne
des poids lourds composant le trafic par rapport à l'essieu pris pour référence .
[3 ]1 p . a
CAM = N l l Kjnij Cf)PL i j=l 0
Khadim NOlAY/:: & /lmadou THIAM E.SPIA-A.F R. 23
1
P.F.E . Contribut ion à l 'élaboration d 'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
NPL : nombre de poids lourds pendant la période de comptage,
Kj : coefficient correspondant au type d'essieu: simple (j=l) ; tandem (j=2) ; tridem (j= 3)
nij: nombre d'essieux élémentaires de typ e j et de classe de charge Pi
En l' absence des informations néc essaires pour mener un tel cal cul , on pourra retenir pour Je
CAM les va leurs données par le tableau qui suit :
Tableau 6: Coeffic ients d 'agressi vit éselon le trafic et le type de chaussee. [2)
Chaussées à CAM 0.4 0.5 0.7 0.8 1
faible trafic Classe T5 T4 1'3- 1'3+ ~ T2
CAM 0.8 1 1.3
Couches hydrocarbonés Chaussées bitumineusesCouches de
des structures mixtes d 'épaisseur supérieure àmatériaux
et inverses 20 cmChaussées à tra fic traités aux liants
---------------- ----- _..-- - ----moyen et fort
Couches hydrocarbonéshydrauliques
et en béton ded 'épaisseur au plus égale à Couches non liées et sols
ciment20 cm des chaussées Support
bitumineuses. ,
Il.1.2 Les paramètres de base du calcul
L'étude et le dimensionnement d'une structure de chauss ée doit être en visagée en termes
probabilistes . La première étape de démarche est de fair e le choix d'une valeur de probabilité
de rupture de la chaussée à l'issue de pannées , compte tenu du trafic escompté. Le choix de
cette durée initiale de cal cul et du risque de ca lcu l qui est associé correspond à un objectif
économique.
(( Un risque de calcul de x% sur une péri ode de p années pris pour le dimensionnement de la
chaussée, c'est la probabilité qu'apparaissent au cours de ces p années des désordres qui
impliqueraient des travaux de renforcement assimilables à une reconstruction de la chaussée,
en l 'absence de toute intervention d'entretien structurel dans l 'intervalle. »[2 ]
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E S P/A.A. T.R. 24
1
P.F.f:: : Contribution à l'élaboration d 'un guide de dimensionnement des structures types de chauss ées neuves au Sénégal
• •
Le tableau suivant présente à titre d'illustration les valeurs retenues pour l' actualisation du
catalogue 1977 des chaussées des routes nation ales .
Tableau 7: Risque de calcul retenu a 20 ans po ur le Catalogue /998 des chaus sees des routes nat ionales. [2J
Classes de traficMatériaux
Til TI T2 T3
MS 2 % 5 % 12 % 25 %Structures usuelles
MTLH 2.5 % 5% 7.5 % 12 %
MS 2 % 5 % 12 % 25 %Structures inverse
MTLH 5 % 10% 15 % 24 %
MS 2 % 5% 12 % 25 %Structures mixtes
MTLH 3 % 10 % 20% 35 %
.~
II.1.3 Les conditions climatiques et environnementales
Les cond itions climatiques tell es que l' abondance de s précipitations en liaison avec le
drainage, les cycles saisonniers et les va leurs extrêmes de la température ont une influence sur
la résistance, la durabilité et les caractéristiques de déformabilité des chaussées et de leur
support. Ces conditions intervierment dans le choix de la nature des liants hydrocarbonés. Les
conditions hydrologiques en liaison avec le profil géométrique (déblai ou remblai) et les
disp ositions de drainage ont une incidence imp ort ante sur l'état hydrique de la plate-forme
support .
La connaissance pour un proj et des cy cles sa iso nniers de température est utile du fait :
• de la sensibilité de s propri étés de dé form abilité et de rési stance des matéri aux
bitumineux à la température
• de l'importance des sollicitations engend rées par les gradients thermiques, dans les
stru ctures rigides.
11.1.4 Les paramètres descriptifs de la plate-forme support de chaussée:
Les stru ctures de chaussée sont constru ites sur un ensemble appelé plate-forme support de
chaussée con stitué d 'une pmi par du so l suppo rt et d 'autre part par d 'une couche de for me
éventue llement. Le sol SUppOJi es t désigné dans sa zone supérieure . sur 1m d ' épaisseur
environ par le terme partie supérieure des terrassements (PST), et dont la surface cons titue
l'arase de terrassement (AR).
Khadim NDtA YE & Amadou THIAM ESPIA.A.TR. 25
1
P.F.E: Contribution a l'élaboration d'un guide de dimensionnem ent des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
Le dimensionnement de la couche de forme et de la structure de chaussée part d'une
caractérisation mécanique des sols constituant la PST.
La démarche classique veut que l'on détermine, pour le sol-support, le cas de PST en
fonction de la nature du sol en place, de l'état hydrique et des conditions de drainage. A
chaque cas de PST est associée une classe d 'arase CAri) définie par la portance à long terme
de l'arase de terrassement.
Module (MPa)20 50 120 200
Classe de l'arase ARl !AR2 1AR3 1AR4
Tableau 8: Classe de portance à long terme au niveau de l 'arase de la PST. [2)
La méthode de dimensionnement retient pour le sol support un modèle élastique linéaire
caractérisé par une valeur de module de Young et un coefficient de poisson pris égale à 0,35
à défaut d'autre indication. Le module de Young retenu est la valeur de la borne inférieure de
la classe de portance à long terme de l'arase de la PST.
Souvent cette simplification se justifie parce que la rigidité beaucoup plus élevée des couches
d'assise en matériaux liés et les épaisseurs retenues pour le dimensionnernent font que la
diffusion des contraintes dues au trafic conduit à des sollicitations faibles au niveau du sol
support.
•
Khadim NDIA YE & Amadou THIAM E.SP/A.A. TH 26
PF E : Contribution à l'é labora tion d'un guide de dimensio nnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
Le tableau suivant donne la classifi cation des plates-formes selon le LCP C-S ETRA
•
Module deModule de
Examen Indice réaction duClasse de déformation à
visuel portant sol Type de solplate-forme
essieu 13t CBRla plaque EV2
K (daN/cm Z)
(MPa)
Argiles fines saturées,
Circulationfaible densité sèche, sols
Po CBR ::; 3 EV2 S 15 K ::; 3contenant des matières
Impossible:organiques
sol
inapte trèsLimons plastiques, argileux
et argiloplastiques, argilesPI déformable 3 < CBR ::; 6 15 < EV2 ::; 30 3 < K ::; 5
à silex, alluvions grossières
etc. Très sensibles à l' eau
Sables alluvionnaires
argileux ou fins limoneux,
6 < CBR - graves argileuses ouP2 ou PFI Déformable 30 < EV2 :s: 50 5 < K ::;6
JO 1irnoneuses, sols marneux
contenant moins de 35% de
fines
Sables alluvionnaires
propres avec fines < 5%.Peu 10 < CBR <
p) ou PF2 50 < EV2 :::: 120 6 < K ::::: 7 graves argileuses oudéformable 20
limoneuses avec fines <
12%
20 < CBR < Matériaux insensibles àP4 ou PF3 120 < EV2S250 7 <K .s15
l'eau, sables50 et gravesTrès peu
propres, matériaux rocheuxDéformable
PEX ou PF4 CBR > 50 EV2 > 250 K >15 saints etc. , chaussées
anciennes
Tableau 9: Classific ation des plates-formes selon LC? C-SETRA, 1981.
Il.1.5 Les caractéristiques des matériaux
Elles sont variables se lon le type de matériau x et peu vent être divisées en deu x grands
group es : les caractérist iques int rinsèques et les cara ctér is tiques de mise en œuvre.
Khadim NDIA YE & Amadou THIAM E.SPIA,A, TH 27
1P.F.E : Contribution li l' élaboration tiun guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
II.I.5.I Les graves non traitées (GNT)
Pour les GNT, leurs caractéristiques se limitent aux caractéri stiques intrinsèques
nécessaires à la représentation du comportement réversible sous une charge à savoir :
• le module d'Young E ;
• le coefficient de Poisson qui peut être pris égal à 0.35
•
II.I.5.2 Les matériaux traités aux liants hydrauliques
3. Caractéristiques intrinsèques
Compte tenu de l'évolution dans le temps, avec le phénomène de prise, des caractéristiques
mécaniques des matériaux traités aux liants hydrauliques, celles-ci doivent être appréciées :
•
•
à long terme , pour juger du comportement pendant la durée de service projetée;
à court terme, pour vérifier que la résistance acquise est suffisante vis-à-vis des
premières sollic itations (trafic de chantier ou lors de la mise en service) .
Pour le long terme, on considère les caractéristiques à un an . Le court renne est fonction de
la programmation des travaux . La méthode de calcul nécessite:
./ Pour la représentation du comportement réversible sous une charge , la donnée du
module d'Young E et du coefficient de Poisson pris égalà 0.25 pour ces matériaux .
./ Pour représenter l'endommagement par fatigue :
b
• des paramètres 06 et b de l'expression de la loi de fatigue choisie la fonne.!!...- = (-;)Œ6 10
• de l'écart-type SN de la distribution de 10gN à la rupture pour J06 cycles .
Si (Jo est la contrainte de rupture à la première charge, le nombre de cycles N6 pour lequel la
contrainte de rupture (J est la moitié de (Jo est en général considéré comme la durée de vie de
l'éprouvette à la fatigue pour N = 10 6 cycles. En fait, l'essai est fait à différentes contraintes
impos éeso, ou à différentes déformations impos éess , et à différentes températures ; un grand
nombre de répétitions est nécessaire, car la dispersion des mesures est élevée [6].
Khadim NDIA YE & Amadou THIAM E.SPIAA T.R 28
1P.F.E : Contribution à l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
b. Caractéristiques de mise en œuvre:
Le calcul fait intervenir la dispersion , caractérisée par l'écart-type Sh, sur l'épaisseur des
couches à la mise en œuvre . Avec les prescriptions courantes sur le nivellement de la plate
forme support de chaussée et la portance minimale du support, on retient pour Sh=3 cm.
•
11.1.5.3 Les matériaux traités aux liants hydrocarbonés:
a. Caractéristiques intrinsèques
Les caractéristiques mécaniques des matériaux bitumineux dépendent de la température et de
la fréquence des sollicitations (généralement f = 10Hz). Le calcul doit être fait pour des
valeurs représentatives des conditions du projet. La méthode de calcul nécessite :
../ Pour la représentation du comportement réversible sous une charge, la donnée du
module d 'Young E et du coefficient de Poisson pris égal à 0.35.
../ Pour représenter l'endommagement par fatigue :
b. Caractéristiques de mise en œuvre
Les valeurs de E, E6 et b étant choisies pour la valeur de la température équivalente .
•
•
•
La donnée de la déformation E
E ( N)bLa pente b de la loi de fatigue - = -6E6 10
l'écart-type SN de la distribution de 10gN à la rupture pour 106 cycles .
L'écart-type Sh sur l'épaisseur des couches mises en œuvre est donné par le tableau suivant
en fonction de l'épaisseur e de matériaux bitumineux.
e (cm) e :S 10 lO <e < 15 15 :s e
Sh (cm) 1 1+0.3(e-IO) 2.5
Tableau l U: Ecart-type sur les epaisse urs a la 111Ise en œuvre de couches en materiaux bitumineux [2}
Knedim ND/A YI: & Amadou THIAM E.SPIA.A.TR . 29
1P.F.E : Contribution il l 'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussees neuves au Senégal
• •
II.1.5.4 Les bétons de ciment
a. Caractéristiques intrinsèques
Pour les bétons à prise normale , les données retenues pour les calculs de vérification sont
déterminées à 28jours. Quant aux bétons dont le liant est à pri se lente l'échéance peut être
reportée à 56 jours. La méthode de calcul nécessite:
./ Pour la représentation du comportement réversible sous une charge, la donnée du
module d'Young E et du coefficient de Poisson pris égal à 0.25.
./ Pour représenter l'endommagement par fatigué:
• des paramètres 06 et b de l'expression de la loi de fatigue choisie la forme
a ( N)b(>6 = 106
• de l'écart-type SN de la distribution de logN à la rupture pour 106 cycles.
b. Caractéristiques de mise en œuvre:
Lorsque la chaussée est réalisée avec un mat ériel correspondant au type B, C de la norme NF
P 98-170(c'est-à-dire que le serrage du béton est assuré par des machines équipées d'une
batterie d'aiguilles v ibrantes), on retient comme écart-type Sh de l' épaisseur des couches
mises en œuvre :
Pour les couches de base sur fondation traitée , Sh= 1 cm
Pour les autres cas Sh=3cm
Lorsque les couches sont réalisées avec un matériau correspondant au Type A de la nonne, (le
serrage du béton est uniquement assuré par vibration de surface), on retient Sh= 3cm.
11. 2 Démarche de dimensionnement
La méthode française de dimensionnement des structures de chaussées neuves combine :
i- une analyse mécanique de fonctionnement de la structure;
... les résultats d'essais de laboratoire sur l'endommagement par fatigue des matériaux .
... les connaissances tirées de l'observation du comportement de chaussées réelles, données
provenant des sections tests ou d'expériences faites sur Je manège d 'étude des structures
routières du laboratoire Central des Ponts et chaussées.
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E.SPIA.A. TR . 30
1P.F.E : Contribution Il "él aboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
11.2.1 Première étape: Prédimensionnement
Après avoir réuni les données nécessa ires au calcul, on procède:
4- à un premier choix de la couche de roulement ;
... à un prédimensionnement de la stru cture par référence à des situations comparables.
Il.2.2 Deuxième étape: Calcul de la structure
On calcule les contraintes et déformations pour le mod èle mathématique de la structure de
chaussée prédimensionnée à la première étape, sous l'essieu de référenc e 130 kN.
L 'essieu de référence est défini tel que chaque demi-essieu comporte un jumelage à roues
simples, représenté par deux charges exerçant une pression uniformément répartie de 0,662
MPA, sur deux disques de 0,125m de rayon avec un entraxe de 0,375m.
11.2.3 Troisième étape: Vérification en fatigue de la structure et de la déformation du
support
La vérification consi ste à comparer les contraintes et déformations calculées dan s la deuxième
étape aux valeurs admissibles dét erminées en fonction:
, du trafic cumulé sur la période de calcul considérée;
~ du risque de ruine admis sur cette période
i- des caractéristiques de résistance en fatigue des matériaux;
-*- des effets thermiques ;
~. des données d'observation du comportement des chaussées du même type qui se
traduit par l'introduction d'un coefficient de calage (k.)
Il.2.4 Quatrième étape: Ajustement des épaisseurs calculées
Il faut procéder à l'ajustement des épaisseurs déjà déterminées à l'étape 3 pour :
•
-*- tenir compte des contraintes technologique d 'épaisseurs maximale et minimale pour
atteindre les objectifs de compactage et d'uni;
4- réduire les risques de défaut de liaison aux inte rfaces en limitant le nombre
d'interfaces;
11111
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E.SPIA.A.I.R. 31
1P.F.E : Contribution à l'élaboration d 'un guide de dimensionnemenl des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
i. assurer une prot ecti on suffisa nte des assi ses traitées vis-à-v is de phénom ènes non
appréhendés par le ca lcul précédent (remon tée de fiss ures en part icu lier).
11.2.5 Cinquième étape: Définition de la coupe transversale
Les épaisseur s trou vées précédemment sont cell es du bord droit de la voie la plus chargée,
Les matéri aux se raréfi ant de plus en plus et leur coû t devenant plus élevé, il convient de
réaju ster la coupe transversal e. Les variat ions des épa isse urs son t fixées en fonc tion:
.L du trafic par vo ie;
, des caractéristiq ues géométriques du tracé ;
i. du ratt rapage des pentes transversale s ent re la plate- forme suppo rt de la chaussée et la
couche de surface .
La définition de la structure de chaussée sera finali sée par celle des sur large urs des d ifférent es
couches, des accoteme nts et des dispositions construc tives .
Il. 3 Dimensionnement des différentes famill es de structures
Dans cette partie, pour chaqu e techni qu e, sont ex plicités :
• la modélisat ion retenu e pour les ca lculs,
• les critères retenus pour le dimensionn ement,
• les étapes de la démarche de dim ensionnement ,
Il.3.1 Vérification commune vis à vis du sol-support et couches non liées
•
II. 3.1.1 Sol support
Pour les di fférentes struc tures de chaussée, il sera vérifié que I'orniérag édu so l support reste
inferieur à la valeur tenue pour admissible. Les va leurs admissib les de la déformation
verticale Ez peu vent être ca lculées avec les formules ci-dessous:
• Pour les chaussées à mo yen et fort trafi c (T 2: T3): E (m m ) = O. 012 (NE )- 0 .222z.a d
• Pour les cha ussées à faible trafic (T < T3) : Ez.ad (mm ) = O. 016 (NE )- 0.222
11
Khadim ND/AYE & Amadou TH/AM E.S.PIA.A. ToR 32
1P.F.E . Conlribution à l 'élaboration d 'un guide de dimensionnemenl des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
Le nombre équi valent d'essieu x standa rds est ca lcu lé en ut ilisant les valeurs de CAM
données le tableau suivant.
Classe T5 T4 T3- T3+ ~ T2
CAM 0.4 0.5 0,7 0.8 1
Tableau Il : Valeurs du coefficient d agresstvue moyenne du Iru/II: pour lajustification de la tenue du sol support [2)
•
« Dans le cas des chaussées à faible trafic (trafic cumulé inférieur à 250 000 essieux
standards), composées d'une couche de roulem ent de faible épaisseur sur une assise
granulaire non traitée, il n'est pas introduit de cri tère de calcul sur le matériau d'assise.
C'est pal' le choix des caractéristiques du matériau que l'on s 'assure emp iriquement d'une
tenue acc eptable du grave non traitée vis-à-v is de l 'orniérage.
II.3.1.2 La couche d'assise granulaire
Dans les autres cas .' chaussées bitumineus es sur fondation en grave non traité, structure
inverse, une vérification vis-à-vis de l 'orni érage est faite aussi au sommet de la cou che
granulaire non trait ée selon les mêmes critères qu e ceux retenus pour le sol-support. » [2)
II.3.2 Chaussées souples et bitumineuses épaisses
Elle est modélisée par un multicouche élastique, les couches étant collées entre elles . Les
critères de dimensionnement sont basés sur l'intensité du trafic.
,/ Cas des chaussées à Jaihle trafic
Elle est constituée d'une mince couche de roulement sur une couche de gra ve non traitée. La
couche de roulement peut être en simple enduit jusqu'à un trafic cumulé équivalent NE de
100000essieux ou en béton bitumineux dont l'épaisseur est donnée par l'abaque suivant.
t l _ C• • :.. . • , I r , · l . ~ t r. C ' } \ / '!H t •. 1., : .1 ) , 1, ' , .
, • •_ l ' . ' l . 1 l , " 1 . , 1 ," l ~ 1 1 1 ~ :
1 ·...
f -j1 " 1
(,1~ L
1 '-. I ~ 1 .:r ." ' 1. 1"'
Figure 1 : épaisse urs de la couch e de surface en mat ériaux bitumineux pour les chaussée à f aible trafic, à assisegranulaire [2]
Khadim ND/A YE & Amadou TH/AM E.SP/AA TR . 33
111
P.F.E : Contribution à l'elabo ration d'un guide de dunensionneme at des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
L'épaisseur de la couche de base en grave non traitée est fixée à J5 cm jusqu' à un NE de
100 000 essieux et à 20 cm au-delà. La déformation verticale doit toujours être inferieur à la
limite admissible.
./ Cas des autres chaussées souples Olt bitumineuses épaisses
Le dimensionnement s'appuie sur la vérification des limites admissibles :
- l'allongement El à la base des couches bitumineuses reste inférieur à une valeur admissible,
- la déformation verticale Ez à la surface des couches non liées et du sol support (formules ci
dessus)
Détermination de l'allongement Et, ad admissible à la base des couches bitumineuses
Elle est calculée avec la relation suivante : Et,ad = E(N E, 8 eq,f)krkcks
i. E(NE ,8eq,f) : déformation pour laquelle la rupture convent ionne lle en flexion
sur éprouvette est obtenue au bout de NE cycles avec une probabilité de 50% pour la
température équivalente ecq et à la fréquence caractéristique des sollicitations subies
par la couche. La loi de fatigue des matériaux bitumineux est représentée par
. (N E)bune relation type : E(N E, 8 eq,f) = E(, (8 eq, f) 106
En climat tempéré et des températures positives E6(8)E(8)0.s = const~nte
La loi de fatigue est exprimée expérimentalement avec la température de looe et la
() [E(100C)] O.s (NE)b
fréquence de 25 Hz donc E NE , 8 eq,f = E6 (10°C,25Hz) E(8 eq) X 106
-'- Le coefficient d'ajustement de la déformation admissible est de k r = 10-ubo
u : variable centrée réduite associée au risque r
b : pente de la loi de fatigue du matériau (loi bi-logarithmique)
b : écart-type de la distribution de logN à la rupture 1) = (SN Z + G~) ShZ("S
•
11
Khadim ND/AYE & Amadou TH/AM E.SPIA.A.T.R. 34
1P.F.E: Contribution à " élaboration d'un gUide de dimensionnem ent des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
c: coefficient reliant la variation de déformation à la variation aléatoire d'épaisseur de
la chaussée, pour les chaus sées courantes, il est de l'ordre de 0,02 cm" .
Les variables centrées réduite s u associées au risque r sont données dans f*H' le tableau
suivant.
Table au 12: Valeur de u asso ciee au risque r [2}
r% li r% u r% u
1 -2.326 5.6 - 1.590 23 -0.739
1.5 -2 . 170 7.5 - 14 39 24 -0 .706
2 -2 .054 10 -1.282 25 -0 .674
2.5 -1.960 11.5 -1 .200 30 -0.524
2.8 -1.911 12 -1.175 35 -0.385
3 - 1.88 1 15 - 1 036 40 -0.253
5 -1.64 5 20 -O.H42 50 0
. ,
i. kc : coefficient de calage pour ajuster les résultats du modèle
Matériau k:
Grave-bitume 1.3
Béton bitumineux 1.1
EME 1
Tableau 13: Valeurs du coefficient kc po ur les chaussées bitumineuses [2)
J- k.: coefficient minorateur tenant compte de l'effet d 'hétérogénéités locales de
portance d'une couche de faible rigidité supportant des couches liées,
Module en MPa PFl : E < 50 PF2 : 50 S E S 120 PF3 : E > 120
ks III .2 11 1. J J
Tableau 14' Valeurs du coeffic ient ks [2)
Le module à cons idérer es t celui de la couche sous-jace nte et non celui carac térisa nt la
raideur de la plateforme . Ainsi avec une couche de f orme épaisse, de module >120MPa.
même si la portance de la plate-form e suppo rt de chaussée est < 120 MPa il n Ji a pas de
minoration à effec tuer [2].
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E.S P IA,A,T.R. 35
1P.FE : Conlribution li l 'élaboration d'un guide de dimensionnemenl des structures tyoes de chaussées neuves au Sénégal
• •
11.3.3 Chaussées à assise traitée aux liants hydrauliques (MTLH)
Sa modélisation comporte deux cas de structures :
• Cas des structures comportant deux couches d'assise
La chaussée est considérée comme un ensemble multicouche élastique continue.
• Cas des structures comportant une seule couche d'assise en MTLH
Pour ces structures la schématisation par une structure continue devient sujette à caution.
L'accroissement très important des déformations imposées au support au voisinage des
discontinuités que représentent les fissures fait des sollicitations sur le support un élément
essentiel pour la tenue de ces chaussées.
11.3.3.1 Critère retenu pour le dimensionnement
Il repose sur la vérification de
.:. la rupture par fatigue à la base des couches liées: c'est-à-dire que la contrainte de
traction (JI à la base reste inférieur à une valeur admissible. Le niveau à considérer est
la base se j'assi se traitée, s'il n'y a qu'une couche ou si les couches restent collées ;
sinon, c'est la base de chaque couche traitée
.:. l'omiérage du support : en effet la d éformation verticale Et à la surface des couches
non liées et du sol support est inférieure à une valeur limite
II.3.3.2 Détermination de la contrainte de traction (J admissible à la base des
couches traitées
Elle est détermin ée avec la formule suivante : (ft ad = (ft(N E)krkdkcks '
(JI (NE) : contrainte pour laquelle la rupture en flexion sur éprouvette de 36üj est obtenue pour
NE chargements.
La loi de fatigue des MTLH est représentée par une relation de la forme .!!...- = 1 +plogN0"0
mais elle peut être approchée par commodité, par l'expres sion: a = ANb
11
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E SP IA A.T R 36
1P.F.E : Contribution à l'élabora/ion d'un guide de dimensionn emenl des structure s types de chaus sées neuves au Sénégal
• •
Si le calage est effectué à 105 et 107 cycles, ~ et b sont liés par: b = -o. 510g (l+5P)l+7p
bCette relation nous permet d 'écrire que: O"c(N) = (1 + 6/l) (;o~) 0"0
Quand on utilise la valeur de (J6, on pourra calculer la valeur par la formule
( NE)bsuivante O"c(NE) = 0"6 l(j6
Lorsque la chaussée est dimensionnée pour un TC hors de l'intervalle [10 5; 107
] , l'ajustement
précédent de la fatigue doit être adapté en conséquence.
kr et k, idem qu 'en haut
• kd : coefficient introduit pour tenir compte de l'effet des discontinu ités pour la couche de
base
- kd = 1/1.25 pour les graves traitées de classe G4 ou G5 et pour le béton compacté
- kd =1 pour les graves traitées de classe G2 ou G3
.. kc : coefficient de calage pour ajuster les résultats du modèle
Tableau /5: Valeurs du coefficient k,.pour chaussees en !v/TLH
Matériau ~
grave-cimentlA
et graves-liants spéciaux routiers de classe 03
autres MTLH 1.5..
Le GC et les autres MTLH sont tous des MTLH mais la différence se situe au niveau du
dosage et de la rigidité donc l'effet de discontinui té transversale est pris en compte. En outre
le GC est un liant à caractère hydraulique à prise rapide alors que les autre MLTH sont à
prise lente .
11.3.4 Chaussées à structure mixte
Les chaussées mixtes sont utilisées pour ne pas avoir de remontée de fissure en surface
pendant la durée de service considérée. Pour cela, il faut une valeur minimale du rapport K de
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E.SPIA.A. TR . 37
1
1
1
P.F.E : Contritnnion à l'élaboration d 'un guide de itimenstonnemem des structures Iypes de chaussées neuves au Sénégal
•
J'épaisseur de matériaux bitumineux à J'épaisseur totale. Cette épaisseur d'enrobé permet par
ailleurs de limiter l'incidence des défauts de transfert de charge au droit des fissures de
l'assise traitée au liants hydrauliques. La valeur K à retenir doit dépendre du rapport des
modules des maté riaux hydrocarbonés et traités aux liants hydrauliques, ainsi que de la durée
de calcul. Pour une durée de 20 ans, les valeurs de K retenues pour des structures avec couche
de base en grave-bitume sont de j'ordre de 0,5. Cependant, si cette condition sur K n'est pas
remplie, la structure de chaussée doit être justifiée comme une chaussée en MTLH.
Les structures mixtes sont assimilées à un ensemble multicouche élastique. A la mise en
service , les couches sont collées (continuité des déplacements aux interfaces) . Les élongations
dans la couche bitumineuse sont faibles , ce sont les matériaux de la fondation qui sont les plus
sollicités. Après un certain temps , cette couche traitée aux liants hydrauliques est
endommagée par fatigue. Un glissement se produit à l'interface matériaux bitumineux
MTLH et le module de la fondation chute; on retient pour le dimensionnement une valeur
résiduelle de I/Sèmc du module initial. A partir de ce stade, c 'est la couche de matériaux
bitumineux qui est endommagée par fatigue tandis que la couche de fondation n'évolue
presque plus.
Ce type de chaussée est vérifiée par le calcul vis-à-vis de :
la rupture par fatigue des couches bitumineuses par une limitation de l'allongement Et
à leur base ;
la rupture par fatigue de la couche traitée aux liants hydrauliques par une limitation
de la contrainte de traction Or à sa base ;
~ J'omiérage du sol-support par une limitation de la déformation verticale Ez à sa
surface ;
j la valeur de K.
•
./ Détermination de la déformation Et,ad admissible à la base des couches
bitumineuses
Elle est donnée par la formule suivante:
[ t ,ad = E( NE, 8eq , t)krk c
Les définitions de E(NE,8eq ,t ) , k, et k, sont similaires à celles données pour les chaussées
souples et bitumineuses épaisses.
11111
1
Khadim ND/AYE & Amadou TH/AM E S .PIA-A TR. 38
PFE : Contribution il l'él aboration d'un guide de oimensionnemem des structures Iype s de chaussé es neuves au Sénégal
•
Remarque : La valeur de NE est obtenue en prenant pour la couche bitumineuse une valeur
de CAM ==·0.8.
./ Détermination de la contrainte de traction at,ad admissible à la base des couches
traitées aux liants hydrauliques
Elle est donnée par la formule suivante :
at,ad = at(N E)krkcks
Les définitions de at(N E) , kr , k, et k, sont similaires à celles données pour les chaussées à
assise traitée aux liants hydrauliques.
Remarque : La valeur de NE est obtenue en prenant pour la couche traitée aux liants
hydrauliques une valeur de CAM = 1.3.
./ Choix du risque de calcul pour les chaussées à structure mixte
o Pour la couche bitumineuse, si l'on appelle rl le risque de calcul , on retient la
même valeur que l'on aurait choisie pour une structure bitumineuse.
o Pour la couche en MTLH, le risque de calcul r2 prend une valeur supérieure à
celle que l'on aurait choisie pour une structure à assise traitée aux liants
hydrauliqu es. Le tableau suivant donne les valeurs du risque r2 :
Classe de trafic 1'0 Tl 1'2 1'3
Risque r2 (%) 3 10 20 35
Tableau 16: valeur du risque de calcul r2 pour /a couche en Ml'LH
•
11.3.5 Chaussées à structure inverse:
Les chaussées à structure inverse sont modélisées comme un système multic ouche élastique,
les couches étant collées entre elles (continuité des déplacements aux interfaces) . Il est à
rappeler que pour une chaussée à structure inverse on a de haut vers le bas : la couche de
roulement. une couche en matériau traité aux liants hydrocarboné s, une couche en grave
reconstituée humide (GRH ) et une couche en MTLH.
Les chaussées à structure inverse sont vérifiées dans le dimensionn ement vis-à-vis de :
111
KhBdim NDIAYE & Ama dou THIAM E.SP/A. A. IR. 39
P.F.E : Contribution à l'élaboration d'un guide de oimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
... la rupture par fatigue des couches bitumineuses par une limitation de l'allongement Et
à leur base ;
... la rupture par fatigue de la couche traitée aux liants hydrauliques par une limitation
de la contrainte de traction (Jt à sa base;
... l'omiérage du sol-support et de la couche en GRH par une limitation de leur
déformation verticale Ez à leur surface .
./ Détermination de la déformation Et,ad admissible à la base des couches
bitumineuses
Elle est donnée par la formule suivante :
Et,ad = E(N E, 8eq , t)krkc
Les définitions de E( NE, 8eq , t) , kr et k, sont similaires à celles données pour les chaussées
souples et bitumineuses épaisses.
Il faut signaler ici que comme la couche bitumineuse repose sur une couche de GRH de
module élevé (supérieur à 120 MPa), la valeur de k, est fixée à 1 (K, -= 1).
Le coefficient de calage prend les valeurs suivantes:
o Pour une couche de base en béton bitumineux, 1<.: = 1,1
o Pour une couche de base en grav e bitume, k, J,3 si la couche de surface a au moins
4 cm d 'épaisseur, sinon K, = l,l
Remarque : La valeur de NE est obtenue en prenant pour la couche bitumineuse une valeur
de CAM = 0.8 .
./ Détermination de la contrainte de traction (Jt ,ad admissible à la base des couches
traitées aux liants hydrauliques
Elle est donnée par la formule suivante :
(Jt ,ad = (Jt(NE)krkcks
Les définitions de o;(N E) , k, k, et k, sont similaires à celles données pour les chaussées à
assise traitée aux liants hydrauliques .
•
1
Khadim NDfA YE & Amadou THIAM E.SPIA.A. TH 40
P.F.E : Contributi on à l'éla boration d 'un gUida de ti imen sionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
Remarque : La valeur de NE est obtenue en prenant pour la couche traitée aux liants
hydrauliques une valeur de CAM = 1.3.
./ Détermination de la déformation verticale admissible c:t,ad du sol support et de la
couche de GRH
Pour le sol suppo rt se référer au paragraphe 11.3 .1 .
Vues l' épai sseur et la qu alité de la cou che de GRH, il es t adm is au niveau de cette couc he une
déformati on ver tica le limite cz.ad(GRH) supérieure à 20 % à ce lle retenue pour le sol-suppor t.
./ Choix du risque de calcul pour les chaussées à structure inverse
Pour la couche bitumineuse, si l'on appelle ri le risque de calcul, on retient la
même va leur que l'on aurait choisie pour une structure bitumineuse .
i- Pou r la co uche MTLH, le risque de ca lcu l r2 prend une valeur double à ce lle
que l'on aura it choi sie pour une struc ture à ass ise tra itée aux liants hydrauliques.
•
1
Khadim ND/AYE & Amadou TH/A M E.SPIA.A. T R. 41
P.F.E: Contribution à l'élaboration d 'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
CONCLUSION:
En définitive, la méthode française présentée dans ce chapitre, permettant une modélisation
des structures, est d'utilisation courante au Sénégal pour le dimensionnernent des chaussées.
Cette méthode utilise en pratique deux modèles:
un modèle de déformation de la structure, c'est-à-dire une relation liant , pour chaque
type de structure, la sollicitation à l'épaisseur des couches ;
un modèle d'accumulation des dommages de fatigue , qUI permet de calculer
l'endommagement en fatigue de la structure en fonction du temps.
Le principe de l'optimisation est de minimiser la fonction coût sur une longue période avec
pour contrainte que l'endommagement en fatigue de la structure ne dépasse pas le dommage
limite, ce dernier étant en relation avec l'état ultime de chaussées; sa valeur est plus ou moins
proche de l'unité suivant le niveau de risque choisi.
Les paramètres d 'entrée, même s'ils sont nombreux et quelquefois complexes à d éterminer
parce que nécessitant beaucoup d'expérimentations sur le comportement des matériaux,
l' évolution du trafic et sa composition, pourront être adaptés à notre contexte par des
similitudes ou des interpolations .
•
1
Khadlm NDIA YE & Amadou THIAM E.SPIA,A, T.R. 42
P.F.E : Contribut ion a l'éla boration d'un guide de dirnensionnemen; des structures types de chaussees neuves au Sénégal
•
CHAPITRE III : ELABORATION DES STRUCTURES TYPES
INTRODUCTION
Le guide de dimensionnement des chaussées se présente sous forme de fiches de
dimensionnement dans lesquelles les structures sont déjà pré-calculées. Ces structures pré
calculées font appel à la connaissance d 'un certain nombre de documents d'accompagnement
(norme, guide techniques, recommandation . . .). Pour ce qui concerne la démarche adoptée
pour le catalogue et qui est pré sentée ci-dessous, elle fait appel aux spécificités géologiques et
climatiques du pays ainsi que les ressources en matériaux disponibles pour chaque région.
Elle donne la possibilité au projeteur de faire un choix entre plusieurs vari antes de structures
de dimensionnement, se lon les données technico-économiques locales et régionales relatives
au projet.
IIU Définition des paramètres d'entrée:
L'utilisation du guide de dimensionnement implique que l'on définisse au préalable trois
paramètres qui sont :
J- La région que traverse l'itinéraire concerné , paramètre caractérisé par la lettre R
J- Le sol de plate-forme qui servira d 'assi se à la chaussée , paramètre caractérisé par la
lettre S
J- Le trafic que la chaussée est appelée à supporter, paramètre caractérisé par la lettre T
Ce sont ces trois paramètres R, S, T, qui conditionneront le choix des structures de chaussée et
dans une certaine mesure les conditions de mise en œuvre.
Il s'avère uti le aussi de savoir aussi l'état des variations climatiques afin de déterminer l'état
hydrique de la plate-forme et de prévoir le comportement des matériaux bitumineux sous
l'effet de la température .
•
1
Khadim NDtA YE & Amadou TH/AM E.SPIA.A.TR. 43
P.F.E: Contribution il l 'élaboration d 'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuv es au Sénégal
• •
111.1.1 Les régions
Un exam.en attentif des cartes géo log iques, pédol ogiques, climatiques et topographiques du
Sénégal nous condui t à d istinguer un certain nombre de régions présentant chacune des
ca rac téristiques relativement homog ènes sur le plan des ressource s en matériau x, du relief ou
du climat. La prise en considération de ce paramètre régional joue un rôle primordial car à
chacune de ces rég ions sont associée d 'une part , des techniques de chaussées rép ondant aux
ressources en matériau x qu e ce s dernières recèlent et d'autre part , des formulations de
mél anges et de s procédés ou critères de mise en œ uvre adaptés aux conditions spécifiques de
climat ou de relief.
Ains i au Sénégal nou s retro uvons gé néra lement des températu res qui va rie nt beaucoup sur
l' année. De ce point de vue, les caractéristiques mécaniques (m odule d'Young, coefficient de
Poisson et déformation admissible) considérées se ront celles correspondant à une température
équ ivalente 8cq de 30°C.
Par définition : « la température équivalente est telle que la somme des domm ages subis par
la chaussée pendant une année, pour une distr ibution de température donn ée, est égale au
dommage que subirait la chaussée soumise au même trafic mais pour une température
constante Beq » [2]
111.1.2 Le sol de plate-forme
Le sol de pl ate- forme est rep résenté, dans le cas gé néra l, par les trente centimètres supérieurs
des terrassements qu'il s'agisse du terrain nature 1 en place, ou de matéri aux d'apport,
sélectionnés. C' est sur lui que rep ose , normalement, la chaussée proprement d ite . Elle doit
être suffis amme nt rigide pour permettre le passage des eng ins de terra ssement, insen sible à
l'eau et aux intempér ies.
Dans ce guide, le paramètre S ca ractérise les ca tégories de sol s de plate-forme. Le CEBTP
préconise cinq cla sse s. EIles dépendent essentie llement de la port ance du sol de plate-forme,
c'est-à -d ire de la va leur de son indice portant C. B.R., celui-ci éta nt d éterminé en fonction des
co ndi tions de compactage que l'on suppose réalisables sur le ch antier et de la teneur en eau au
maximum que pourra atteindre ce sol sous la chaussée. La catégorie SI représentée
1
Khadim ND/AY E & Amad ou THIAM E.S P /A A T R. 44
PF. E : Contribution à l'élabo ration d 'un guide de dimen sionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
généralement par des sols fins de trè s faible portance (CBR<5), a été conçue pour être utilisée
en réserve . En effet, son emploi n'est pas souhaitable en tète de terrassement à cau se des
problèmes de variat ion dimensionnelle (gonflement, retrait,) qui sont généralement associés à
ces sols. Par conséquent, ces sols sont à éviter dans toute mesure du possible et ne sont pas
admis, dans la majorité des cas au niveau de la plate-forme. Quant ' aux plates-formes de
CBR~ 30 , la mise en place d'une couche de fondation n'est en principe plu s nécessaire: cela
explique le choix de S5. On pourrait imaginer une 6èmc catégorie de sol: ceux dont l'indice
portant est supérieur à 80 . Sur de telles plates -formes, ni fondation , ni base ne seraient
prévues. Dans ce cas la cla sse S5 serait celle où 30 <CBR.::; 80
Le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées LCPC [5] préconise une relat ion entre le
module de Youn g des sols de plate-forme et son CBR correspondant qui est de
E(MPa)=5xCBR La déformation admissible du sol-support est calculé comme suit :
•
• Pour les chaussées à mo yen et fort trafic (T ~ T3 ): E (mm) = O.012(NE)-0.222z.aâ
• Pour les chaussées à faible trafic (T < T3) : Ez ,ad(mm) = O. 016(NE) - 0.222
Les modul es de calcul pour chaque classe de plateforme sont mentionnés dans le tabl eau ci
dessou s
Cl asse de [J1 1 1
plate- S3 S4 SS
forme
G~10< 15< CBR<30 CBR > 30
CBRJO<CBR<40 11 40<CBR<50 1 1 60<CBR<70 11 70<CBR<80 1CBR<10 CBR<IS IS<CBR<20 20<Lu ' J V SO<CBR<60
CBR de [J c=J~ i.12,5 17.5 25 55 65calcul
Module
±GGGG Gde calcul 275 325
(MPa)
Tableau 17: Modules de calcul de la plate-forme support de chaussee
IlL1.3 Le trafic
Le trafic et notamment le trafic poids lourds, est l'un des paramètres prépondérants du
dimensionnement des chaus sées ; il es t donc nécessai re de l' analyser en terme d 'agressi vité
vis-à-vi s des chaussées sur lesquelles il circule . Les c lasses de trafic proposées par le CEBTP
1
Khadim ND/AYE & Amadou TH/AM E S P IA,A,TR. 45
P.F.E : Contr ibuti on a l'élaboration d 'un gUide de dimensionnemenl des structures types de chaussées neuve s au Sénégal
•
seront utilisées afin de déterminer le trafic cumulé pour la durée de vie escomptée. Cependant
on y ajoute une classe T6 pour les MJA supérieures à 3600 PL/jour. Les bornes
supérieures et inférieures de chaque classe de trafic sont représentées dans le tableau suivant:
1'2 T3 T4 1'5 1'6Classe Tl
1'2- 1T2+ 1'3- 11'3+ 1'4- 11'4 : rs - 11'5+ T6- 11'6+
MJA 0 90 160 300 500 900 1200 1800 2400 3600 5100 8000
Tableau 18: Les class es de trafi c de l 'étude
111.1.4 Le coefficient d'agressivité moyen
N'ayant pas des estimations fiables sur la composition du trafic (distr ibutio n des essieux et
des charges à l'essieu) qui doivent être fournies grâce à des mesures de pesée d'essieux sur
de s routes de même catégorie et dans un même contexte géographique nous ne pouvons
calculer le CAM conformément à la formule énoncée au paragraphe b.1.2 (Chap itre II) .
Ainsi nous a llons utiliser le tableau ci-dessous:
Type de structures Souples Serni-ri gi des Mixtes Inverses
CAM 1 1.3 1.2 0.8
Tableau 19: Coefficients d 'agressi vité selon le trafic et le typ e de chaussée.
111.1.5 Durée de vie
« Pour ce qui est de l'âge des chaussées. l 'Agence Autonome des Travaux routi ers (A.A.T.R.)
dispose de quelques informations à partir de l 'historique. Pour les rout es dont l'historique
n 'est pas dispon ible, les est imations du Programm e Triennal Glissant (P.T.G.) 2003 - 2005
ont été considérées. Ces données sont les suivantes :
• âge ~5 ans pour chaussée en bon état ;
• âge = 7 ans pour chaussée nécessitant un renouvellement de la couche de surf ace ;
• âge = 14 ans pour chaussée nécessitant un renforcement ;
• âge = 18 ans pour chaussée nécessitant une réhabilitation. »
•
1
Khadlm ND/Il YE & Amadou TH/AM ESP IIl.l\ TR 46
P.F.E : Contribution il l'élaborati on d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
Nous retiendrons pour cette étude une durée de vie de 20 ans, valeur qUI nous semble
sécuritaire vu les politiques d'entretien et de réhab ilitation fixées par les autorités ad hoc, et
qui sont telles qu'il ya un décalage entre la prise de décision et l' exécution .
1l1.1.6 Taux de croissance annuel du trafic des poids lourds
« Les taux de croissance annuelle du trafic normal ont été calés sur la croissance du PIE,
égal à 5%, pour les véhicules de transport de marchandis es et sur l'évolution de la
population, estimée à 3%, pour les véhicules de transp ort de personnes. Pour les routes à
caractère régional, comme les pistes et les voies urbaines, il était prévu de caler les taux de
croissance des véhicules de transport de personn es aux taux de croissance de population
régionale. Cependant, celle précision serait sans intérêt puisque ces rout es ne font pas l 'objet
de comptages de trafics tant en volumes qu 'en composition en différentes catégories de
véhicules) et les donn ées disponibles ne sont que très gros sièrement estim ées par STUDI en
2002. » [12]
En se basant sur le PTG 2007-2009 (Programme Triennal Glissant), le paragraphe ci-dessus
nous permet de fixer notre taux de croissance annuel à 5%. Le tableau suivant résume le trafic
équivalent à prendre en compte pour le dimensionnement.
1Classe de trafic
IlTI Il T2
IlT3
IlT4
1
T S T6
Borne supérieure du trafic c::Jc:Jc:J 1200 2400 5100journ alier (P Uj )
1
Nombre de jours fanIl
365Il
3651
365 365 365 365
Durrée de vie (année)1
20 Il 201
20 20 20 20
..... croissance 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05
Trafic cumulé (m illion) 0,541
1,931
6,03 14,48 28.97 6 1,55
Trafic équivalent (million)1
TCIIl
TC21
TC3 TC4 TCS TC6
Chaussée
8~CA M 4,83 Il ,59 23, 17 49,24soupl e
Chaussée GGGc::J666CA Mserni-rigide
Chaussée
8C:I~I::~~666CAMmixte
Chauss ée 8Gc::Jc::J666CAMinverse
Tableau 20: trafi c cumule (en millions d'ess ieux équivalents NE).
•
1
Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM E S P IA,A T.R. 47
P.F.E: Contribution il l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
111.1.7 Les caractéristiques mécaniques des matériaux
Pour les matériaux granulaires, ils ont un comporteme nt non-linéaire. Les caractéristiques
mécaniques affe ctées à ces couches dans un calcul de dimensionnement devraient donc en
toute rigueur dépendre de la structure (épaisseur et rigidité des couches liées , portance du
support) .
Quant ' aux matériaux traités aux liants hydrauliques les performances mécaniques prises en
compte pour le dimensionnement sont les valeurs obtenues à 360 jours:
la résistance en traction directe RlJ 60
le module sécant EJ 60, à 30% de la ch arge de rupture
Pour les matériaux bitumineux, les données nécessaires au dimensionnement sont déduites de
résultats d 'essais de laboratoire normalisés effectués dans des conditions biens définies de
température et de sollicitation, sur des éprouvettes confectionnées en laboratoire ou
éventuellement prélevées en place.
Il 1.1.8 Choix de la couche de roulement
Toutes les fiches techniques de dimensionnement, excepté celle concernant les chaussées en
béton de ciment, font apparaitre une couche de roulement. Le choix de la couche de roulement
est fait en fonction de la sécurité et du confort des usagers , le maintien de l'intégrité de la
structure, l'impact sur l'environnement (réduction des bruits de roulement) , et les possibilités
de régénération des caractéri stiques de surface .
Le tableau ci-dessous présente, selon le trafic, les épaisseurs requises pour les différents types de
revêtement:
Type de Épaisseurs requises selon la classe de trafic
Revêtement TI T2 T3 T4 1'5 T6
Béions Bitumineux 3 cm 4 cm Scm 6cm 7cm 8cm
Enrobés Denses 3 cm 4cm Scm 6cm 7cm ~cm
non non non nonSand-Asphalt 3 cm 4cm
recommandé recommandé recommandé recommandé
Tableau 21.' Type et epaisseur de la couche de roulement selon le trafi c [9}
•
1
Khadim NDIII YE & II madou r HIAM E.S P I/I./I. TR. 48
P.F,E : Contribution ci l'élab oration d'un guide de dimensionnemem des structures types de chaussées neuv es au Sénégal
•
111.1.9 Epaisseurs de mise en œuvre des matériaux
Les épaisseurs nominale s de mise en œuvre dépendent grandement soit de la granularité des
matériaux prévus pour constituer les corps de chaussée, soit des mod es habituels de r épandage
sur le chantier. Pour les struc tures de chauss ée comportant de s couches liées au ciment ou au
bitume et susceptibles d'être sollicitées en flexion, le choix de s épa isseur s minimales a été fait
de manière à ce que les contraintes de traction développées à la base de ces couches ne
dép assent pas certains seu ils considé rés comme adm issib les.
Matériaux SN/SB GN/GNT/GRH LAT 1 LACo COQ/COQC GB l.AC
Mini 20 15 15 15 8 15
Max 35 35 35 35 15 25
Tableau 22: Epa isseurs min imales el maxim ales de mise en œuvre
111.1.10 La liaison aux interfaces
Une mauvaise m aîtrise de la liaison aux interfaces contribue très souvent à la dégradation
prématurée de la chaussée. Le problème de comportement se pose aussi bien à l'interface
couche de sur face/couc he de base, qu' à J'interface couche de base/couche de fond at ion . Selon
les natures de matéri aux utilisés et les dispositions prises, deu x cas de figures se présentent :
soit collage, soit possibilité de g lisseme nt d 'une couche par apport à l' autre.
Dans le premier cas (collage), la continuité des so llicitations est assurée contrairement au
second, où il y a discontinuité donc augmentation des contraintes de traction ; par rapport au
cas où il y a collage.
Le comportem ent n' est pas toujours le même suivant la nature du traitement de s assi ses:
• Pour les grav e-c ime nt (OC) et les grav es-ce ndres vo lantes (O CV) , il y a rarement
collage; ceci entraine des discontinuités dans les contraintes et déformations ; le
risque de rupture (fissuration) es t accru .
• Dan s le cas des grav es-la itier (O L) le collage est plu s fréquent ; on peut penser qu 'en
raison de la lenteur de la prise du laitier, le liant de la couche sous-j acente qui reçoit
une nouvelle cou che est encore actif, ce qui permettrait une certaine interact ion entre
la cou che nou vellement mi se en œuv re et la précédente, d' où collage .
•
1
Khadim ND/AYE & Amadou TH/AM E.SP/AA T.R. 49
P.F.E : Contribution à l'élaborati on d'un guide de otme nsicnnement des structures types de chaussées neuv es au Sénégal
• •
• Quant aux graves-bitume (GB ) et grave-émulsio n (GE), il Y a gé néralement co llage,
sur tout si l' on prend la préc aution de prévoir une cou che de coll age , gé néra lement à
émulsion de bitume.
En dé finitiv e, nou s supposerons, dans nos calculs, que toutes les cou ches sont collées.
Dans le cas d 'une superposi tio n de deu x couches de matér iaux dont les ca rac téristiques
n 'assurent pas un co llage à l'interface, on de vra à l' exécut ion , mettre en œu vre une couche
d'accrochage.
III. 2 Le choix des type s de structures
Le choix des struc tures proposées a été bas é sur les considérat ions techniques ou économiques
suivantes:
i- nou s avons tenu compte év idemment, des principales resso urces en matériau x
disponibl es au SENEGAL c'est -à- dire des grave leux natu rels, des roches de
concassage et des sa bles d'origin e résiduelle ou séd imentaire
L l'emploi des matériaux é laborés, confectionnés de toutes pièces, du type grave-ciment
ou grave-bitume, n 'est env isagé en couche de base qu e pou r sati sfaire aux exigen ces
des plus forte s intensités de trafic (T3 , T4 , T5)
i- dans toute la mesure du possible, une attention particul ière a é té accordée aux
problèmes d 'incompatib ilité de modules entre matéri aux de couche de fondat ion et
matériau x de cou che de base Ecou che base ::::; 4Ecouc hede f oTi daho Ti
Les stru ctures de ch aussées envi sageables sont con signées dans les tableau x suiva nts :
1
Khadim NOtAYE & Amadou rl-IIAM E.SY/AA t.n . 50
P.F.E ..Contribution à l'é labora tion d'un guide de dimensionnemenl des sl ructures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
11l.2.1 Les chaussées souples
Tableau 23 : Scenarii de structures puur les chaussees soup les
Fondation Base
Code de la structureMatériaux Code Matériau Code
Sable naturel SN Sable bitume SB SN/SB SI
Sable naturel SN Grave naturelle GN SN/GN S2
Sable naturel SN Graveleux latéritiques crus 2 LAn SN/LAn S3
Sable naturel SN Graveleux latéritiques améliorés LACa SN/LACo S4
Sable naturel SN Grave non Iraitée GNT SN/GNT S5
Sable naturel SN Grave reconstitu ée humide GRH SN/GRH S6
Graveleux lat éritiques erus 1 LAT I Graveleux latéritiques crus 2 LAn LATI / LAT2 S7
Graveleux latéritiques crus 1 LAT I Grave naturelle GN LATI /GN SS
Graveleux latéritiques crus 1 LATI Grave non traitée GNT LATI /GNT S9
Graveleux latéritiques améliorés auxGraveleux latéritiques crus 1 LATI LACo LATI / LACo S IO
concassés
Graveleux latéritiques crus 1 LAT I Grave reconstituée humide GRH LAT I/GRH Sil
Graveleux latéritiques crus 2 LAT2 Grave bitume GB LAn /GB S I2
Grave naturelle GN Grave naturelle GN GN/GN SI 3
Grave naturelle GN Graveleux latéritiques crus 2 LAT2 GN/LAn S I4
Grave naturelle GN Graveleu x lat éritiques améliorés LACo GN/ LACo S I5
Grave naturelle GN Grave non traitée GNT GN/G NT S I6
Grave naturelle GN Grave reconstituée humide GRH GN/GRH S I7
Grave naturelle GN Grave bitume GB GN/GB S IS
Grave non traitée GNT Grave non traitée GNT GNT/GNT S I9
Grave non traitée GNT Graveleux latéritiques crus 2 LAT2 GNT/I.An S20
Grave non traitée GNT Graveleux latéritiques améliorés LACo GNT/ LACo S21
Grave non trait ée GNT Grave reconstituée humide GRH GNT/GRH S22
Grave reconstituée humide GRH Grave reconstituée humide GRH GRH/GRH S23
Grave reconstitu ée humide GRH Graveleux latéritiques améliorés auxLACo GRH/LACo S24
concassés
Graveleux lat énuques améliorés :.lUX Graveleux lateriuques am élior és auxLACo LACo LACo/LACo S25
concassés concassés
Graveleux lat éritiques améliorés auxLACo Grave bitume GB LACo/GB S26
concassés
..
Khadlm NOIAYE & Amadou TH/AM E,S .PIAA TH 51
1
P.F.c : Contribution à l'élaboration d'un gUIde de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
111.2.2 Les chaussées semi-rigides
Fondation BaseCode de la structure
Matériaux Code Matériau Code
Assise ù deux couches traitées aux liants hydrauliques
Sols ciment SC Graveleux latéritiques ciment LAC SCfLAC HI
Graveleux latéritiques ciment LAC Graveleux latéritiques ciment LAC LAC/LAC H2
Sols ciment SC Grave ciment GC GC/GC H3
Grave ciment GC Grave ciment GC GC/GC H4
Assise il une couche traitée aux liants hydrauliques
Graveleux latéritiques crus 1 LATl Graveleux latéritiques ciment LAC LATI /LAC H5
Grave naturelle GN Graveleux latéritiques ciment LAC GN/LAC H6
Grave non traitée GNT Graveleux latéritiques ciment LAC GNT/LAC H7
Grave reconstituée humide URH Graveleux latéritiques ciment LAC URH/LAC H8
Graveleux latéritiques améliorés auxLACo Graveleux latéritiques ciment LAC LACo ILAC H9
concassées
Tableau 24. Scenarii de structures pour les chaussées semi-rigides
111.2.3. Les chaussées à structure mixte
Tableau 25:Scenarll de structures pour les chaussees a structures mixtes
Fondation BaseCode de la structure
Matériaux Code Matériau Code
Sol ciment SC Grave bitume GB SCIGB MI
Graveleux latéritiques ciment LAC Grave bitume GB LAC/UB M2
Grave ciment GC Grave bitume GB GC/GB M3
..
111.2.4 Les chaussées inverses
Fondation Couche intermédiaire BaseCode de la structure
Matériaux Code Matériaux Code Matériau Code
Grave reconstitué GraveSol ciment SC GRH GB SC/GRH/GB JI
humide bitume
Graveleux Grave reconstitué GraveLAC GRH GB LAC/GRH/GB 12
latéritiques ciment humide bitume
Tableau 26: Scenarii de structures pour les chaussées à structures inverses
Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM E.S.PIA.A. TR. 52
1
P.F.E. Contribution j l'élaboration d'un gUide de cnmensionnement des structures Iypes de chaussées neuves au Sénégal
• •
II1.3 Aménagement progressif et entretien préventif
La durée de vie est une notion très classique. Une autre attitude, plus récente semble se
dégager. Elle consiste à ne plus retenir la notion de durée de vie dans la mesure où elle peut
en effer conduire à accepter le principe d'une dégradation progressive du capital investi. En
revanche elle conseille et entend promouvoir l'idée de la sauvegarde permanente de ce capital
grâce à l'adaptation progressive de la chaussée aux impératifs du trafic. Cet aménagement
progressif étant assuré par l'entretien dit « progressif» dont l'objectif est d'une part offrir en
permanence à l'usager de la route un indice de service (confort, sécurité, économie)
présentant un niveau tout à fait convenable et d'autre part d'apporter le nécessaire surcroit de
résistance aux structures de chaussée.
III. 3.1 Solution traditionnelle
Elle consiste à dimensionner la chaussée en fixant au départ l'espérance de vie souhaitée et en
admettant implicitement la nécessité de la renforcer au terme de cette durée de vie, c'est-à-dire
lorsqu'elle aura atteint sa « limite de rupture» ou sa phase « plastique» ; nous admettrons que
cet état limite de rupture ou de fatigue est atteint lorsque l'une ou l'autre des deux conditions
suivantes se manifeste dans la bande de roulement du trafic:
./ profondeur de flache sous une règle droite de 1,20 m 2: 3 cm
./ densité de fissuration dans un cadre de 1m2 2: 3 ml
III. 3.2Entretien préventif
La solution d'aménagement par entretien préventif comporte une phase initiale et plusieurs
phases successives. La phase initiale ou premier investissement correspond à la mise en place
de la première couche de roulement. Les phases ultérieures, successives correspondent à des
investissements complémentaires préventifs qui se concrétisent par la mise en place à
intervalle plus ou moins réguliers de nouvelles couches de roulement.
1
Khadim NDtA YE & Amadou TH/AM ESPIA.A. TR. 53
P.F.E. Contribution à l'élab oration d 'un guide de dimen sionnement des structures type s de chaussées neuv es au Sénégal
•
Ce type d'entretien ne dispense pas toutefois de l'entretien de routine ou de celui des
dépendances de la chaussée. Par contre, elle exclut pratiquement toute possibilité de faire
appel à des matériaux de renforcement autre que le béton bitumineux ,
III. 4 Structure du guide de dimensionnement
Ce guide présente les différents types de structures pré-calculées. Il est composé de trois
parties: la fiche de procédure, les fiches de structures, et les fiches de matériaux
111.4.1 La fiche de procédure
Elle constitue la notice d'utilisation des fiches de structures , Elle trace les différentes étapes à
suivre pour dimensionner une structure donnée.
111.4.2 Les Fiches de matériaux
Elles sont composées de deux parties :
Une partie décrivant les spécifications sur l'utilisation des matériaux en technique routière.
Elle présente donc les valeurs de grandeurs ou essais standards, les fuseaux granulométriques
normalisés et toute autre spécification permettant de caractériser les matériaux.
Une seconde partie définissant les hypothèses de dimensionnement propres a chaque matériau
ainsi que les limites admissibles des contraintes et déformations.
II1.5 Fiche de structures
•
Dans ces fiches on présentera en fonction de la zone climatique et des matériaux disponibles,
les différentes structures proposées, les épaisseurs des couches qui les composent en fonction
du trafic et de la classe du sol de plate-forme ainsi que le profil en travers type proposé.
Khadlm NDIA YE & Amadou TH/AM ES P/AATR. 54
P.F.E : Contribut ion à l'é laboration d 'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
III. 6 Exe mple d'utilisation du guide de dimen sionnem ent
La démarche de calcu l du dimensio nnement des struc tures de chaussées est schématisée
comme ci-dessous ,
l, Prédimensionnemen t de la structure(+ choix de la couche de roulement)
2. Calcul des contraintes et déformations
sous l' essieu de l3t (Et, a., Ez) (modèle
.,/ Trafic cumulé ALIZE III)
.,/ Risque admissible
.,/ Caractéristique enfatigue des matériaux
.,/ Performance mécaniquedes matériaux
h 3. Calcul des contraintes et déformations.,/ Effets thermiques.,/ Calage du modèle
admissibles ( Et ,ad' (Jl ,ad' Ez,ad)
Ee < Et ,ad
4. Vérification en fatigue de la structure(Je < (Je,ad
et de la déformation du so l supportEz < Ez,ad
5. Ajustement des épaisseurs (seuils
technologiques d'épaisseurs de mise en œuvre)
Détermination de la structure de
dimensionnement nominale
Figure 2 : D émarche de calcul du dimensionnement des structures de chaussée
1
Khadim NO/AYE & Amadou THIAM E.SPlA.A. 7R 55
1
•
P.F.E : Contribution à l'élab oration d 'un guide de dimensionneme nt des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
Exemplel : cas de matériaux non traité (GNT)
Trafic :
Trafic de poids lourds TPL=220PLlj /sens
Durée de vie : n=20 ans
Taux d'accroissement: i=5%
Agressivité : A=0.8
Détermination du nombre total de poids lourds
NE = 365 X TPL X (1+ i)n-l X A = 2.1106 essieux équivalents de 13 tonnes1
Couche de roulement : béton bitumineux BB
Sol support : classe du sol S2 : E=50 MPa=500 bars el v = 0.35
Caractéristiques de la GNT :
Pour la couche de basse : E==500 MPa= et v = 0.35
Pour la couche de fondation: h fondation à déterminer par sous couches de 25 cm
ECF1=2 .5 Esoi = 125 MPa et v = 0.35
ECF2=2.5 ECFI x: 312 .5 MPa et v = 0.35
Conditions aux interfaces : toutes les interfaces sont collées
Calcul de la déformation admissible sur le sol support :
EZ
•ad = 0.016(2.1 106 ) - 0.22 2 = 630.10-6mm
Modélisation
Couche de base Ebase=500 MP a v = 0.35 h '), .
E2==2 .5E 1=312.5 MPa v = 0.35 h2?Couche de fondation
E, =2.5Eso1=125 MPa v = 0.35 h]?Couche de fondation
Eso1=50 MPa v = 0.35
•
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E S.PIA.A. T.R. 56
P.F.E : Contribution à l'élaboration d 'un guide de dimensionnement des structures types de chaussé es neuves au Sénégal
•
Avec les épaisseurs h l =20cm; h2=18cm ; h]=25cm on trouve avec le logiciel Alizé une
déformation du sol support de 546.1 0-6mm. 11 faut noter que cette valeur est inférieure à la
valeur admissible ce qui correspond à l'objectif visé
Donc la structure finale est constituée de 4BB+20GNT+43GNT
4 cm de BB
20 cm de GNT
43cm deGNT
En utilisant la fiche de structure
NE=2.110 6 essieux équiva lents
Ce qui correspond à une classe de trafic cumulé TC2,
Le types de structure 4BB+30GNT+30GNT satisferait à ce tte cla sse avec les hypothèses de
départ pour une structure GNT 1GNT (couche de base et de fondation en grave non traité) et
pour une classe de platefonne S2. [cf. fiche de structures S 19].
4 cm de BB
30 cm de GNT
30 cm deGNT
•
1
Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM ESPIA.A.TH 57
P.F.E : Contribution li " élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
Exemple2 : Cas de matériaux traités aux liants hydraul iques, structure Ge /Ge
1. données:
•
NE = 365 x TPL X (1+ i)n- l X A = 5,1106 essieux équivalents de 13 tonnes1
Trafic de poids lourds TPL=420PLlj/sens
Taux d'accroissement : i=5%
• Détermination du nombre total de poids lourds
- Durée de vie : n=20 ans
- Agressivité: A= 1
• Risque de calcul: r=10%
Sol support : classe du sol SI : E= 125 MPa et v = 0.35
Caractéristiques de la GC et du BB
- GC : E=20000 MPa et v = 0,25 (T6 = 0,50 MPa b = 0.05 435, SN = 1.24,Sh = 3cm
- BB : E (30°C)= 4000MPa et v = 0.35
• Conditions aux interfaces : toutes les interfaces sont collées
2. Calcul de la déformation admissible sur le sol support :
b3. Calcul de la déformation à la base de la GC : Œ/ ,ad(bars ) = Œ6 c;) x lO- ublikdkcks
Avec kc=1.5 ; kd=1 ks=1 c=0.02 8 = [SN 2+ G:) Sh2( S= 1.66 risque de 10% u= - 1. 282
(Tc ad = 0.5 X (5.1) -0.05435 x 1O-1.282XO.05435Xl .66 X 1 X 1.5 X 1 = 0.526MPa = 5.26 bars
4. Résultats des différentes simulations : il faut vérifier que Ez < é'z ,ad et (Je < (Je,ad
Epaisseurs 35 36,76 37.5
Contraintes calculées 5,67 5,26 5,09
bars a t > at,ad a t = at. ad a t < ar ,ad
Déformations 72 .8 66,9 64.7
calculées 10.6 Ez < El .ad El < El ,ad El < Ez ,ad
Donc la structure finale est constituée de 5BB+ 19GC-t- J9GC
Khadim ND/AYE & Amadou TH/AM E.SPIA.A t.n. 58
P.F.E : Contnbution a l 'élaboration d 'un gUide de otmensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
CONCLUSION:
Cette présente étude fait appel à certaines hypothèses et données qui permettent au projeteur
de mieux appréhender le dimensionnement des chaussées. Ce rapport , outre la terminologie
adoptée dans les fiches techniques de dimensionnement, présente aussi toutes les hypothèses
et données prises en compte dans la méthode de dimensionnement dite rationnelle entreprise
pour l'établissement de ce guide. Aussi , nous nous sommes attelés à améliorer certains
paramètres tels que la fragment ation des classes de plate forme , pour avoir un travail plus
utilisable , et l'utilisation de formules plus en adéquation avec le logiciel de vérification quant
à la détermination des contraintes et déformations admissibles. Et de surcro ît, il se trouve que
la formule de Dormon et Kerkov en, utilisée dans les travaux antérieurs, était moins sévère,
empirique, plus appropriée pour les latérites, et surtout n'est plus aussi usitée dans le milieu
des projeteurs au Sénégal.
Après avoir apportées ces modifications, nous avons pu produire 40 nouvelles fiches de
structure en utilisant les combinaisons déjà établies par nos prédécesseurs et en y ajoutant les
structures inverses. Cepend ant, nous avons changé la structure H3 (LAT IILAC) en H3
(LAT2/LAC) , la première étant sujette à un effet de dalle. En effet, le module de Young du
LAC est 8 fois supérieur à celui du LATI alors que, la norme nous impose que le module de
Young de la couche de base ne doit pas être 4 fois plus important que celui de la fondation .
Néanmoins, les structures en banco-ciment et banco-coquillage n'ont pu être réalisées par
manque de donnée s sur ces dits matériaux.
•
Khadim NDIA YE & Amadou THfAM E.SPIA.A.FR. 59
1P.FE : Contribut ion Il l'élab oration d'un guicle de dimenstonnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
CHAPITRE IV : LES CHAUSSEES EN BETON DE CIMENT
INTRODUCTION:
Avant de présenter les principes générau x de conception et les règles pratiques de
dimensionncment des structures, il convient au préalable de faire l'analyse du fonctionnement
des chaussées en béton en insistant sur les aspects spécifiques.
L'analyse du fonctionnement des chaussées repose sur trois types principau x d'éléments :
• Le suivi expérimental de section de chaussées et les observations à long terme;
• L'étude sur modèles mathématiques ;
• L'étude du comportement des matériau x en laboratoire.
IV.I Modélisation de la structure de chaussée
Les modèles de la mécanique des chaussées utilisables pour l'analyse du fonctionnement et le
dimensionnement des chaussées en béton sont : le modèle de Westergaard , le modèle de
Burmister et des modèles d 'éléments finis.
Le calcul est donc effectué sur un multicouche élastique avec les conditions de liaisons
suivantes :
• La dalle est de forme quelconque, elle n'est pas nécessairement homogène ;
• Le substratum est représenté par un massif multicouche de Burmister ;
• La réaction du massif sur la dalle est d'orientation quelconque ;
• Toutes les couches sont traitées comme des solides élastiques c'est-à-dire que
l'hypothèse de la plaque est évitée ;
• L'interface couche de fondation- plate-forme support est considérée comme collée ;
• Le cas de charges multiples (jumelage, essieux tandem ou tridern), peut être traité en
additionnant les effets de charges élémentaires.
Pour ces types de chaussées les phénomènes de retrait qui les affectent sont à l'origine de.discontinuités. Dans une dalle en béton, les contraintes dues au trafic sont plus importantes
lorsque la charge est disposée prés des joints transversau x, en coin ou en bord que lorsqu'elle
est en milieu de dalle ,
•
Khadim NOtAYE & Amadou THIAM E.SPIA.A.T.R. 60
P.F.E : Corunbuüon li l'élaboration d'un guide de dimensionneme nt des structures types de chaussé es neuves au Sénégal
•
Les contraintes sous charge en milieu de la dalle sont calculées en assimilant la chaussée en
béton à une structure continue. Les discontinuités transversales et les effets des gradients
thermiques sont ensuite pris en compte en majorant les contraintes précédentes par un
coefficient dépendant de la qualité du transfert de charge escompté entre la dalle pendant la
durée de service de la chaussée
Pour ce qui concerne les chaussées en béton armé continu, la poursuite du raisonnement
tendant à limiter le nombre des points faibles que sont les joints conduit tout naturellement à
envisager leur suppression, en utilisant d'une autre manière les armatures. Plutôt que de
travailler en béton armé classique, les aciers reprennent les efforts de traction dus au moment
fléchissant, les armatures sont placées en fibre neutre uniquement pour répartir par adhérence,
à l'aide de fissures nombreuses mais très fines, les déformations dues au retrait du béton. Cela
consiste à mettre en place une nappe d'armatures longitudinales dont la section est comprise
entre 0.6 et 0.7% de la section du béton .
IV.2 Critères retenus pour le dimensionnement :
IV.2.t Les structures avec couches de fondation:
Les chaussées en béton avec couche de fondation sont calculées vis-à-vis de la rupture par
fatigue de la couche de base et de fondation , en vérifiant que les contraintes de traction à la
base de ces couches sont inferieures aux valeurs admissibles.
Les déformations verticales à la surface de la plate-forme support sont également
suffisamment faibles pour ne pas être déterminantes dans le dimensionnement.
IV.2.2 Les structures en béton armé continu sur couche de forme:
Lorsque la couche de forme est traitée et de qualité suffisante, la couche de fondation n'est
pas nécessaire pour une structure en béton armé continu . La couche de forme est prise en
compte dans le calcul de la structure soit par :
o les règles de surclassement qui cons istent à :
.,1 examiner l'incidence de l'épaisseur et la qualité de la couche de forme sur les
contraintes et déform ations dans les couches de chaussées et de sol support ;
.,1 vérifier que les contraintes de traction restent admissibles dans les couches de
forme en matériaux traités.
•
Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM E.S .PIA.A. T.R. 61
P.FE : Contribution li l'élaboration d'un quide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
o Une étude globale couche de forme/chaussée. Des problèmes sont souvent répertoriés
à l'interface couche de forme/chaussée en béton (érosion de la couche de forme ... ).
Pour y pallier, on met en œuvre une couche d'enrobés d 'une épaisseur minimale de
5cm sur la couche de forme.
Le critère à vérifier est que la contrainte de traction à la base de la couche de béton armé
continu et de la couche de forme traitée reste inférieure à une valeur admissible .
IV.3 Détermination de la contrainte de traction admissible (Jt,ad dans la couche de
base en béton
Elle est déterminée avec la formule suivante : (Jt ,ad = (Jt(N E)krkdkc
(J, (NE) : contrainte pour laquelle la rupture en fendage est obtenue pour NE chargements.
NE: nombre de chargement équivalent calculé à partir du trafic cumulé et du coefficient
d'agressivité CAM
. (NE)bLa valeur de a, est donnée par la relation : (Jt(NE) = (J6 10 6
• Le coefficient d'ajustement de la déformation admissible est de k r = 10-u b8
u : variable centrée réduite associée au risque r
b : pente de la loi de fatigue du matériau (loi bi-logarithmique)
[ ( 2) ]0.58 : écart-type de la distribution de 10gN à la rupture li = 5Nz + ~2 5hz
• kct : coefficient introduit pour tenir compte de l'effet des discontinuités des structures
des chaussées en béton et l'incidence des gradients thermiques .
- kct = 111.70 pour les structures non armées continues
- kct =1/ 1,47 pour le béton anné continu
• k, : coefficient de calage pour ajuster les résultats du modèle de calcul. La valeur
retenue est de 1.5 lorsqu'on utilise la rési stance du béton par fendage.
•
Khadim NIJ/AYE & Amadou TH/AM E.SPIA.A. TR. 62
P.F.E .' Contribution à l 'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
• •
IV.4 Détermination de la contrainte de traction admissible at,ad dans la couche de
fondation en béton maigre ou en matériaux traités aux liants hydrauliques
Elle est donnée par la formule suivante :
(Jt,ad = (Jt(NE)krkcks
Où (Jt(NE), k r kc, et ks ont les mêmes définitions et expressions définies plus haut.
ks : coefficient minorateur tenant compte de l'effet d'hétérogénéité locale de portance d 'une
couche de faible rigidité supportant des couches liées.
Module en MPa PFI: E < 50 PF2 : 50 S E - 120 PF3 : E > 120
k, 1/l.2 II l.1 1
Tableau 27: Valeurs du coefficient ks [2J
IV.5 Choix des valeurs de risque pour les chaussées en béton
Pour les chaussées en béton sur couche de fondation on considère que:
Dans un premier stade , les développements des dégradations dans la couche de base et
fondation sont indépendants,
Le comportement de la couche de base n'est influencé par la dégradation de la couche
de fondation qu'après un certain délai .
Ainsi:
t Pour les structures sans dispositif de transfert de charge entre dalles , si ri est le risque
de calcul retenu pour la couche de base, le risque de calcul retenu pour la couche de
fondation est pris égal à r2=2r 1
i Pour les structures en béton armé continu et en béton goujonné le risque de calcul r2
est pris égal 50 %
IV.6 Dimensionnement des aciers
IV.6.1 Les fers de liaison
Ils sont mis en place au droit des joints longitudinaux afin de maintenir le joint fermé. Le
transfert de charge est alors assuré par l'engrènement des profils latéraux des bandes de béton
adjacentes. Leur utilisation est nécessaire pour les joints des dalles de béton recevant un trafic
supérieur ou égal à TI . Les fers sont placés perpendiculairement au plan formé par le joint, et
Khadim NOtAYE & Amadou THIAM E S.PIA.A. tn. 63
P.F.E : Contribution il l'élab oration d'un guide de dimensionnemenl des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
à mi-épaisseur de dalle. Il faut noter que ces dispositions s'appliquent à toutes les techniques,
dalles ou béton armé continu .
Les fers de liaison sont conformes à la norme NF A 35-016; l'acier est au moins de nuance
Fe-E400 et leur longueur est égale à 0.60m
La section d'armature de liaison par mètre de longueur est donnée par la formule :
PS=fxlx
Ls
Avec, f : coefficient de frottement du béton sur le sol support, généralement pris égal à 1.5 ;
1: largeur séparant le joint liaisonné du bord libre le plus proche;
P : poids du revêtement au rn? ;
Ls : contrainte admissible dans l'acier prise égale à 75% de [a limite élastique.
Le diamètre des fers de liaison est choisi à partir de S, afin que leur espacement soit compris
entre 0 .70 et 1m.
IV.6.2 Les goujons pour chaussées en dalles
Les goujons sont des fers ronds lisses mis en place au droit des joints transversaux de
certaines structures pour assurer le transfert de charge . Ils sont placés parallèlement à l'axe de
la chaussée et à mis-épaisseur de la dalle.
Les dimensions et espacement de goujons recommandé par Je LCPC et SETRA sont portés
dans le tableau suivant.
Epaisseur dalle (cm) Diamètre goujon (cm) Longueur des goujons (cm) Espacement des goujons (cm)
13 à 15 2 40 30
16à 20 2.5 45 30
21 il 28 3 45 30
29 à 40 4 50 40
41 il 50 4.5 55 45
Tableau 28:caractéristiques de goujons [2)
•
Khadim ND/AYE & Amadou TH/AM E.S.P/A A TH 64
P.F.E : Contrtbuuon a l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
JV.6.3 Les armatures longitudinales du béton armé continu
Elles sont mises en place dans les structures armées continues afin de :
~ Répartir le retrait du béton ;
t Contenir l'ouverture de ces fissures.
Ces armatures sont disposées dans un plan parallèle à la surface de la chaussée au dessus de
la fibre neutre (mi-épais seur de la dalle) ; dans la zone comprimée et à plus de 8cm de la
surface de la chaussée pour évite r la corrosion.
Le rapport p des sections d 'acier et de béton est foncti on de l' adhérence entre les deux
matériaux, de la nuance de l' acier et de la résistance en traction du béton: p = 0.67 X A3.3
fi : résistance moyenne en traction par fendage du béton à 28j ou (56 jours si le béton est à
prise lente)
Le diamètre des armatures doit être compris entre 12 et 16 mm.
Exemple de dimensionnement :
Enonc é : Construction d'une chaussée bidirectionnelle de 8m de large avec un joint longitudinal en
milieu de chaussée pour une durée de vie de 20 ans. Le trafic total dans les deux sens de circulation
est de 475 PUjoLe taux de croissance du trafic sera considéré comme géométrique et égal à 5 % par
an. La plate-forme est de classe PF2 avec E=50 MPa etv = 0.35. Le coefficient d'agressivité moyen
CAM=!.3, pour la couche en BAC, le risque de calcul est 1' 1=5% et pour la couche de fondation
1'2=50%.
• Détermination du nombre total de poids lourds
NE = 365 x TPL X (1+i)n-l X A = 7.45106 ess ieux équivalents de 13 tonnesi
Caractéristiques du béton
E (MPa) fi (MPa) (}6 (MPa) b SN
BAC 35000 3.3 2.15 - li 16 1
Béton maigre 24000 2.0 1.63 -]/15 1
Tableau 29:caractéristique du béton de ciment
•
Khadim NO/AYE & Amadou TH/AM E.S PIA.A. TH 65
1pr.f: Contrtbution à l'élaboration d'un guide de dimensionnemen t des structures types de chaus sées neuves au Sénégal
•
Dispersion sur les épaisseurs des couches
Sh= 1 cm pour la couche de base
Sh=3cm pour la couche de fond ation
Données de calage k, = 1.5
Les aciers sont de nuance FE-E400 de longueur 60cm
• Calcul des valeurs limites admissibles:
,; Béton de la couche de base
(NE)b - 1
(Jt(NE) = (J6 ïQ6 = 2.15(7.45)16 = 1.90 MPa
Avec kc=I.5; kd=I/J.47 ks=1 c=0.02
[ (C2) ]0.5
8 = 5N 2 + };i 5h2 = 1.05
risque r=5% u= -1.645
kr = 10-1.645 XO.0625 Xl.05 = 0 .78
(Jt ,a d = 1.90 x 0.78 x 0.680 x 1.5 = 1.51 MPa
,; Béton de la couche de fondation
(NE)b - 1
(Jt(NE) = (J6 10 ~ =1.63 x (7.45)16 = 1.43 MPa
•
kc= 1.5 risque r=50 % u= 0
kr = 10-0XO.062 5Xl.0 5 = 1
(Jt ,ad = 1.43 x 1 x 1.5 x 0.909 = 1.95 MPa
Khadim NDIAYE & Amadou TH/AM E.S P IA.A.T R. 66
P.F.E. Contribution il l'élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaus sées neuves au Sénégal
• •
• Dimensionnement des couches:
Pour ce qui concerne le dimensionnement il faut vérifier les contraintes et déformations mais
le critère économique doit être étudié aussi. Il faut donc éviter les structures épaisses car elles
ne sont pas économiques.
Epaisseur (cm) Contrainte à la base couche (MPa) Contrainte admissible (MPa)
Couche de base 18 1.06 1.51
Couche de fondation 15 0.54 1.95
Tableau 30: Contraintes dans le béton de la structure en BAC
Les valeurs du tableau montrent que la structure optimale est composée de :
./ 18 cm de béton de ciment en couche de base
./ 15 cm de béton maigre en couche de fondation.
• Dimensionnement des armatures:
Armatures longitudinales:
Le pourcentage d'acier p = 0.67 x ft - 0.67 X 3.3 = 0.67%3.3 3.3
La section d'acier est de As = (800x 18) xO.0067 = 96.48 cm?
Soit 63HA14 reparties sur la largeur de la chaussée, avec un espacement de 13 cm
Armatures de liaison:
La section par mètre linéaire de joint longitudinale est de S = f x l x !...Ls
f=1.5
1=4m
P =0.18x2400x 10 = 4.32 kPa
L,= 0.75x400 = 300 MPa
S = l.Sx4 X 4.32 = 0.864cm2/ml
300
On retiendra 1HAI2 par 80 cm (distance entre fer de liaison étant comprise entre 0.7 et lm)
Khadim NDIA YE & Amadou TH/AM E.SPlA .A. { H. 67
PF E : Contnbution a l'él aboration d 'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
CONCLUSION:
En définitive, le béton de ciment est un matériau courant dans le bâtiment, le génie civil et les
ouvrages d'art en général. Dans le domaine des chaussées, au Sénégal , il est moins connu car
il yest très peu utilisé par rapport à de nombreux pays étrangers .
Certes, ces types de chaussée s rig ides sont utilisés dans le cadre d'une stratégie construction
entretien sensiblement différente de celle des structures souples ou semi -rigides . Cette
stratégie se caractérise par:
L'investissement un peu plus élevé consenti à la construction ;
L'absence pre sque totale de tra vaux d 'entretien en raison de faible vitess e
d 'évolution ;
L'entretien pré venti f très rédu it et , pour les trafics les plus faibl es inexistant pendant la
durée de serv ice.
Avec la flambée du prix du pétrole et l'émergence de plus en plu s de cimenteries (deux
bientôt trois) et, vu la rentabil ité sans équivoque à moyen et long terme des chaussées en
béton de ciment, vu aussi l'augmentation exponentielle du parc automobile entre autres, la
vulgarisation de ce type de chaussée est plus qu'opportune.
Pour ce faire, une sensibilisation des décideur s politiques, une implication des acteurs du
secteur routier (reconsidération de la pol itiqu e d 'achat/vente de matériel s, recyclage des
exécutants, mise à jour des bureaux d 'études .. .), sont tout un préalable requi s à la bonne
marche de cette nou velle donne. Pour un début, l'utilisation de ce tte technique ne serai t-ce
que pour les grands axes autoroutiers sera it déj à un gain inestimabl e.
•
Khadim ND/A YE & Amadou TH/AM f .S.PIA.A. 7R. 68
1P.F.E : Contrib ution il l' élaboration d'un guide de dimensionnement des structures types de chaussées neuve s au Sénéga l
•
CONCLUSION GENERALE:
Cette présente étude avait comme objectif, entre autres de poursuivre les travaux réalisés par
les étudiants de l'ESP, Centre de Thiès, en vue d'élaborer un guide de dimensionnement des
chaussées validé sur la base de planches expérimentales et ensuite de proposer un catalogue
de dimensionnement des chaussées spécifiques au Sénégal.
Pour atteindre ces objectifs, la documentation mise à notre disposition, par nos encadreurs
internes et externes a été déterminante. Des entrevues avec ces derniers et des professionnels
du secteur nous ont permis souvent d 'affiner nos idées et de prendre des positions par rapport
à certaines situations.
Nous avons proposé, un guide comportant des fiches de matériaux et des fiches de structures.
Les fiches ont été élaborées en fonction des types de matériaux disponibles au Sénégal, de
leurs performances mécaniques et de leurs aptitudes à être utilisées en technique routière, des
caractéristiques du trafic, des contextes technique et économique etc .
Certes avec la recherche documentaire, on a pu avoir de larges plages de variation des
spécifications sur les propriétés des matériaux. Cependant, il fallait faire des essais
contradictoires pour confirmer les spécifications sur les matériaux. Il faut surtout noter que le
temps dont nous disposions et les moyens matériels et financiers ne nous ont pas permis de
les faire .
Ainsi pour l'utilisation de ce catalogue, il faudra pour chaque matériau faire des essars
contradictoires afin de vérifier si ses caractéristiques respectent les spécifications susdits.
Les calculs ont révélé que, selon les classes de trafic, certaines structures étaient plus
avantageuses ou plus économiques que d'autres, vu la disponibilité des matériaux existants .
Nous avons également essayé, d'aborder les chaussées rigides étant donné que le Sénégal
importe les produits pétroliers, du fait de la flambée des prix de ces derniers, il s 'avère plus
que nécessaire de se ruer vers les chaussées en béton de ciment même si ces chaussées coutent
chères à l'investissement initiale car , il faut raisonner avec la durée de vie qui est presque
deux fois plus importante.
•
Khadim NDIAYE & Amadou THIAM E.SPIA.A. TR. 69
1P'F]: : Contntnnio n a t 'eteooreuo n d 'un guide de dim easionnement des struc tures types de chaussées neuves au Sénégal
•
RECOMMANDATIONS:
A la fin de ce travail, nous pensons que ces suggestions qui suivent pourront rendre réelle et
efficace ce catalogue tant attendu :
... Nécessité de compléter par une étude technico-économique, ce qUI permettra une
comparaison entre types de scénarios et donc un choix techniquement et
économiquement justifié ;
J- Nécessité de mettre les résultats sous forme de base de données, ce qui permettra une
utilisation plus aisée des résultats obtenus;
~ Nécessité de faire des essais minutieux sur les matériaux (déte rm ination du module de
Young . . .) ;
J- Nécessité d'impliquer l'ensemble des acteurs pour établir des consensus quant à des
paramètres concernant la construction routière (définition d'un poids lourd, pertinence
de la prise en compte des surcharges dans les études . .. )
Nécessité de réaliser des planches d'essai compte tenu des résultats proposés dans ce
présent travail en vu d'apporter les modifications ad hoc ;
,J.. Mettre sur pied, avec le concours de tous les intervenants du secteur, un guide de mise
en œuvre, un guide d'entretien et tout autre document susceptible d'harmoniser la
construction des routes au Sénégal et même dans la sous-région, pour une meilleure
compétitivité de nos entreprises.
4- Faire une étude comparative entre les chaussées rigides et les chaussées souples (les
chaussées semi-rigides y compris).
•
11
Khadim NO/AYE & Amadou TH/AM E S PIA, A, T.R. 70
1P.F.E. Contribution à l'élab ora/ion d'un gUide de dimensionnemen t des structures types de chaus sées neuves au Sénéga l
•
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
[1] Catalogue des stru ctures types de chaussées neuves , LCPC- SETRA, 1998
[2] Con ception et dimensionnement des structures de chaussée. LCPC- SETRA, Guide
technique, Décembre 1994
[3] Manuel pour la conception et le dimensionnement des chaussées neuves (catalogue de
structures types) , édition provisoire, septembre 1977, L.BTP. république de la Côte D'Ivoire.
[4] R. Crottaz & M. L. Pigois . Conception de la superstructure routière , tome 1 : conception
générale, dimensionnement, matériaux pierreux et stabilisations, Laboratoire de Recherche
des voies de circulation Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Avril 1978
[5] JEUFFROY, Georges & SAUTEREY, Raymond. Dimensionnement des chaussées ,
i mc édition, Presses ENPC, 1984,243 p.
[6] JEUFFROY, Georges & SAUTEREY , Raymond . Assises de chaussées, Presses ENPC,
1985,143p.
[7] MBODJl, Ousmane. Esquisse d 'un catalogue de dimensionncment des chaussées
pour le Sénégal, Projet de fin d'études en vue de l'obtention du diplôme d'ingénieur de
conception, ESP Thiès, Juillet 2003 , 65 p.
[8] GUEYE, Serigne Modou. & CISSOIŒO, Ibrahima. Élaboration d'un catalogue de
dimensionnement des chaussées souples pour la zone ouest du Sénégal, Projet de fin d'études
en vue de l'obtention du diplôme d'ingénieur de conception, ESP Thiès Juillet, 2004, 73 p.
[9] DIOUF, Cheikh Yatt. Elaboration d 'un catalogue des structures types de chaussées
neuves au Sénégal. Projet de fin d 'études en vue de J'obtention du diplôme d'ingénieur de
conception, ESP Thiès Juillet, 2007, 83 p.
[10] JEUFFROY, Georges & SAUTEREY, Raymond. Chaussées en béton de ciment, Presses
ENPC, 1989,269 p.
[Il] Catalogue de dimens ionnement des chaussées neuves, novembre 200 l, République
Algérienne Démocratique et Populaire : Ministère des Tra vaux Publics ; Direction des Routes.
[12] Etude du plan triennal de Transport du Sénégal 2003-2005 STUDI INTERNATIONAL
•
Khadim ND/A YE & Amadou TH/AM E.S .PIA.A.TR.
1
•PF E : Contribution â l'élabora tion d'un guide de dimenstonnement des structures Iypes de chaussées neuves au Sénégal
•
ANNEXES A ••
FICHES DE STRUCTURES
111
Khadim NOIAYE & Amadou TH/AM E,SPIA.A. rn.
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•P.F.E : Contributi on il l'élaborat ion d 'un guide de dimensionneme nt des structures types de chaussées neuves au Sénégal
•
ANNEXESB ••
FICHES DE MATERIAUX
Khadim ND/AYE & Amadou TH/AM E.S .PIA.A. T.R.
P.F.E Comnoution « !'f;;;/aborat;OI7 d 'I ~n gUÎrJe 0'(') âimens ionnement des structures (I,!'{J CS oe chaus:;ne" neuves (~ l/ Sénegal
•
HYPO'nŒS~:S DE DfMENSIONNEMENT
Période de ca lcul p o, 2() ans
Taux dl' crois sance annuel du trafic 1 ••. 5%
•
Module de rigid ité : EIMPaj = 5 x CBR pour lé sni de plate- forme
Coefficient de po isson : v = 0 .35 pour les matér iaux non traités
v = 0 .25 pour les matériaux traités
Sollicitions admissibles:
./ Sol s, GNT ct GRH : La seule veri fica t ion est il raire sur le so l support Ez < t ·z .a d
Avec EZ,Cld( m m) = A X (NEro.22'l
./ MTH: Il faut v érifier les d éformations Et < Er .ad e t Ez < EZ,a d
• fE C10 oCllo.5 (NE)bEt,ad (mm) = E6(10°C, 25Hz) - ,.-.-- x 6 kJ'k ck.~
L(O. q) 10
./ MTLH: Il faut v érifier les contraintes el d éformations Ez < Ez .a d c t aL < (Jt .ad
Coefficient Phénomène Valeurs-,
k( calage: voir char Il page 15 et 18
kJ Discontinuité s (bord cl . voir char 11 page I R
fissures) el gradient thermique~, ".
k, Risque et dispersions voir chap f f page 15
k, D éfaut de portance de PFi vo ir chap rr page 16
A Fort trafic ( l ? T3)
Sol 0.012
Déformat ion permanente Stru r.in v 0.0 144
I: ilible trafic (T < T3):
Sol et GRil 0.0 16
Tableau A / . Les param ètres de ca lag«
Khad/ln NDtA YE s Amadou TH/AM E S. PiAA. T A A1
P.F.E : Cootriouuon il l'è/aboralton d'un guide dfu]imensionnemenl des sirucunee fypns de Chc1iJSsées neuves au Sénégal
• •
Tableau A 2 . défini/ion des r<lZ i()/Is . caracteris tiq ues climutiques
..- .. -- . _. --_ ...=
1
Région
1
pluviom étrie eJtempérature en oC
durée sa isontype de dimu~mm/an des pluies
1
DAKAR
1:1 ~ SO'don;]200 et 300 Entre 22 et 39
sahélienTHIES
DIOURBEL
:1
Entre 22 et 40Soudano-
200 et 500 3 mo issahélien
LOUGA
KAOLACK KAFRINE
1
:
Entre 22 el40 E Soud a ri o-600 et 700
sahélienFATICK
SAINT LOUIS [ :
1 1
Soudano-400 Entre 22 et 40 3 mo is
sahélienMATAM
ZIGUINCHOR SEDHIOUEntre 22 et 40 E Soudano-
1000 et 1500guinéen
KOWA
TAMBACOUNDA1600 et 700 1 Entre 22 et 40 L 4 mois J I Soudanien
1KEDOUGOU
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KI)adll" ND/IlYE 1\ I1m;J(!OU TH/AM A2
•P.F.E . Conmouuon il l'êJabo raffon d 'un guicle de ttimeneiormemen: des srrtwti, rr.r types de ch,1us:;ees fle uves au Sôncpa f
•SOL DE PLATEFOHME
Classe de G~I Il 1pl l, S2.~ 1 S3 S4 SSate- orme ---.J. ..
E 5< 10< 1 IS<CBR <30 Il , CBR >3 0 1
CBR CI3R CB~ < I :'<·.C'B R " 20"CB R ..:-11 . 1O · . (' BR ~:II .t() :.cBR It1<' CBR 1160<v , CBR 70<CBR'< 1() 1) " 20 30 Il 40 Il . :'0 Il <GO , 70 80
I(BR de c2illiJ1'7.fl[j~J[ïiiJ[}OI 35 Il 45 I I=ss==jlil=(~5===j1~====7S===l1
~~c~;l~~~)a) ~~BI 125 I~GGG~Tableau A 3 : Caractér isa/ ion ries so ls de plateforme
HYPOTHESES DE DllVlENSrONNEMENT :
Période de calcul p = 20 ails
Taux de croissance annuel du trafic t = S'Il,
Sollicitions admissibles:
• Pourlcschaussées àmoyenetforltralic(T >T3): Ez,nd(mm ) = O.012 (NE ) -0.222
• Pour les chaussées à faible trafic cr < '1'3): Ez,ad(mm) = O. 016 (N E )- 0.222
Trafic
Tableau A -1 : Dcfortnat ions adm issibles IJ01lf' les sols de plateformc
Khadim ND/A YI': li Ami/elou Tli /AM ESPAA r H A3
P.F.E Coruribotion il l'élaboration d'un guide de ttimensionnemem da'; turuc turee types de ChfllJs:;6e3 neuves au 8~np.9ai
•FM 1 : SABLE NATUREL (SN)
CARACTERfSTIQlJES DES MATERIAUX
E% de
GD Bf in c~ Yd (il 9)Gonfleme nt
Propriétés (passant (J,ôde \,V \l P I ( (~ô)max imal
au tanus [·O f't.,,1)8 0~Lm)
[-:~ > JOpour r~BBB 100 " ( r x 7 ,' W"''' ' 2.5Valeurs ." JO :': 15 :-:- 5 :' 1.80l " .,5 pour T, 1
Il' i : 50() 13 ("%)
Tableau A 5 " SjJécijlculion s su r les sables naturels /9/
•
Classes de trafic T l 1'2 T3 '1'4 1'5 T6
Couches F B r: B F B F 8 F B F B
Emploi OUI x1
OU I X X X X X X X X X
,--- ..... ' , -Table au li (j : Domaine d 'utilisatinn des graves naturelles
HYPOTHESES DE DTMENSTONNEMENT :
Période de calcul 1.1 ' 20 ans
Taux de croissance annuel du trafic 1 •••••• 5°1t)
Sollicitions admissibles:
• Pour les chaussées à moyen el fort trafic cr ? '1'3 ): E z.ad (mm ) = 0, 012 (NE )- 0.222
• Pour les chaussée s à faible trafic ( 1'< '1'3): O. 016 (NE )- 0.22 2:
Trafic T1 Il T2 JC~[ T4 Il T5~I T6 1
MJA 45 /1 160 1[ 500 Il 1200 Il 2400 le ;]NE (millions)
0,33 J[ 1,54 JL~I 14,48 Il 28.97 1[6 1~1
E'., d 9, 55E-04 Il 5,07E-04 Il 3,75E-04 Il 3 , 09E -lMj~65E-04 Il 2,24E-041
l'ah/cou .'1 7 . D éformut il ms adm issibles po ur lessables nainrc ls
1111
K/Jadull NO/ II.Yf, & Am adou Til /AM E.S P.'A.A T.A. A4
