Réunion du 15 mars 2018 - saoneetloire71.fr · Retour d’expérience sur les mécanismes de dégradation des chaussées Sol support et assainissement (chaussées souples) Interfaces

RAPPORTS au CONSEIL DÉPARTEMENTAL

Réunion du 15 mars 2018

Commission agriculture, aménagement du territoire et infrastructures

Commission agriculture, aménagement du territoire et infrastructures

N° Direction – Service Titre du rapport Paginationadobe

301 Direction des routes et des infrastructures

PROJET DE RECHERCHE DUREE DE VIE DES CHAUSSEES - Adhésion au projet de recherche

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302 Direction des routes et des infrastructures

SECURITE ROUTIERE. DOCUMENT GENERAL D'ORIENTATIONS 2018-2022 -

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R A P P O R T A U C O N S E I L D É P A R T E M E N T A L D E S A Ô N E - E T - L O I R E + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +

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Direction des routes et des infrastructures Service programmation et études Réunion du 15 mars 2018 N° 301

PROJET DE RECHERCHE DUREE DE VIE DES CHAUSSEES

Adhésion au projet de recherche _________________

OBJET DE LA DEMANDE

• Rappel du contexte

La gestion et la pérennité des 5 262 km de patrimoine routier du Département restent une mission essentielle, tant en matière de moyens humains et financiers à y consacrer pour le Département, que d’impact pour l’ensemble des habitants de Saône-et-Loire.

Face au vieillissement subi par les chaussées, l’enjeu de leur maintenance et de leur entretien à coût maitrisé ne peut pas être ignoré. En effet, l’entretien préventif permet de limiter le risque d’aboutir à une situation de nécessaire reconstruction de l’intégralité du réseau, dont la valeur est extrêmement importante. Le montant de cette « dette grise » est estimé à hauteur de 80 milliards d’euros pour les 380 000 km de routes départementales sur le territoire national (hors ouvrages d’art), soit 1,1 milliard d’euros ramené au linéaire du département de Saône-et-Loire.

L’objectif de l’entretien régulier du réseau est donc de préserver à la fois la valeur patrimoniale et les conditions d’usages attendus par les usagers, tant en matière de sécurité que d’impact sur la vie sociale et économique. Afin d’optimiser l’utilisation des budgets, il est nécessaire de poursuivre les efforts de recherche, au niveau national et international.

• Présentation de la demande

Un projet dénommé Durée de Vie des Chaussées (DVDC) est proposé par l’Institut pour la recherche appliquée et l’expérimentation en génie civil (IREX) à l’ensemble des partenaires du monde routier : gestionnaires (Etat, collectivités, concessionnaires), entreprises, réseau technique, laboratoires, organismes de recherche.

Les objectifs de ce projet national se concentrent sur l’évaluation de la durée de vie des chaussées, qui comporte deux aspects :

- la durée de vie structurelle d’une chaussée est constituée par la période écoulée depuis sa date de mise en service jusqu’à l’apparition de dommage nécessitant une reconstruction au moins partielle.

- la durée de vie d’une couche de roulement se caractérise quant à elle par la période écoulée depuis sa date de mise en service jusqu’à l’apparition des dommages ou de caractéristiques dégradées nécessitant son entretien. Cet entretien est fonction du trafic supporté par la voie, et du niveau de service fixé par le maître d’ouvrage.

Ce projet a pour objectifs concrets de :

- Elaborer une méthode d’évaluation de la durée de vie résiduelle des couches de chaussée,

- Produire un nouveau guide technique « Conception des couches de surface »,

- Proposer une évolution de la méthode actuelle de dimensionnement des chaussées neuves.

Le programme de recherche s’articule autour de 3 thèmes.

Thème 1 : Mécanisme de dégradation des chaussées

La première étape, dans l’évaluation de la durée de vie de chaussées anciennes, consiste à bien comprendre et évaluer les différents mécanismes de dégradation des structures de chaussées, pour ensuite proposer des modèles, permettant de décrire ces phénomènes de dégradation et de prévoir leur évolution. L’état de l’art, réalisé dans l’étude de faisabilité du projet DVDC, a permis d’identifier plusieurs modes de dégradation principaux, dont l’étude est jugée prioritaire :

- les variations de portance, et l’orniérage des matériaux non traités, liés notamment aux conditions hydriques,

- l’endommagement des interfaces,

- le vieillissement des matériaux bitumineux,

- les phénomènes de fatigue et de fissuration,

- l’effet des cycles de gel/dégel.

L’étude de ces différents mécanismes de dégradation s’appuiera sur un retour d’expérience, visant à définir et quantifier les principaux modes de dégradation observés, pour les différentes techniques de chaussées, et pour différents types de réseaux (autoroutes, routes nationales et départementales). Celui-ci permettra également de sélectionner des sections de chaussées, présentant différents niveaux de dégradations, dont les données pourront servir de support aux études réalisées dans le projet.

Ce premier thème comportera 5 sujets de recherche :

� Retour d’expérience sur les mécanismes de dégradation des chaussées

� Sol support et assainissement (chaussées souples)

� Interfaces

� Fatigue et vieillissement des matériaux

� Dégradations hivernales


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Thème 2 : Caractérisation de l’état d’un réseau

Les méthodes d’auscultation des réseaux routiers, et l’interprétation des données d’auscultation, pour définir des indicateurs pertinents constituent l’un des sujets principaux du projet DVDC. Les méthodes d’auscultation sont nécessaires à la fois pour connaître l’état d’un réseau, et permettre une meilleure gestion préventive de celui-ci, et pour réaliser des diagnostics plus fins, à l’échelle d’une section de chaussée, pour évaluer sa durée de vie, ou définir les besoins de maintenance ou de renforcement.

Même si la connaissance du Réseau Routier National (RRN) a été abordée par l’IQRN il y a 20 ans, la démarche reste insuffisante pour caractériser l’état structurel d’un réseau. Ces réseaux routiers ont par ailleurs montré leur fragilité et le risque d’apparition de dégradations pendant et à la sortie de l’hiver.

Les méthodes d’auscultation ont par ailleurs évolué ces dernières années ainsi que les appareils de mesure, grâce en particulier à des progrès importants en matière de capteurs, de méthodes de mesure et de traitement informatique des résultats. Il est donc important :

- de faire un état de l’art et une évaluation des nouvelles méthodes d’auscultation qui semblent les plus intéressantes,

- de faire évoluer la doctrine, en matière de procédures d’auscultation et d’analyse des résultats de mesure,

- de redéfinir de nouveaux indices structurels, permettant de qualifier l’état des réseaux, pour les besoins de gestion (évaluation des durées de vie, définition des priorités de travaux).

Dans le projet DVDC, il a été décidé de travailler sur plusieurs types de méthodes d’auscultation, qui apparaissent comme les plus prioritaires, pour l’évaluation de l’état structurel des chaussées :

� les relevés des dégradations visibles en surface,

� l’amélioration de l’interprétation des mesures de déflexion, notamment à l’échelle d’un réseau,

� l’amélioration de l’utilisation et de l’exploitation des mesures RADAR, notamment pour la détection de décollements d’interfaces, ou d’autres défauts internes des chaussées,

� l’utilisation d’autres types de méthodes non destructives, pour l’évaluation de l’état structurel, et la détection de dégradations internes des chaussées.

Enfin la définition d’indices structurels pertinents, adaptés à chaque type de réseau, et la proposition de méthodes pour le suivi de leur évolution constituent l’aboutissement de ce thème.

Par ailleurs, les travaux menés dans le DVDC ne s’intéresseront pas à l’évaluation de caractéristiques de surfaces telles que la macrotexture, l’adhérence ou le bruit.

Thème 3 : Évaluation de la durée de vie résiduelle

Le thème 3 du projet DVDC porte sur « l’évaluation de la durée de vie résiduelle des chaussées », qui joue un rôle central dans les problématiques de gestion technico-économique des réseaux routiers. Appliquée aux chaussées, la notion de « durée de vie résiduelle » est une grandeur permettant de rendre compte en continu de l’« état d’endommagement» au sens large d’un réseau routier (communal, départemental ou national) et constitue à ce titre une information importante du tableau de bord des maîtres d’ouvrage.

A condition de disposer de lois d’évolution prévisionnelles pertinentes, elle permet aussi d’anticiper sur le devenir de la valeur patrimoniale d’un réseau routier, en fonction de programmes de travaux d’entretien donnés. Elle est ainsi à l’origine du développement d’outils d’aide à la décision, permettant aux gestionnaires,

d’optimiser et planifier les campagnes d’entretien des réseaux routiers, en fonction de contraintes budgétaires données et du respect d’un état de service minimal des chaussées.

Le thème 3 du projet DVDC s’inscrit dans une démarche d’amélioration des méthodologies et des outils développés dans ce domaine en se basant à la fois sur des approches « locales » de modélisation mécanique et des approches plus globales de type statistique à l’échelle des réseaux.

L’une des pistes générales envisagées à travers ce thème pour tendre vers les améliorations est de tenter d’introduire « plus de mécanique » dans la formulation et la construction des lois d’évolution, essentiellement basées aujourd’hui sur une exploitation statistique des campagnes d’auscultation et assez peu sur l’emploi de variables et modèles explicatifs.

Ainsi l’un des objectifs du thème 3 sera de proposer des modèles permettant la construction d’indicateurs, représentatifs de l’état des chaussées, en tirant profit d’une part des relevés d’auscultation et d’autre part des connaissances acquises sur les mécanismes d’endommagement. On cherchera par ailleurs à utiliser ces mêmes apports « mécaniques », de façon à faciliter la détermination de la forme des lois d’évolution et l’identification de leurs paramètres numériques. On s’interrogera en particulier à travers ce prisme sur la prise en compte de l’effet des travaux.

Ce projet, dont davantage de détails sont disponibles sur www.dvdc.fr, est à ce jour soutenu par 35 organismes partenaires.

Afin que le Département puisse participer à cette démarche de recherche nationale, et ainsi bénéficier au plus tôt des développements qui seront produits pour optimiser l’entretien de son réseau, et ce dans la continuité de la démarche de gestion raisonnée des chaussées initiée par la DRI en 2015, il est proposé que le Département adhère à ce projet et signe la charte d’engagement présentée en annexe.

La participation du Département à ce programme ne sera pas seulement financière, mais également active au sein du groupe local DVDC qui s’est créé au niveau régional. Cela permettra de faire remonter les problématiques concrètes rencontrées sur les routes du département, gage que les résultats seront applicables aux situations réelles et transposables sur notre réseau.

ÉLÉMENTS FINANCIERS L’engagement financier demandé pour intégrer cette démarche s’élève à 6 000 € TTC par an sur les 4 ans que dure le projet.

L’inscription des crédits sera proposée en DM1 sur le programme «Etudes et procédures», l’opération «RD – Etudes routières et prestations préalables aux travaux routiers», l’article 6281.

Je vous demande de bien vouloir m’autoriser à signer la charte d’engagement, jointe en annexe, pour que le Département adhère au projet de recherche « Durée de vie des chaussées (DVDC) », et acquitte une cotisation annuelle de 6 000 € TTC sur une durée de 4 ans.

Le Président,

Page 1 sur 14 paraphes

� 9 rue de Berri, 75008 PARIS – Tél. : 01 44 13 32 79

� Mail : [email protected] – Site web : www.irex.asso.fr – N° SIRET : 389 486 549 000 22

PROJET de RECHERCHE et DEVELOPPEMENT

DVDC

Durée de Vie Des Chaussées

CHARTE

PREAMBULE

Le présent document intitulé « Charte » concerne le Projet de Recherche et Développement « Durée de Vie Des Chaussées », ci-après dénommé « DVDC ». La version complète du Projet contenant le Programme de recherche, le budget et le plan de financement du Projet est annexée à la présente Charte dans le document intitulé « Etude de montage du Projet National DVDC – Durée de Vie Des Chaussées ». La présente Charte a pour objet de définir les droits et obligations des Partenaires du Projet, et de préciser l’organisation qui permettra d’assurer la coordination des travaux menés dans le cadre du Projet.

IREX Projet DVDC – charte du 09/02/2016




ARTICLE 1 DÉFINITIONS

Action de recherche

Partie du Programme de recherche formalisée par une Lettre de commande. Le Programme de recherche est décliné en Actions de recherche sous la responsabilité du Comité de Direction.

Comité de Direction

Le Comité de Direction est composé d’un représentant de chacun des Partenaires, chacun d’eux disposant d’une voix.

Connaissances propres

Désignent toutes les informations et connaissances techniques et/ou scientifiques de quelque nature que ce soit nécessaires à l’exécution du Projet. Ces connaissances, protégées ou non et/ou protégeables ou non au titre d’un droit de propriété intellectuelle :

- appartiennent à un Partenaire ou sont détenues par lui, avant la date de signature de la Charte - ou ont été acquises et/ou développées par le Partenaire postérieurement à la date de

signature de la Charte mais indépendamment de l’exécution du projet.

Informations confidentielles

Désignent toutes les informations techniques, commerciales ou de quelque nature que ce soit, communiquées par un Partenaire aux autres Partenaires à l’occasion de l’exécution du projet, sous quelque forme que ce soit, directement ou indirectement, par remise de documents ou par voie de fourniture de produits, échantillons, matériels, matières ou oralement en particulier lors de réunions ou d'entretiens, sous réserve que le Partenaire qui les divulgue, ait indiqué par écrit de manière claire et non équivoque leur caractère confidentiel dans un délai de 30 jours calendaires.

Lettre de commande

Document contractuel établi entre le Mandataire (défini à l’Article 9) et un organisme qui réalise une Action de recherche. Une Lettre de commande précise entre autres la nature de l’Action de recherche, les délais d’exécution et le financement alloué à l’organisme réalisant l’action. Un exemple de lettre de commande est fourni en annexe. Partenaire(s)

Signataire(s) de la présente Charte à l’exception du Mandataire défini à l’Article 9.

Programme de recherche

Ensemble des travaux de recherche entrepris et des résultats attendus faisant l’objet de la présente Charte, décrits dans l’annexe « Etude de montage du Projet National DVDC – Durée de Vie Des Chaussées ».

Projet

Programme de recherche avec les moyens humains, matériels et financiers mis à disposition pour le mettre en œuvre.

Résultats

Désignent les livrables, documents de travail, rapports intermédiaires et toutes les informations et connaissances, brevetables ou non, y compris les brevets, savoir-faire, logiciels nouveaux, données, bases de données, plans, maquettes, prototypes, dessins et formules et tous droits de propriété





intellectuelle en découlant et ce quel qu'en soit le support, générées dans le cadre du Projet. Résultats propres

Résultats obtenus par un Partenaire seul, sans le concours d’un autre Partenaire, c’est-à-dire sans la participation en termes d’activité inventive ou intellectuelle lors de l’exécution de sa part du Programme de recherche. Résultats communs

Tous Résultats développés au titre du Projet conjointement par des personnels d'au moins deux Partenaires et dont les caractéristiques sont telles qu’il n’est pas possible de séparer la contribution intellectuelle de chacune desdits Partenaires pour la demande ou l’obtention d’un droit de propriété intellectuelle

ARTICLE 2 ENGAGEMENT

Les signataires de la présente Charte sont les Partenaires du projet et le Mandataire défini à Article 9. Ils s’engagent à :

� prendre en charge la réalisation du Programme de recherche ; � participer au financement du Projet selon les modalités définies à l’Article 8 de cette Charte.

Pour mener à bien cet engagement, les Partenaires, ainsi que leur(s) filiale(s), disposent d’un droit d’accès aux Résultats. Les Partenaires s’engagent à collaborer pleinement et entièrement, et à apporter tous les moyens nécessaires à la réalisation du Projet ; y compris toutes informations qu’ils jugeront utiles à la réalisation du Projet. Conscients que la défaillance financière de l’un des signataires de la Charte peut compromettre la réalisation du programme, chacun d’eux s’engage par la présente à assurer sa part propre de financement conformément aux budgets approuvés. Dans le cas où l’un des Partenaires du Projet aurait déjà bénéficié ou bénéficierait d’une aide de la Commission Européenne ou de l’Etat français sur un thème voisin ou lié à celui du Projet, il s’engage à en informer le Mandataire. Aucune stipulation de la présente Charte ne peut être interprétée comme constituant entre les Partenaires une entité juridique de quelque nature que ce soit, ni impliquant une quelconque solidarité entre les Partenaires.

ARTICLE 3 PARTENAIRES

Peut demander à devenir Partenaire du Projet DVDC tout organisme acceptant de signer la Charte avant un délai de six (6) mois à compter de la date de l’Assemblée Constitutive (cf. Article 5.1). Toute demande d’adhésion au Projet présentée après ce délai est soumise à l’accord du Comité de Direction qui en fixera les conditions notamment financières.





ARTICLE 4 PROGRAMME - BUDGET

Le programme ainsi que le budget et plan de financement du Projet sont annexés à la présente Charte dans le document intitulé « Etude de montage du Projet National DVDC – Durée de Vie Des Chaussées ». Pendant toute la durée du Projet, le Programme, son budget et son plan de financement peuvent être modifiés par le Comité de direction du Projet.

ARTICLE 5 COMITE DE DIRECTION

Article 5.1 Composition du Comité de direction

Les pouvoirs de décision concernant le déroulement du Projet sont confiés à un Comité de direction. Le Comité de direction est composé d’un représentant de chacun des Partenaires, chacun d’eux disposant d’une voix. Le Comité de direction élit un Président lors de la première réunion du Comité de direction, nommée Assemblée Constitutive. Assistent également au Comité de direction, avec voix consultative, les directeurs techniques et le Mandataire. Des conseillers scientifiques et techniques peuvent être conviés à toute réunion du Comité de direction sous réserve d’y avoir été expressément invités par le Président.

Article 5.2 Attribution du Comité de direction

Le Comité de direction détient la totalité des pouvoirs de décision concernant le déroulement du Projet. Il :

� définit les orientations stratégiques du Projet, � arrête les programmes et les budgets annuels, � suit l’exécution des études et des travaux, � décide au besoin les modifications ou extensions à apporter au Programme de

recherche et décide éventuellement de l’opportunité de présenter une demande de subvention complémentaire pour une partie du Programme de recherche,

� approuve les rapports définitifs et les recommandations qui constituent l’un des objectifs essentiels du Projet,

� définit les modalités de validation des livrables des Actions de recherche. Le Comité de direction décide des modalités de participations des nouveaux Partenaires sollicitant leur adhésion après un délai de six (6) mois à compter de l’Assemblée Constitutive du Projet et statue sur le désistement éventuel des Partenaires. Il approuve les choix des organismes en charge des Actions de recherche et des conditions de leur intervention proposés par le Comité de pilotage défini à Article 6.1. Il valide les propositions du Comité de pilotage sur les demandes de publications ou de communications des Partenaires relatives au Projet et, le cas échéant, de titres de propriété, dans les conditions fixées à l’Article 10 et à l’Article 11. Il décide de la forme à donner à la





publication des Résultats (livre de synthèse des résultats et recommandations ou guide technique) et aux présentations publiques des Résultats.

Article 5.3 Fonctionnement du Comité de direction

La première réunion du Comité de direction est dénommée Assemblée Constitutive. Elle est convoquée par le Mandataire dans les six (6) mois suivant la date de labellisation du projet par le RGC&U (Réseau Génie Civil et Urbain). Elle regroupe les Partenaires qui ont été identifiés en tant que « partenaires pressentis » dans l’étude de montage. Le Comité de direction se réunit ordinairement une (1) ou deux (2) fois par an sur convocation de son Président qui est élu lors de l’Assemblée Constitutive du Projet. Toute réunion supplémentaire ne peut se tenir que sur convocation du Président ou à la demande d’un tiers au moins du nombre de Partenaires, sous réserve que la demande soit adressée au Président. Chacun des Partenaires désigne un représentant et un suppléant au Comité de direction. Un Partenaire peut donner pouvoir à un autre Partenaire aux fins de le représenter étant précisé que chaque Partenaire ou suppléant ne peut détenir plus de cinq (5) pouvoirs. Les conventions de délégation de pouvoir doivent être présentées à l’ouverture de la réunion du Comité de direction. Le Comité de direction ne peut valablement délibérer et prendre des décisions concernant la modification du Programme de recherche et les budgets que lorsque la moitié au moins des Partenaires est réunie ou représentée. Pour toute décision du Comité de direction, l’unanimité est recherchée. S’il n’est pas possible de recueillir celle-ci, les décisions sont prises à la majorité simple des présents et représentés, à l’exception de la modification de la présente charte pour laquelle la majorité à deux tiers est requise. La voix du Président comptera double en cas d’égalité de voix. Un compte rendu de chaque réunion est établi par le Mandataire, validé par le Président et adressé à tous les Partenaires dans les deux mois suivant la réunion. Si ce compte rendu n’appelle pas d’observation adressée au Président dans un délai d’un mois après sa réception, il est considéré comme approuvé. Si le compte rendu appelle des observations, les modifications éventuelles sont soumises à l’approbation du Comité de direction suivant. Afin d’assurer un pilotage opérationnel du Projet, le Comité de direction désigne un Comité de pilotage tel que défini à l’Article 6.1. et un Bureau qui assiste le Comité de pilotage dans la mise en œuvre de ses actions. Le Bureau est composé :

- du Président, - de deux directeurs, - du Mandataire,

En cas de désistement ou d’incapacité, le Comité de direction élit un nouveau Président.





ARTICLE 6 ORGANISATION DU PROJET

Article 6.1 Comité de pilotage (ci-après le « COPIL»)

Un Comité de pilotage coordonne le Projet et veille à la cohérence des travaux. Il est mandaté par le Comité de direction. Le Comité de pilotage est composé :

- du Bureau défini à l’Article 5.3 ; - des Pilotes des groupes thématiques (voir Article 6.2) ; - de conseillers scientifiques et techniques

Le Comité de pilotage est animé par les directeurs techniques, et se réunit autant que besoin, au minimum une (1) fois tous les trimestres. Il a pour missions de :

- définir avec précision les Actions de recherche à entreprendre dans le cadre du Projet, qui sont ensuite approuvées par le Comité de direction ;

- organiser, avec les pilotes des groupes thématiques, la réalisation des Actions de recherche du Projet ;

- assurer une coordination et la circulation de l’information entre les différents thèmes de recherche ;

- donner un avis technique au Comité de direction sur les propositions des Partenaires ou tiers extérieurs, appelés à participer au programme ;

- suivre l’exécution des études réalisées par les Partenaires et/ou les tiers extérieurs, pour tout ce qui concerne leur contenu scientifique et technique ;

- rendre compte au Comité de direction de l’avancement des différentes opérations prévues dans le programme du Projet et lui proposer toutes modifications ou tous compléments ;

- diriger la préparation des documents de synthèse et des recommandations ou guides techniques ;

- assister le Bureau dans toute décision de pouvant attendre la prochaine réunion du Comité de direction, sous réserve d’avoir été mandaté par ce dernier ;

- organiser une réunion plénière annuelle ouverte à tous les collaborateurs des Partenaires.

Les comptes rendus des réunions du Comité de pilotage sont rédigés sous la responsabilité des directeurs techniques et mis à disposition de tous les Partenaires dans un délai de six (6) semaines suivant la date de réunion du comité de pilotage.

Article 6.2 Groupes thématiques (GT)

Les groupes thématiques ont pour mission d’organiser, planifier, conduire et contrôler les travaux de recherche des thèmes définis dans le Programme de recherche du Projet. Les groupes thématiques se réunissent autant que besoin avec un minimum de 1 fois tous les 3 mois. Peut assister aux actions et réunions d’un groupe thématique tout collaborateur d’un Partenaire du Projet. Chaque groupe thématique est animé par un ou deux pilote(s) de thème, membre(s) du COPIL. Les pilotes de thème sont responsables de la production des livrables de leur thème et représentants de leur groupe thématique au sein du COPIL.





ARTICLE 7 PARTICIPATION DE L’ETAT

Le Projet DVDC peut faire l’objet d’un soutien financier de l’Etat via le(s) Ministère(s) en charge du Développement Durable. Le cas échéant, l’engagement financier du/des Ministère(s) vis-à-vis du Projet sera établi sous la forme de convention(s) de subvention notifiée(s) entre ce(s) Ministère(s) et le Mandataire. Dans la mesure où l’Etat peut contribuer au financement du Projet, les Partenaires s’engagent à accepter le contrôle de l’Administration sur la comptabilité du Projet ainsi que sur le contenu et la valeur des apports en nature.

ARTICLE 8 CONTRIBUTION DES PARTENAIRES AU FINANCEMENT DU PROJET

Les contributions des Partenaires sont constituées :

� des cotisations réglées par des appels en principe annuels. Chaque Partenaire s’engage à verser quatre (4) cotisations sur toute la durée du projet, modulées selon le tableau ci-dessous :

Catégories Base Groupe

1 Groupe

2 Groupe

3 Groupe

4 Groupe

5

Maîtres d’ouvrage publics

Budget alloué aux infrastructures

Moins de

10M€ De 10 à 100 M€

De 100 à 1000M€

Plus de 1000M€

Concessionnaires Chiffre d’affaires

Moins de 100M€

De 100 à 500M€

De 500 à 2000M€

Plus de 2000M€

Entreprises de travaux Chiffre d’affaires

Moins de 100M€

De 100 à 500M€

De 500 à 2000M€

Plus de 2000M€

Industriels Chiffre d’affaires

Moins de 100M€

De 100 à 500M€

De 500 à 2000M€

Plus de 2000M€

Ingénieries Chiffre d’affaires

Moins de 2 M€

de 2 à 20M€

De 20 à 200M€

De 200 à 2000M€

Plus de 2000M€

Ecoles d’ingénieurs, Universités

Statut Toutes tailles

Etablissements publics de recherche

Nombre de collaborateurs

Moins de 50 p.

de 50 à 200 p.

De 200 à 1000 p.

Plus de 1000 p.

Fédérations, Syndicats, Associations

Chiffre d’affaires du secteur

Moins de 500M€

De 500M€ à 10000M€

Plus de 10G€

COTISATION ANNUELLE Le montant de la cotisation de base annuelle est fixé à T = 5000 € H.T.

0.2 T 0.5 T T 2T 3T

� d’un financement complémentaire optionnel, propre à chaque Partenaire, sur lequel il

s’engage par acte séparé ; ce financement complémentaire traduit son intérêt pour les résultats et les retombées du Projet ;





� de contributions fournies sous la forme d’apports en nature ; il s’agit de contributions valorisées et liées à des Actions de recherche1 du Projet, prises en charge directement par les Partenaires qui exécutent ces actions, et réalisées explicitement pour le Programme de recherche, et non facturées au Projet.

Les contributions des Partenaires complétées par la participation financière de l’Etat couvrent ainsi l’ensemble de la production du Projet. La valorisation des coûts pour établir le plan de financement ou les Actions de recherche est faite sans marge ou bénéfice.

ARTICLE 9 GESTION DU PROJET ET RÔLE DU MANDATAIRE

Les Partenaires de la Charte désignent l’IREX comme Mandataire du Projet. Le Mandataire est chargé de la gestion administrative et financière du Projet mais non de son animation technique et scientifique, que les Partenaires assurent eux-mêmes. Au titre de sa mission, le Mandataire fournit les prestations suivantes :

� Secrétariat des réunions : édition et envoi des convocations et diffusion des comptes rendus du Comité de direction y compris ceux du Comité de pilotage rédigés par les directeurs techniques ;

� Gestion administrative, financière et comptable du Projet ; � Compte-rendu, lors de chacune des réunions du Comité de direction, de l’état de réalisation

des prévisions budgétaires ; � Appels des participations en numéraire des Partenaires ainsi que des subventions de l’Etat ; � Négociation et signature conjointement avec le Président du Comité de direction des

commandes, conventions ou tous contrats de travaux, de fourniture ou de service passés entre le Projet et tel ou tel organisme dans le cadre du Projet ;

� Présentation à l’approbation du Comité de direction, lors de sa première réunion ordinaire annuelle, du bilan financier de l’exercice écoulé ;

� Suivi de la(des) convention(s) passée(s) avec le(s) Ministère(s), le cas échéant, notamment concernant l’établissement de factures pour acomptes ou solde y compris rassemblement et envoi des documents devant les accompagner ;

� Mise à disposition de locaux pour les réunions du Comité de Direction ; � La gestion et la maintenance du site internet et de la plateforme collaborative d’échanges de

données numériques.

La rémunération du Mandataire est fixée à 5 % du montant global du Projet.

1 Dans le cas général, une Action de recherche du Projet est affectée à un Partenaire sur la base d’une fiche action acceptée par le Partenaire, le COPIL et le Président. Cette affectation se matérialise par une Lettre de commande qui précise entre autres la nature de l’action, le délai d’exécution et le taux d’aide allouée au Partenaire (compris entre 0 et 100%). La partie de l’Action de recherche non facturée par le Partenaire au Mandataire (pour le compte du Projet) constitue un apport en nature du Partenaire.





ARTICLE 10 PROPRIÉTÉ INTELLECTUELLE

Article 10.1 Connaissances propres

Chaque Partenaire reste propriétaire ou titulaire de ses Connaissances propres. Les Partenaires peuvent faire état de leurs Connaissances propres à leur discrétion et tout au long du projet. L’utilisation ou la communication des Connaissances propres aux autres Partenaires, sous quelque forme que ce soit, n’entraîne pas, sauf accord spécifique contraire, de transfert ou de cession d’un quelconque droit de propriété intellectuelle.

Article 10.2 Résultats

Les Résultats propres sont la propriété du Partenaire qui les a générés seul et les éventuels brevets en découlant seront déposés aux seuls noms et frais de ce Partenaire et à sa seule initiative. Les Résultats communs sont la copropriété des Partenaires qui les ont développés, sauf accord contraire unanime des Partenaires concernés. Les Partenaires copropriétaires signeront, par acte séparé, un accord définissant la répartition des quotes-parts définies à hauteur de leur contribution ainsi que les droits et obligations s’y rapportant. A défaut de tout accord, la copropriété des Résultats communs sera répartie à part égale entre les Partenaires copropriétaires. Les Partenaires propriétaires doivent pouvoir disposer alors, pour la durée de la validité du droit de propriété, d’un droit d’usage des Connaissances propres mises en œuvre pour l’obtention de ces résultats et appartenant aux Partenaires y ayant contribué, dans la stricte mesure où ce droit d’usage des connaissances propres leur est raisonnablement nécessaire pour pouvoir jouir pleinement de leur droit de propriété.

Article 10.3 Protection des Résultats

Les Partenaires seront libres de protéger les Résultats par tout titre de propriété intellectuelle approprié et dans tous pays de leur choix. Les Partenaires décideront si tout ou partie des Résultats doivent faire l'objet d'une protection par un titre de propriété intellectuelle approprié, notamment par brevet, dessin ou modèle, à leurs noms conjoints en copropriété. Les frais de dépôt, d'obtention et de maintien en vigueur desdits titres de propriété intellectuelle seront supportés par les Partenaires à hauteur de leur quote-part de propriété. Dans l’hypothèse où l’un des Partenaires ne souhaite pas, soit prendre en charge les frais de dépôt d’une demande de titre de propriété intellectuelle en copropriété, soit poursuivre une extension dans un pays donné, soit maintenir en vigueur un titre de propriété intellectuelle déposé en copropriété en application des dispositions qui précèdent, il devra en informer les autres Partenaires en temps opportun, afin que ceux-ci puissent, s’ils le désirent, déposer la demande, poursuivre la procédure d’extension, de délivrance ou de maintien en vigueur de la demande de titre de propriété intellectuelle ou dudit titre de propriété intellectuelle, à leurs noms et à leurs frais. Il est entendu que le Partenaire qui se serait désisté ne saurait revendiquer un quelconque droit d’exploitation et une quelconque rémunération au titre de l’exploitation du ou des titres de propriété intellectuelle et des Résultats couverts par ceux-ci, dans le ou les pays concernés. Si l’un des Partenaires désire céder sa quote-part de propriété sur un titre de propriété intellectuelle, il notifiera son intention aux autres Partenaires qui bénéficieront d’un droit de





préemption pendant un délai de deux (2) mois à compter de la notification. Chaque Partenaire s’engage à communiquer aux autres Partenaires toutes informations relatives à tout projet d’exploitation de ces titres de propriété intellectuelle par un tiers précisant le nom de ce tiers et les conditions d’exploitation.

ARTICLE 11 EXPLOITATION DES CONNAISSANCES

Article 11.1 Exploitation des Connaissances propres

Chaque Partenaire dispose librement de ses Connaissances propres. Pour les besoins du Projet, à cette seule fin et pour sa seule durée, chacun des Partenaires pourra utiliser sans contrepartie financière les Connaissances propres d’un autre Partenaire, sous réserve d’avoir demandé expressément leur communication au Partenaire détenteur. Ces Connaissances propres devront être traitées comme des informations confidentielles. Plus particulièrement, lorsque ces Connaissances propres sont des logiciels, le Partenaire bénéficiaire ne peut les utiliser que sur ses propres matériels et n’est autorisé à réaliser la reproduction strictement nécessitée par le chargement, l’affichage, l’exécution, la transmission et le stockage de ces logiciels que de façon strictement nécessaire et aux seules fins de son utilisation pour la réalisation de sa part du Projet, ainsi qu’une copie de sauvegarde. Il ne peut effectuer tous autres actes d’exploitation ou d’utilisation de ces logiciels, et notamment tout prêt ou divulgation à des tiers, sauf autorisation préalable du Partenaire détenteur. Le droit d’usage concédé dans les cas décrits ci-dessus fera l’objet d’un accord écrit spécifique entre les Partenaires concernés, définissant l’étendue des droits octroyés.

Article 11.2 Exploitation des Résultats

Chaque Partenaire s’engage à accorder aux autres Partenaires un droit non exclusif, non cessible, sans droit de sous-licence, et sans contrepartie financière, l'utilisation de ses Résultats aux seules fins de l’exécution de leur part du Projet. Les conditions d’exercice de ce droit d’utilisation sont les mêmes que celles prévues à l’Article 11.1. Chaque Partenaire peut librement utiliser, exploiter et/ou faire exploiter ses Résultats propres. Les Partenaires disposent d’un droit d’exploitation gratuit des Résultats à des fins de recherche interne ou à des fins industrielles, pour satisfaire leurs besoins propres. En cas d’exploitation des Résultats à des fins commerciales, un accord d’exploitation avec les Partenaires copropriétaires sera établi prévoyant, le cas échéant, une rémunération au profit des Partenaires copropriétaires.





ARTICLE 12 CONFIDENTIALITE

Chacun des Partenaires, pour autant qu’il soit autorisé à le faire, transmettra aux autres Partenaires les seules informations confidentielles jugées nécessaires, par le Partenaire titulaire, à la poursuite des objectifs décrits dans le Projet. Aucune disposition de la Charte ne peut être interprétée comme obligeant l’un des Partenaires à divulguer des Informations confidentielles à un autre Partenaire, en dehors de celles qui sont nécessaires à l’exécution du Programme de recherche. Le Partenaire récipiendaire s’engage, pendant la durée du Projet et pendant les cinq (5) ans qui suivent sa réalisation à son terme, à ce que les Informations confidentielles émanant du Partenaire titulaire :

- soient protégées et gardées strictement confidentielles et soient traitées avec le même degré de précaution et de protection qu'elle accorde à ses propres Informations confidentielles de même importance ;

- ne soient divulguées de manière interne qu'aux seuls membres de son personnel ayant à en connaître et ne soient utilisées par ces derniers que dans le but défini par le Projet ;

- ne soient pas utilisées, totalement ou partiellement, dans un autre but que celui défini dans le Projet, sans le consentement préalable et écrit du Partenaire titulaire ;

- ne soient ni divulguées ni susceptibles de l'être, soit directement, soit indirectement à tout tiers ou à toutes personnes autres que celles mentionnées au deuxième tiret ci-dessus.

Le Partenaire récipiendaire n'aura aucune obligation et ne sera soumis à aucune restriction eu égard à toutes Informations confidentielles dont il peut apporter la preuve :

- qu'elles sont entrées dans le domaine public préalablement à leur divulgation ou après celle-ci mais dans ce cas en l'absence de toute faute qui lui soit imputable ;

- qu'elles sont déjà connues de celui-ci, cette connaissance préalable pouvant être démontrée par l'existence de documents appropriés dans ses dossiers ;

- qu'elles ont été reçues d'un tiers autorisé à les divulguer, de manière licite, sans restrictions ni violation des présentes dispositions ;

- que l'utilisation ou la divulgation ont été autorisées par écrit par le Partenaire titulaire. Il est expressément convenu entre les Partenaires que la divulgation par les Partenaires entre eux d'Informations confidentielles ne peut en aucun cas être interprétée comme conférant de manière expresse ou implicite au Partenaire récipiendaire un droit quelconque (aux termes d'une licence ou par tout autre moyen) sur les matières, les inventions ou les connaissances auxquelles se rapportent ces Informations confidentielles. Il en est de même en ce qui concerne tout droit de propriété intellectuelle.

ARTICLE 13 PUBLICATION

Le Comité de direction définit les règles à respecter par les Partenaires en matière de publication et de communication des Résultats, dans la limite du respect des droits de propriété industrielle et d’usage des Partenaires, notamment en veillant à ce qu’elles ne nuisent pas au dépôt éventuel de titres de propriété industrielle, en France et/ou à l’étranger. Les Partenaires pourront autoriser le Réseau Génie Civil et Urbain à rendre public au cours du Projet la liste des Partenaires.





Les Partenaires s’engagent, après achèvement du projet, à présenter publiquement les conclusions finales du Projet ainsi que les connaissances acquises d’intérêt général non susceptibles de nuire au dépôt éventuel de titres de propriété industrielle.

ARTICLE 14 ACTIONS DE VALORISATION

Dès le démarrage du Projet, un site internet public présentera le Projet et donnera des informations sur son déroulement, complété par une plateforme collaborative dont l’accès sera réservé aux Partenaires. La plateforme collaborative permettra les échanges d’informations entre les Partenaires et l’archivage de tous les documents, notamment les rapports concluant chaque Action de recherche. Le Mandataire aura la responsabilité de la gestion et de la maintenance du site internet public ainsi que de la plateforme collaborative. Le Comité de direction peut décider pendant le déroulement du Projet de présenter en séance publique certains Résultats obtenus dans la limite des règles définies à l’Article 13.

ARTICLE 15 RESPONSABILITÉS

Chaque Partenaire est responsable dans les conditions du droit commun des dommages de toute nature qui, du fait de ses installations, de son matériel, de son personnel ou de ses instructions, peuvent être causés au personnel d’un autre Partenaire, à son propre personnel, à un tiers, aux biens d’un autre Partenaire, à ceux de tiers ou à ses biens propres. Chaque Partenaire est responsable de la sécurité dans ses installations. En conséquence, le personnel que chaque Partenaire détache chez ledit Partenaire doit se conformer aux consignes de sécurité qui lui sont indiquées, chaque Partenaire étant responsable, dans les conditions de droit commun, des conséquences pouvant découler d'infractions caractérisées aux dites consignes de la part de son personnel. Chaque Partenaire, doit, en tant que de besoin souscrire et maintenir en cours de validité les polices d’assurance nécessaires pour garantir les éventuels dommages aux biens ou aux personnes qui pourraient survenir dans le cadre de l’exécution du présent projet.

ARTICLE 16 AVENANTS

Toute modification de la Charte doit être approuvée par écrit par le Comité de direction, statuant à la majorité des deux tiers.

ARTICLE 17 DÉLAI – DURÉE DE L’ENGAGEMENT

Le délai de réalisation prévisionnel du Projet est fixé à quatre (4) ans. La Charte s’éteindra de plein droit à la date d’achèvement du Projet. Le Comité de direction, lors de sa dernière réunion, arrêtera un état des lieux qui portera sur :

� la situation des tâches du Programme de recherche et les livrables associés y compris les actions de valorisation prévues initialement ;

� l’état comptable du Projet ;





� la diffusion des Résultats en termes de modalités, de cibles et de durée. Les aspects liés à la propriété ou aux droits sur les Résultats en général seront abordés si nécessaire ;

� la nomination, si besoin, d’un comité restreint pour accompagner les actions qui se dérouleront dans la période de transition avant la clôture définitive du Projet.

ARTICLE 18 RETRAIT OU EXCLUSION D’UN PARTENAIRE

Article 18.1 Retrait d’un partenaire

Si un Partenaire veut se retirer du Projet avant son achèvement, il doit en faire la demande au Comité de direction qui établira les conditions de ce retrait, notamment financières. Le Partenaire qui se retire perd tout droit sur la disposition et la diffusion des Résultats des autres Partenaires acquis à l’occasion du Projet.

Article 18.2 Exclusion d’un partenaire

En cas de défaillance de l’un des Partenaires dans l’exécution de ses obligations, le Comité de direction lui adressera, par lettre recommandée avec avis de réception, une mise en demeure d’avoir à exécuter ses obligations. A défaut de réponse dans un délai de trente (30) jours à compter de la date de réception de la mise en demeure, le Partenaire sera considéré comme défaillant. A compter de cette date, ses droits seront suspendus et plus aucune Information confidentielle ne lui sera communiquée. Le Comité de direction devra se réunir dans un délai de trente (30) jours, afin d’étudier les conséquences de la défaillance du Partenaire et pourra décider d’exclure le Partenaire défaillant.

Article 18.3 Droits et obligations du Partenaire sortant ou exclu

Le Partenaire exclu ou qui se retire du Projet perd le bénéfice des droits concédés ou qui auraient pu lui être concédés, sur les Connaissances propres des autres Partenaire. Il s’engage par ailleurs à négocier une licence d’exploitation relative à ses Connaissances propres dans la stricte mesure où elles sont nécessaires à la bonne exécution du Programme de recherche. Le Partenaire sortant ou exclu reste également tenu aux obligations de confidentialité. Le retrait ou l’exclusion d’un Partenaire ne dispense pas ledit Partenaire de remplir les obligations contractées jusqu’à la date d’effet de la résiliation et ne saurait en aucun cas être interprété comme une renonciation des autres Partenaires à l’exercice de leurs droits et à d’éventuels dommages et intérêts. Le retrait ou l’exclusion prendra effet de plein droit à la date de réception de la notification.

ARTICLE 19 DROIT APPLICABLE ET REGLEMENT DES LITIGES

La Charte est soumise au droit français. En cas de difficulté sur l'interprétation, l'exécution ou la validité de la Charte, les Partenaires s'efforceront de résoudre leur différend à l'amiable par l'intermédiaire du Comité de Pilotage, puis à défaut de solution, par l’intermédiaire du Comité de direction.





Au cas où le Comité de direction ne parviendrait pas à résoudre le différend dans un délai de deux (2) mois à compter de sa saisine, le litige sera porté par le Partenaire le plus diligent devant les tribunaux français compétents.

Fait à PARIS, le………….…………… Organisme : Nom du signataire : Nom du représentant au Comité de direction : Nom du suppléant : Données pour le calcul de la cotisation :

- catégorie : - groupe :

Signature :

Pour le Projet

Le Mandataire

Etude de montage Pour un Projet National de Recherche et Développement

DVDC Durée de Vie Des Chaussées

30 juillet 2015

Ont contribué à la rédaction de cette étude :

BRETON Fabrice (Vinci Concessions) Avec le soutien de la Direction Générale des Infrastructures de

Transport et de la Mer

(convention N° 14/239)

CHAILLEUX Emmanuel (IFSTTAR) DELAPORTE Brice (IREX) DI BENEDETTO Hervé (ENTPE) DONY Anne (ESTP) EZAOUI Alan (Eurovia) GEORGE Luc-Amaury (Vectra / CINOV) HAMMOUM Ferhat (IFSTTAR) HERITIER Bernard (RGRA) HORNYCH Pierre (IFSTTAR) JOUTANG Jean-Luc (Adfors) LAYERLE Éric (Eurovia) LEROY Christine (USIRF) MANGIAFICO Salvatore (ENTPE) MARCHAND Jean-Pierre (Route et Conseil) ODEON Hugues (Cerema DTerEst) PIAU Jean-Michel (IFSTTAR) SAUZEAT Cédric (ENTPE) SIMONIN Jean-Michel (IFSTTAR) VARGA Anna-Maria (EGIS) WASNER Sébastien (Cerema DTerMed)

Sommaire

Projet DVDC – Etude de montage (30/07/2015) Page 2 sur 56

SOMMAIRE

SOMMAIRE ............................................................................................................................................................ 2

1 INTRODUCTION ............................................................................................................................................. 3

2 LA PROBLEMATIQUE DVDC ............................................................................................................................ 4

2.1 ENJEUX .................................................................................................................................................... 4

2.2 CHAMP DE LA RECHERCHE ........................................................................................................................... 5

2.3 COMPLEMENTS BIBLIOGRAPHIQUES AU NIVEAU INTERNATIONAL ........................................................................ 5

2.4 VERROUS SCIENTIFIQUES ET TECHNIQUES ..................................................................................................... 14

3 PROGRAMME DE RECHERCHE ..................................................................................................................... 18

3.1 THEME 1 – MECANISMES DE DEGRADATION DES CHAUSSEES ........................................................................... 18

3.2 THEME 2 – CARACTERISATION DE L’ETAT DU RESEAU ..................................................................................... 30

3.3 THEME 3 – EVALUATION DE LA DUREE DE VIE RESIDUELLE ............................................................................... 37

4 VALORISATION ............................................................................................................................................. 45

4.1 STRATEGIE DE VALORISATION ..................................................................................................................... 45

4.2 GUIDES PRATIQUES .................................................................................................................................. 46

5 ASPECTS ORGANISATIONNELS ET BUDGETAIRES ......................................................................................... 47

5.1 LES PARTENAIRES INTERESSES..................................................................................................................... 47

5.2 ORGANISATION ....................................................................................................................................... 47

5.3 BUDGET PREVISIONNEL ET PLAN DE FINANCEMENT......................................................................................... 49

5.4 PLANNING PREVISIONNEL .......................................................................................................................... 52

6 ANNEXES ..................................................................................................................................................... 53

6.1 ANNEXE 1 – REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES SUR LA PARTIE INTERNATIONALE ................................................... 53

6.2 ANNEXE 2 – ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LE PHENOMENE D’AUTOREPARATION ............................................. 55

6.3 ANNEXE 3 – CHARTE PROVISOIRE DU PROJET NATIONAL DVDC ....................................................................... 56

Chapitre 1 - Introduction 2.1 - Enjeux


1 INTRODUCTION

Ce rapport d’étude de montage pour le lancement d’un projet national sur la Durée de Vie Des Chaussées (DVDC) rentre dans la continuité de l’étude de faisabilité, disponible auprès de l’IREX, validée le 23 octobre 2014 par le comité d’orientation du RGC&U1. Le projet DVDC est un projet de recherche collaborative qui vise à optimiser la planification et le dimensionnement des travaux d’entretien de chaussées, et à développer des méthodes de qualification de l’état et de la durée de vie des chaussées. L’étude de montage a été réalisée de janvier à juillet 2015. Elle comprend en préambule des compléments apportés à l’étude de faisabilité concernant l’état de l’art au niveau international (cf. § 2.3). Les réponses aux observations émises par le comité d’orientation du RGC&U concernant l’étude de faisabilité font l’objet de la note d’introduction associée au présent document. Cette étude a bénéficié du soutien financier de la Direction Générale des Infrastructures de Transport et de la Mer (DGITM) du Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable et de l’Energie (MEDDE). L’étude de montage a été rédigée à la suite d’un appel à participation (www.irex.asso.fr/appel-participation-dvdc) émis début février 2015 sur les thématiques de recherche identifiées lors de l’étude de faisabilité :

mécanismes de dégradation des chaussées ; caractérisation de l’état d’un réseau ; évaluation de la durée de vie résiduelle des chaussées ;

L’appel à participation a permis de recueillir plus de 60 contributions, classées en deux catégories : - des compléments à l’état de l’art ; - des actions de recherche qui ont permis d’affiner le programme de recherche et son budget associé.

Les propositions d’action de recherche ont été harmonisées et hiérarchisées par un groupe de travail d’une douzaine de personnes qui s’est réuni à cinq reprises. Les travaux ont par ailleurs été discutés à l’occasion de deux réunions plénières d’une trentaine de personnes. Il est envisagé de traiter un volet du projet dans le cadre d’un projet ANR qui sera, en cas de succès, en lien étroit avec le projet national DVDC. Le sujet porterait sur le comportement de matériaux bitumineux anciens, afin d’évaluer leur état de vieillissement et d’endommagement. Il s’agit d’un point clé pour l’évaluation des chaussées anciennes et l’estimation de leur durée de vie. Des méthodes innovantes nécessitant des développements « amont » seront proposées dans le cadre de ce projet ANR (cf. §3.1.4). A la demande de la DGITM, l’étude de montage a été complétée par une analyse bibliographique du phénomène d’autoréparation. Cette analyse figure en annexe 6.2 de ce rapport. Le projet DVDC a été présenté à l’occasion des journées techniques de la route (JTR) co-organisées par l’IFSTTAR, le Cerema et l’IDRRIM les 4 et 5 février 2015. Les présentations du projet sont disponibles sur le site internet des JTR : http://jtr.ifsttar.fr/programme/. Cette manifestation a également été l’occasion de relayer l’appel à participation.

1 Réseau Génie Civil et Urbain

Chapitre 2 - La problématique DVDC 2.1 - Enjeux


2 LA PROBLEMATIQUE DVDC

2.1 ENJEUX

Les infrastructures routières sont soumises à un vieillissement naturel induit sous l’effet des sollicitations externes telles que le trafic et le climat. La maintenance et l’entretien des infrastructures routières représentent un enjeu économique considérable, particulièrement dans le contexte où les budgets alloués à ces actions sont de plus en plus restreints par les gestionnaires. Il s’agit donc de maintenir ce patrimoine dans un état garantissant qu’il assure ses fonctions avec un niveau de sécurité admissible pour l’usager. Le patrimoine d’infrastructures publiques a une valeur extrêmement importante. Pour les chaussées le constituant, il convient de prendre en considération leur coût, leur amortissement en fonction de leur durée d’exploitation, et leur entretien pour en préserver à la fois la valeur patrimoniale et leur capacité à rendre le service attendu. Le sous-investissement ou l’absence d’entretien peuvent conduire à leur dépréciation, ou pire, à leur inadéquation progressive aux services pour lesquels elles ont été conçues, entraînant une perturbation de l’économie locale ou nationale et des risques pour les usagers2. Dans le compte général de l’État3, les infrastructures routières, qui regroupent les autoroutes, les ouvrages d’art, les dépendances (assainissement), les aires et l’équipement (signalisation ; glissières ; systèmes d’exploitation) sont valorisées au bilan de l’État au « coût de remplacement déprécié », soit le coût de reconstruction à neuf diminué du coût d’entretien. Cette valorisation est en principe revue à chaque arrêté de comptes.

Tableau 1. Coût de reconstruction à neuf du réseau routier national français

Réseau national Longueur (km) Valeur 2010

non concédé 12 000 125 milliards d’€

Concédé 8 000 125 milliards d’€

Total 20 000 250 milliards d’€

Ce montant de 250 milliards d’euros représente 2/3 des immobilisations corporelles de l’État (bâtiments ; ports ; aéroports…). Si l’on ajoute les routes départementales et les voies communales (1 million de kilomètres), la valeur de ce patrimoine, en rapport avec l’investissement réalisé pour les construire, est estimée pour l’ensemble à 2000 milliards d’euros, chiffre à rapprocher du PIB du pays. L’entretien et le maintien de ce patrimoine est donc un enjeu considérable. Pour un gestionnaire de réseau routier, la connaissance de la durée de vie des structures de chaussées (initiale et résiduelle au cours du temps) est un élément clé pour définir la programmation et la budgétisation de ses dépenses. Les objectifs de ce Projet National se concentrent sur l’évaluation de la durée de vie des chaussées, qui comporte deux aspects. La durée de vie structurelle d'une chaussée est constituée par la période écoulée depuis sa date de mise en service jusqu'à l'apparition de dommage nécessitant une reconstruction au moins partielle. La durée de vie d’une couche de roulement se caractérise quant à elle par la période écoulée depuis sa date de mise en service jusqu'à l'apparition des dommages ou de caractéristiques dégradées nécessitant son entretien. Cet entretien est fonction du trafic supporté par la voie, et du niveau de service fixé par le maître d’ouvrage.

2 Livre blanc de l’IDRRIM « Entretenir et préserver le patrimoine d’infrastructures de transport : une exigence pour la France », octobre 2014 3 La route un patrimoine, Cotita Est, Dole, novembre 2011

Chapitre 2 - La problématique DVDC 2.2 - Champ de la recherche


2.2 CHAMP DE LA RECHERCHE

Le champ de la recherche du projet DVDC inclut :

le comportement structurel des chaussées et son évolution au cours du temps, les aspects mécaniques relatifs aux couches de roulement, mais hors caractéristiques de surface, l’évaluation de l’état structurel à un instant donné et la prévision de la durée de vie résiduelle, la définition de nouveaux indicateurs d’état des chaussées adaptés à chaque type de réseau routier, l’identification des besoins de recherche associés à ces thèmes.

On exclura les indicateurs coûts sociaux liés aux usagers (dépenses d’énergies, retards dus aux travaux...).

2.3 COMPLEMENTS BIBLIOGRAPHIQUES AU NIVEAU INTERNATIONAL

2.3.1 Préambule

L’objectif de cet état de l’art au niveau international est de recenser les recherches entreprises dans les domaines qui vont être étudiés dans le cadre du projet DVDC, et de les analyser avec trois objectifs :

bien définir ce qui est le cœur du thème de recherche DVDC, - durée de vie des chaussées - et non pas les chaussées à longue durée de vie ;

montrer que certaines recherches en cours ou réalisées confirment les orientations prises dans le projet DVDC. Il faut approfondir un manque de connaissance mis en évidence. Ce point est tout particulièrement d’actualité pour le dimensionnement des chaussées et la prise en compte de leur comportement ;

confirmer que le choix de ne pas aborder tel ou tel sujet (recyclage par exemple) se justifie par le fait que des recherches ont été entreprises récemment ou sont en cours.

2.3.2 Durée de vie des Chaussées et Chaussées à longue durée de vie

Il y a un risque sous-jacent dans l’intitulé du projet DVDC ou « Durée de vie des chaussées ». C’est celui d’assimiler DVDC à « Chaussées à longue durée de vie » voire « Innovations pour les chaussées du futur ». Ces deux derniers thèmes ont fait l’objet de projets de recherche européens que l’on va rappeler ci-dessous.

2.3.2.1 Chaussées à longue durée de vie

Trois initiatives peuvent être évoquées sur cette thématique. La première émane des journées techniques du LAVOC (LAboratoire des VOies de Circulation) de 2007, le Pr A-G Dumont de l’EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) a présenté [1] une « Analyse des chaussées à longue durée de vie dans le monde » devant répondre aux deux principales questions :

- pourquoi certaines routes présentent-elles des durées de vie remarquablement longues (40 années au lieu de 20 par exemple)

- comment peut-on concevoir et réaliser des chaussées à longue durée de vie et surtout sur quel élément de la structure doit-on agir ?

Si le thème n° 2 sous-tend celui de la « chaussée perpétuelle », qui est hors du cadre de DVDC, la première question est à mettre en relation avec :

- les incertitudes liées à l’estimation ou à l’action du trafic ; - la (non) prise en compte des actions climatiques ; - la caractérisation mécanique des matériaux.

Chapitre 2 - La problématique DVDC 2.3 - Compléments bibliographiques au niveau international


C’est pourquoi A-G Dumont propose de retenir et de définir le concept de "cas de réussite" (success stories) comme étant une section de chaussée qui démontre qu’elle peut durer plus longtemps que prévu lorsqu’elle a été construite. Cette approche rejoint la notion de calage de la méthode de dimensionnement par le suivi de sections tests et d’essais qui sera détaillée au § 2.3.4 de ce rapport. Quelques principes fondamentaux sont repris par DVDC :

insister sur la qualité de portance des plates-formes et des sous-couches. C’est l’objet de la proposition de recherche PR1-2 (Sols supports et chaussées souples) de l’appel à participation ;

investir dans l'épaisseur des couches plutôt que dans la performance mécanique pure des matériaux. Il ne s’agit pas dans DVDC de mettre au point des matériaux performants (voir chapitre 1.2) mais de comprendre les mécanismes des matériaux actuels en y incluant leur vieillissement au cours du temps ;

focaliser sur l'homogénéité (épaisseurs, compactage, collage aux interfaces, etc.). On retrouvera ces points dans les propositions PR 1-3 (Comportement des interfaces) et PR1-4 (Caractérisation des matériaux) ;

s'assurer contre les eaux d’infiltration par le drainage et l’assainissement des plates-formes mais également aux interfaces des couches. C’est l’objet des recherches proposées sur les sols supports (PR1-2) et sur l’action répétée des phénomènes de gel-dégel à faible amplitude thermique autour de 0°C, sur les couches de roulement (PR1-5).

La deuxième émane du FEHRL4 qui a permis de faire émerger le groupe européen sur les chaussées à longue durée de vie ou European Long Life PAvement Group (ELLPAG) [2] dont les objectifs sont :

- à court terme, effectuer un état de l’art des connaissances européennes dans le domaine de la conception et de l’entretien des chaussées souples, bitumineuses, semi-rigides et en béton de ciment ;

- à moyen terme, organiser des séminaires pour promouvoir la connaissance et l’utilisation des chaussées à longue durée de vie ;

- enfin rédiger des guides de bonnes pratiques sur ces chaussées à partir des retours d’expérience en Europe.

La troisième initiative vient de l’Organisation de Coopération et de Développement Economiques (OCDE) qui dans un domaine similaire a entrepris des recherches dont le résultat se présente sous la forme d’un rapport intitulé « Des chaussées à longue durée de vie pour routes à forte circulation » paru en 2008 [3]. Partant du principe que dans la plupart des pays, le réseau routier constitue l’un des patrimoines communs les plus importants, il appartient aux gestionnaires d’entretenir, exploiter, améliorer, remplacer et préserver ce capital tout en le gérant avec des ressources financières et humaines limitées. Comme le maintien de revêtements sûrs, confortables et durables sur les autoroutes et routes principales à fort trafic représente depuis longtemps un défi, la question de l’allongement de la durée de service des chaussées routières est devenue une préoccupation essentielle du secteur depuis plus d’une décennie, d’où l’apparition du terme « chaussées à longue durée de vie » par opposition au terme « chaussées durables », qui a longtemps été synonyme de performances satisfaisantes pendant de nombreuses années. Les « chaussées à longue durée de vie » semblent particulièrement souhaitables sur les routes à fort trafic, pour éviter les coûts des opérations d’entretien, qui incluent les coûts des retards occasionnés aux usagers, notamment en cas d’encombrement de la circulation. Deux innovations particulièrement innovantes ont été retenues : le bitume-époxy et l’enduit hydraulique fibré gravillonné, qui ne seront pas regardées dans le cadre de DVDC du fait qu’il s’agit de chaussées à longue durée de vie et de couche de roulement.

2.3.2.2 Innovations pour les chaussées du futur

Un certain nombre de projets de recherche ont abordé le thème de la chaussée du futur.

4 FEHRL : Forum of European National Highway Research (Forum Européen des Laboratoires Nationaux de Recherche)



On citera en priorité le projet NR2C (New Road Construction Concept) lancé en 2002, soutenu par le FEHRL et retenu par la Commission Européenne dans le cadre de son 6ème appel à projets [4]. NR2C [5] propose des innovations potentielles et de nouveaux concepts pour les routes européennes au cours des décennies à venir (objectif 2040) dans le domaine des infrastructures urbaines, interurbaines et des ouvrages de génie civil. A cette fin un grand nombre de suivi de chantiers ont été entrepris. On trouve dans le même ordre d’idée le projet de Route de 5ème génération (R5G) [6] lancé par l’IFSTTAR5 avec pour fil conducteur « Quelle infrastructure dans vingt ans et quels services peut-on en attendre ? ». En France, l’ADEME a lancé en juillet 2015 un appel à projet sur la « route du futur ».

2.3.3 La durée de vie des couches de surface

Il est utile de rappeler que les symposiums sur les caractéristiques de surface des chaussées, plus communément dénommés SURF, et organisés tous les 4 ans par l’AIPCR, abordent les qualités requises des couches de surface en terme d’adhérence, d’uni et de confort acoustique. SiLVia (Silenda Via ou Sustainable Road Surfaces for Traffic Noise Control) lancé par le FEHRL (2002-2005) dans le contexte du 5ème programme cadre de la Commission européenne [7] traite de la durabilité et des coûts des techniques et matériaux utilisés pour des revêtements peu bruyants. Le projet CLEAN (2009- 2012) - Chaussées à Longévité Environnementale Adhérente et Nettoyante – [8] fait suite au projet ELLPAG (cf. § 1.a). Il a consisté à développer un système constructif de couche de roulement routière à longue durée de vie et à fonction dépolluante. Il rejoint à ce titre les projets évoqués au paragraphe 1.1 qui ne sont pas abordés par DVDC.

2.3.4 Méthodes de dimensionnement

Le projet national suisse REDIRE lancé en 2013 pour une révision de la méthode de dimensionnement des chaussées neuves et des renforcements part du même constat que DVDC, à savoir une insuffisance actuelle des données, des paramètres ou des critères pour déterminer la durée de vie des chaussées. D’autant plus que la méthode suisse de dimensionnement est plutôt de type empirique et peu sujette aux évolutions ou changements.

2.3.4.1 Panorama sur les méthodes de dimensionnement

Dans sa présentation lors des Journées Techniques du LAVOC de 2012 [9], Sara Bressi évoque, en faisant un panorama des méthodes de dimensionnement suisse, française, allemande, sud-africaine et américaine, le manque de connaissances sur deux sujets de recherches principaux qui seront traités par DVDC, à savoir :

- Le vieillissement des matériaux et son influence sur les caractéristiques mécaniques ; - La trop grande simplification des interactions entre couches aux interfaces ;

Auxquels viennent s’adjoindre des thèmes également abordés par DVDC :

- La nécessité de mieux connaître certaines propriétés du sol ; - Les cycles gel-dégel.

5 IFSTTAR : Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux



Cette analyse très pertinente sur 5 pays peut être complétée par celle relative à la méthode anglaise de dimensionnement pour les chaussées (bitumineuses et rigides) qui est fondée sur des résultats empiriques issus de l’analyse du comportement de sections de routes [10] [11]. L’approche utilisée pour le dimensionnement des chaussées en béton est également empirique. Cependant depuis 1997, la méthode introduit le concept de long-life pavement (chaussée à longue durée de vie - généralement 40 ans) et permet l’utilisation de « nouveaux matériaux » de type enrobé à module élevé de classe 2 (EME2). Sachant que l’essieu de référence britannique est de 80 kN (8 t) le concept de long-life pavement est à relativiser dans le contexte français d’un essieu de 130 kN (13 t). Dans le cas des structures de chaussées non rigides, l’épaisseur de la chaussée est définie à l’aide du graphique de la figure suivante, ayant comme données d’entrée la classe de la plate-forme et du trafic.

Remarque : Le comportement en fatigue n’est pas considéré comme le critère de dimensionnement puisque la méthode considère que la ruine des chaussées bitumineuses est provoquée par les fissurations venues de la partie supérieure de la chaussée.



Dans la méthode de dimensionnement espagnole [12] le climat intervient uniquement dans le choix des matériaux et éléments de construction.

2.3.4.2 Conditions aux interfaces

Pour compléter ce panorama international sur le dimensionnement, le Centre de Recherche Routière belge (CRR) insiste dans une communication lors du congrès belge de la route en 2013 [13] sur l’importance des conditions de collage et de l’adhésion inter-couches pour la durabilité des voiries.

Selon les auteurs, la durabilité d’une voirie nécessite d’obtenir réellement le collage des couches là où cela est escompté au niveau du projet et du dimensionnement. Ils notent cependant un manque de recommandations/spécifications pour les forces de liaison à envisager en laboratoire (dans le cadre d’études pour un contrôle antérieur du collage inter-couches) et sur chantier (pour la réception de chantiers). Cette analyse est confirmée par la communication de Raab et Partl [14] qui porte sur l’utilisation de grille de verre ou de membranes anti-fissures à l’interface entre la couche de roulement et son support. Dans le cas de la méthode allemande de dimensionnement des structures de chaussées bitumineuses - RDO-Asphalt09 [15], l’hypothèse d’une liaison totale (ou collée) est retenue pour le calcul entre toutes les nouvelles couches à appliquer pour une structure neuve. C’est également le cas lors de travaux de rechargement. Le collage est considéré comme effectif si les exigences de liaison entre les couches définies dans les ZTV Asphalt-StB [16] sont respectées sur des carottes prélevées après mise en œuvre et testées à 20°C. Dans le cas contraire, la liaison collée doit être totalement exclue des calculs. A titre d’information (voir photo ci-après) il est demandé une valeur > 15 kN au test de cisaillement [17] sous la couche de roulement et > 12 kN entre deux couches inférieures (test non réalisable sous un enrobé drainant ou des couches d’épaisseur < 2,5 cm, souvent utilisées sur autoroute).



Pour montrer toute l’importance que revêt le sujet des interfaces dans les chaussées, on rappellera que la 8ème conférence internationale de la RILEM6 qui se tiendra à Nantes du 7 au 9 juin 2016 est consacrée aux « Mécanismes de fissuration et décollement dans les chaussées ».

2.3.4.3 Variations gel-dégel

La prévention de la pénétration du front de gel dans le sol support lors de grands froids est bien prise en compte dans les méthodes de dimensionnement. En revanche ces dernières années sont apparues des dégradations dans les couches de surface (couche de roulement et couche de liaison) lors d’hivers peu rigoureux mais présentant une fréquence élevée d’amplitude comprise entre -10 °C et + 10 °C. Alors que ce phénomène a pris de l’ampleur en France ces cinq dernières années avec la présence d’humidité dans des enrobés soumis à des conditions climatiques variables (chaud/ froid), il a été considéré comme un sujet de premier plan aux Etats-Unis dès le début des années 2000. Il a donné lieu à des débats au cours du congrès de San Diego en février 2003 [18]. Il en est notamment ressorti que les teneurs en vides et les formulations (y compris le choix des granulats) ont un impact significatif sur le vieillissement prématuré de l’enrobé consécutif à des cycles de gel/dégel. Une communication sur « Comment éviter les dégradations hivernales des réseaux routiers? » [19] lors du congrès Interoute de 2010 rappelle l’importance de ce thème. Plus récemment une thèse de doctorat a été soutenue en 2014 sur ce sujet par S. Lamothe [20], un doctorant de l’ENTPE7 et de l’ETS8 de Montréal au Canada. Au Québec, lors de la période de gel et dégel, l’enrobé bitumineux, constituant le revêtement de la chaussée, est soumis à des conditions sévères qui le dégradent :

- précipitations de pluie et fontes de neige générant une saturation partielle du matériau, - entretien hivernal nécessitant la présence de sel déverglaçant et sollicitant chimiquement le matériau, - passages de véhicules lourds sollicitant mécaniquement le matériau, - variations de températures et présence de cycles de gel-dégel engendrant la création de contraintes et

de déformations de nature thermique (couplage thermomécanique) et de pressions internes au sein du matériau lors de la congélation de l’eau ou des saumures.

On rappellera à ce sujet l’article publié en octobre 2012 [21] dans la Revue générale des routes et de l’aménagement (RGRA) ainsi que l’étude belge sur l’essai de tenue à l’eau ITSR (indirect tensile strength ratio) [22].

2.3.5 Retour d’expériences et suivi de sections tests et d’essai

Dans le cadre du SHRP (Strategic Highway Research Program) les Etats-Unis ont lancé au milieu des années 80 un vaste programme de recherche dans le domaine des infrastructures routières. Parmi les thèmes traités, le LTPP (Long-Term Performance Pavement) tient une place prépondérante. Il s’est agi de mettre en place la collecte de données sur plus de 2000 sections tests dans tous les états américains sur une période de test de 20 ans. La Federal HighWay Administration (FHWA) a eu la responsabilité opérationnelle pour les études et maintient un site Web de ressources pour l'information actuelle et historique [23]. Pour les partenaires du programme DVDC, la méthode retenue pour le suivi pourra être source d’inspiration afin de constituer une base de données sur chaque section d'essai comprenant : son environnement et son contexte, le trafic supporté, son historique, l'entretien réalisé, les matériaux utilisés.

6 Réunion Internationale des Laboratoires et Experts des Matériaux 7 Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat 8 Ecole de Technologie Supérieure



On pourra également s’inspirer des méthodes de suivi des techniques anti-fissures qui ont été présentées lors des conférences « Reflective Cracking in Pavements » qui se sont déroulées entre 1989 et 1997 à Liège [24] et dans un article de la RGRA dans le cadre de l’observatoire des techniques de chaussées [25].

2.3.6 Auscultation et caractérisation de l’état d’une chaussée

La nécessité de connaître la déformabilité de la chaussée a été confirmée par la tenue d’un symposium en Belgique sur le Curviamètre [26] consacré à l’interprétation et l’exploitation des mesures de cet appareil d’auscultation. Ce symposium vient compléter le code de bonne conduite proposé en Belgique [27] dans le cadre de l’auscultation structurelle des chaussées. On retiendra que les mesures de portance à grand rendement sont réalisées avec le déflectomètre à masse tombante (FWD), le déflectographe ou le Curviamètre® tandis que les mesures ponctuelles se font au moyen de la poutre Benkelman. Selon le rapport COST 354 [28] « Performance indicators for road pavement » de 2008 la plupart des études visant à définir les indicateurs de performance structurelle de la capacité portante s’accordent sur le fait que la durée de vie résiduelle de la chaussée se calcule sur la base de son état actuel et sur le volume de trafic attendu. Ce n’est donc pas un véritable indicateur de performance que l’on recherche mais davantage le résultat final de l'analyse de la performance attendue de la structure nécessitant :

- la définition de la structure actuelle analysée (par exemple au moyen de l’épaisseur des couches , de leurs modules d'élasticité, de la nature des interfaces);

- l’estimation du trafic cumulé attendu pendant sa durée de vie future; - la définition des conditions d'exploitation (y compris les conditions environnementales); - la définition de la loi de dommages pour permettre le calcul de la durée de vie résiduelle de la chaussée.

La plupart des aspects ci-dessus ne sont pas standardisés mais sont communément admis dans le domaine. En particulier la loi de dommages générale peut être différente d'un pays à l’autre. L'analyse de la base de données COST 354 a mis en évidence que la déflexion est l'indicateur le plus utilisé pour caractériser la capacité portante de la chaussée routière. Malheureusement pour la définition de ce paramètre technique, la base de données issue du COST 354 ne permet pas de fournir un indicateur commun à plus d'un pays. Toutefois, selon la littérature la mesure de déflexion la plus répandue au niveau international est celle issue de l’appareil FWD (Falling Weight Deflectometer). Le COST Action 336 [29] a mené en 1996 une étude approfondie sur la thématique du FWD. Le paramètre technique le plus approprié dans ce cas est le suivant :

SCI300 = D0 - D300 où :

- SCI300 est l'indice de courbure de la surface ; - D0 est la déflexion sous la plaque de charge ; - D300 est la déflexion mesurée dans le géophone situé à 300 mm de distance de la plaque de charge ;

Les résultats du projet PARIS [30] ont montré que cet indicateur SCI300 est très bien corrélé avec le mécanisme de propagation de la fissuration dans une chaussée bitumineuse.



2.3.7 Indicateurs de performance d’une chaussée

Sur ce sujet, le rapport COST 354 [28] fournit des informations très intéressantes dont les principaux résultats sont l’élaboration d'indicateurs de performance pour des revêtements de chaussées en prenant en compte les besoins des usagers de la route et les attentes des gestionnaires routiers. Les indicateurs de rendement sont définis pour différents types de structures de chaussées et catégories de route. Dans un premier temps il s’agit d’indicateurs (Performance Index ou PI) décrivant une seule caractéristique de l'état des chaussées (uni longitudinal, uni transversal, macrotexture, adhérence, capacité portante, fissuration, bruit, pollution de l’air). Ensuite ces indicateurs ou indices sont regroupés dans le but d’obtenir une note globale dans trois domaines :

- fonctionnel (sécurité et confort) ; - structurel ; - et environnemental (bruit et pollution de l’air).

In fine on élabore un index global pour décrire l'état général de la chaussée, qui peut être utilisé pour la gestion de la section ou du réseau routier. Si les indicateurs fonctionnels liés à la sécurité et au confort sont généralement similaires dans le choix des critères retenus, quelle que soit la méthode de relevé choisie, il n’en est pas de même avec l’indicateur structurel, pour lequel il existe une grande variété d’approches : relevés de dégradations, prise en compte de la déformabilité de la chaussée, épaisseur équivalente (ou structural number SN9 développé par l’AASHTO) ... Malgré cela l’approche globale retenue dans ce rapport sera fort utile pour le projet DVDC.

2.3.8 Influence des changements climatiques sur la durée de vie des chaussées

Il faut faire la différence entre les variations (ou facteurs) climatiques et le changement climatique. Le comportement des voiries, et en particulier celui des revêtements bitumineux, est très sensible aux facteurs climatiques (et aux éléments naturels qui les accompagnent) tels que la température, l’eau, le gel et ses conséquences (agents de déverglaçage), l’air et les rayons UV. Ces variations climatiques ont un impact sur les caractéristiques des matériaux (portance des sols, module et résistance à la fatigue des matériaux traités..) qui interviennent dans les données pour le dimensionnement des chaussées. Le code de bonne pratique belge [27] pour le « choix du revêtement bitumineux lors de la conception ou de l’entretien des chaussées » aborde de façon très pragmatique cet aspect. En revanche le changement climatique, en intensifiant certains phénomènes extrêmes, modifie le niveau de risque réel des infrastructures vis-à-vis des phénomènes météorologiques (précipitations, vent…) et remet en cause certaines règles de conception des ouvrages. Même si le projet DVDC ne traite pas de l’influence du changement climatique sur les infrastructures routière et de leur impact sur la vulnérabilité de celles-ci, il est important d’en rappeler les grandes lignes. A mi-chemin entre ces deux concepts, on citera le projet TRACC (Techniques Routières Adaptées au Changement Climatique) [31] issu d'un programme européen soutenu par INTEREG III qui a réussi à concilier ces deux aspects. Le logiciel Tracc-expert permet, sans être un outil de dimensionnement, de sélectionner les techniques routières d'entretien adaptées au changement climatique et qui répondent aux attentes des maîtres d'ouvrage, des maîtres d'œuvre et des entreprises. Il prend en compte leurs objectifs environnementaux,

9 𝑆𝑁 = 0,039 ∑ 𝑎𝑖 . ℎ𝑖 𝑛

𝑖=1 Avec ai coefficient structurel du matériau de la couche i hi : épaisseur (en mm) de la couche i n : nombre de couches de la chaussée



économiques et d'acceptabilité sociale. Il est constitué d’une très importante base de données des techniques routières à faible empreinte environnementale. Il constitue un précieux outil d'aide à la décision susceptible de définir une politique routière ou de trouver les techniques routières les plus adaptées à ses besoins et à ses objectifs. Le logiciel permet pour chacune d'elles de connaître ses performances, son référentiel normatif, ses limites et ses conditions d'emploi ainsi qu'un panel de chantiers de référence. L’intégration du risque climatique dans la conception et la gestion des infrastructures est abordée dans plusieurs projets de recherche français et européens, nous citons ci-dessous quelques exemples. Le projet GeRiCi (Gestion des Risques liés au changement Climatique pour les Infrastructures) finalisé par Egis en 2007 [32] dans le cadre d’un programme RGCU (Réseau Génie Civil et Urbain) a été cofinancé par le ministère de l’Equipement. C’est un outil concret d’anticipation et de gestion du risque accessible aux maîtres d’ouvrages et aux exploitants. Un outil de gestion des risques permet à un gestionnaire de déterminer les zones vulnérables de son infrastructure pour lui permettre d'intervenir à temps, et de proposer des dispositions palliatives types pour traiter les risques identifiés. La réflexion sur l’intégration du risque climatique dans la conception et la gestion des infrastructures a été le sujet principal du projet européen RIMAROCC (Risk Management for Roads in a Changing Climate). Le programme a été achevé en 2010. L’objectif était de mesurer l’impact économique et social sur les réseaux routiers d’événements climatiques exceptionnels, mais également d’en mesurer l’impact lié au report du trafic sur des réseaux connexes. Le projet européen ROADAPT (Roads for today, Adapted for tomorrow) constitue une suite du projet RIMAROCC, auquel participe Egis dans le consorsium Européen constitué des sociétés Deltares (NL), SGI (S) et KNMI (NL). Ce projet fait partie du CEDR transnational road research programme. Plus récemment le sujet du changement climatique a été abordé dans le magazine de recherche de l’IFSTTAR [33]. Enfin l’AIPCR a publié en 2012 un rapport « Prendre en compte les effets du changement climatique sur les chaussées routières [38].

2.3.9 Recyclage et durée de vie

Le recyclage des matériaux de chaussées fait partie intégrante de la durée de vie des chaussées. Il comporte la caractérisation des matériaux réutilisés, leur intégration (partielle ou totale) en tant que nouveau produit dans la chaussée. Ce sujet a été étudié dans le cadre du projet européen SAMARIS (Sustainable and Advanced Materials for Road Infrastructures) en 2006 sous les auspices du FEHRL (5ème appel à projets de la Commission Européenne) avec pour objectif, pour les chaussées, une meilleure utilisation des matériaux recyclés. De la même façon le projet européen RE-Road (Recycling the Road) achevé en 2012 a défini des perspectives pour la réutilisation des agrégats d’enrobés (Reclaimed Asphalt). Le projet de recherche espagnol FENIX d´une durée de quatre ans est structuré autour de 12 thèmes de recherche dont le recyclage à chaud. L’objectif est de chercher de nouvelles technologies qui permettent d´obtenir des bétons bitumineux à chaud de haute qualité utilisant des taux importants de matériaux fraisés, allant jusqu´à 70%, tout en permettant une augmentation des performances des revêtements routiers. On peut considérer que le projet national MURE (MUlti-Recyclage et Enrobés tièdes) œuvre dans la poursuite de cet objectif, avec une attention toute particulière sur le fait que le recyclage commence à concerner des couches d’enrobés qui contiennent déjà des matériaux recyclés. Combien de fois peut-on recycler sans altérer les performances d’usage des enrobés ?

Chapitre 2 - La problématique DVDC 2.4 - Verrous scientifiques et techniques


Les résultats fournis par MURE pourront être intégrés dans le projet DVDC. On n’oubliera pas le recyclage des chaussées en béton de ciment et plus généralement du béton dans les chaussées. En Allemagne cette procédure est fréquente [34]. Après fracturation des dalles de l’ancienne chaussée, celles-ci sont concassées. Après enlèvement de la fraction sableuse, les agrégats de béton sont réutilisés dans la nouvelle couche de chaussée en béton. On citera également la thèse sur le (multi)recyclage du béton soutenue en 2012 [35] ainsi que le projet national Recybéton [36] dont les enjeux – le recyclage du béton dans le béton - dépassent largement le cadre d’une application nationale.

2.3.10 Enjeu économique de la durée des chaussées y compris stratégie d’entretien.

On citera dans cette rubrique qui est plutôt de la compétence du groupe EA 3, l’intéressant document publié par l’OCDE [37]. Il mentionne que dans beaucoup de pays qui ont achevé la construction de leur réseau routier, les principales dépenses sont dédiées à l’entretien et à la maintenance du réseau. Il s’agit donc de réduire pour le futur les dépenses d’entretien par le choix de chaussées à longue durée de vie. C’est pourquoi le rapport dessine les grandes tendances sur la disponibilité des méthodes, techniques et matériaux les plus appropriés pour accompagner le développement de ces chaussées à grande durée de vie et il fournit les critères économiques pour quantifier leur apport dans le cas de chaussées soumises à de fort trafic.

2.4 VERROUS SCIENTIFIQUES ET TECHNIQUES

L’étude de faisabilité DVDC de juillet 2014 a permis de mettre en évidence un certain nombre de verrous scientifiques et techniques à lever pour mettre en place une méthode d’évaluation de la durée de vie résiduelle des chaussées. Il en est rappelé dans ce paragraphe les éléments les plus importants, qui seront traités dans le programme de recherche. Trois types de verrous scientifiques et techniques ont été identifiés :

ceux relatifs à la meilleure compréhension de certains mécanismes d’endommagement des chaussées (vieillissement, fissuration, dégradation des interfaces, détérioration des couches de surface), afin de pouvoir expliquer les dégradations, et évaluer l’état résiduel des chaussées ;

ceux relatifs à l’auscultation des chaussées, afin de mieux caractériser l’état actuel d’une chaussée, et notamment ses caractéristiques structurelles et son niveau d’endommagement ;

ceux relatifs à la modélisation des chaussées, à la fois en ce qui concerne les méthodes de dimensionnement des chaussées neuves, et la modélisation de chaussées fissurées ou endommagées (et le calcul de renforcements de telles chaussées).

2.4.1 Mécanismes d’endommagement des chaussées

Le nouveau guide technique « Renforcement des structures de chaussées » (document IDRRIM, en cours de publication) définit une méthodologie pour l’évaluation de l’état d’endommagement d’une chaussée ancienne avant renforcement. Cette méthodologie comprend 3 phases : une première phase de recueil de données ; une deuxième phase qui consiste à effectuer un diagnostic de la chaussée, visant à comprendre son (ses)

mécanisme(s) d’endommagement ; une troisième phase pour le calcul d’endommagement proprement dit. Il s’agit ici de calculer

l’endommagement « théorique » de la chaussée, en s’appuyant sur la méthode de dimensionnement, et en prenant en compte le trafic réel subi par la chaussée et les différentes phases d’entretien éventuelles de la chaussée.



Le calcul d’endommagement s’effectue par phases, de la manière suivante :

Le modèle initial de structure de chaussée est la chaussée dans son état neuf, sauf défaut de réalisation avéré. Le module des couches non liées est celui estimé par calcul inverse à partir de la déflexion caractéristique (cf. phase 2). L'état des matériaux liés est considéré comme sain, les caractéristiques mécaniques étant les caractéristiques de référence de dimensionnement.

A chaque phase d'entretien, le modèle de chaussée est modifié en fonction des éventuelles données d'auscultation disponibles, en fonction de la cause déclenchant les travaux (ex : couche de surface fissurée). Les dommages sont calculés à chaque phase, en utilisant les principes de la méthode de dimensionnement. Ces dommages sont cumulés en utilisant la loi de Miner.

Une des difficultés de cet exercice consiste à déterminer de manière fiable le ou les dates d'apparition des désordres constatés (ex : décollement d'interface, matériau d’assise fissuré). En effet, on ne dispose pas toujours d’auscultations ou de relevés de dégradations permettant de situer le début de ces désordres, et des hypothèses plus ou moins précises doivent être faites. Le nouveau guide technique « Renforcement des structures de chaussées » présente l’intérêt de proposer une démarche rationnelle, et simple, pour calculer l’état d’endommagement d’une chaussée, s’appuyant sur les bases de la démarche de dimensionnement. Cette méthode présente cependant plusieurs limites qui constituent autant de verrous explicités dans les paragraphes suivants. Prise en compte des autres mécanismes de dégradations Les seuls mécanismes d’endommagement pris en compte sont ceux de la méthode de dimensionnement (fatigue des couches liées, déformations permanentes des matériaux non liés) et les autres modes de dégradation ne sont pas pris en compte. Il existe d’autres modes de dégradations des structures de chaussées encore mal compris aujourd’hui, et non (ou mal) pris en compte dans les méthodes de dimensionnement. Il s’agit des dégradations dues à l’évolution :

- des propriétés mécaniques du sol support ; - des caractéristiques d’interface. Le comportement des interfaces entre couches de chaussées a une

très grande incidence sur la durée de vie des chaussées ; - des propriétés thermomécaniques des matériaux liées au vieillissement et à la fatigue. Si quelques

relations traduisant l’évolution des modules des matériaux bitumineux existent, l’effet du vieillissement sur les performances en fatigue est aujourd’hui mal connu ;

- des propriétés thermomécaniques des matériaux liées à une combinaison d’infiltrations d’eau, associées avec l’effet des cycles de gel/dégel.

Il est donc nécessaire d’améliorer l’état des connaissances dans ces domaines pour une meilleure compréhension des conditions conduisant à de telles dégradations. Modèle élastique insuffisant Les calculs de structures de chaussées sont réalisés avec un modèle élastique, isotrope, homogène linéaire multicouche, comme lors du dimensionnement. Ce modèle n’est plus très réaliste dans le cas d’une chaussée présentant des fissures ou des interfaces détériorées. Une modélisation plus réaliste des chaussées anciennes (notamment celles présentant des dégradations internes) nécessite de mettre au point un modèle de calcul pour les chaussées fissurées. Des modèles de type éléments finis ou analytiques plus simplifiés (modèles multicouches) peuvent être utilisés pour calculer les états de contraintes en présence d’une fissure, et définir des critères de propagation de fissures. Par ailleurs, on peut s’interroger sur la validité de la loi de Miner, pour le cumul des dommages.

2.4.2 Méthodes de mesure et d’auscultation

Cinq sujets majeurs sont identifiés en ce qui concerne les verrous scientifiques et techniques qu’il importe de lever dans les prochaines années.



Relevés de dégradations Le relevé des dégradations peut aujourd’hui être amélioré pour s’adapter au contexte en tirant bénéfice des outils automatisés qui apparaissent. Ceci nécessite de revoir l’ensemble de la chaine depuis la définition des dégradations à relever selon le contexte et les objectifs jusqu’à la conversion en indicateur pour intégration dans les systèmes de gestion. Deux points clés de cette évolution seront la mise en cohérence des informations recueillies entre anciennes et nouvelles méthodes et l’évaluation de la qualité des données délivrées par les différents appareils. Déflexions La mesure de déflexion s’utilise dans les trois contextes d’auscultation suivants : suivi de réseau, caractérisation d’un tronçon ou d’une section témoin. Les principaux verrous se situent sur l’utilisation de la mesure sur des sections témoins ou des tronçons. L’utilisation des bassins de déflexion complets devrait permettre de dégager des indicateurs plus sensibles à l’état de dommage de la chaussée que la déflexion maximale et le rayon de courbure notamment sur des réseaux structurants où le niveau de déflexion maximale est faible. Les matériels opérationnels utilisés actuellement en France ne permettent pas un suivi exhaustif réel de l’ensemble d’un réseau, en raison des vitesses de mesure faibles (3 à 5 km/h). RADAR La mesure RADAR permet de détecter avec une bonne fiabilité les couches de nature différentes (bitumineuses, traitées aux liants hydrauliques, non traitées) et leurs interfaces, les variations d’épaisseurs de ces couches et leurs épaisseurs globales (supérieures à 4 cm) et la présence de canalisations dans ou sous la chaussée. Les points d’amélioration sur lesquels il est utile de travailler sont les suivants :

interprétation des données d’interface (décollement) ; caractérisation des couches de surface (couches minces) : il s’agira en particulier de diminuer l’épaisseur

des couches détectables et d’améliorer la distinction des couches de même nature : enrobé/enrobé ; rapidité d’exploitation et d’interprétation : effectivement, aujourd’hui, la mesure RADAR génère une

quantité importante d’informations dont l’exploitation nécessite un temps important et une technicité pointue. Ces deux points doivent être améliorés afin de faciliter le recours à la mesure RADAR.

Méthode par propagation d’ondes Les développements technologiques en matière de mesure mettent aujourd’hui à disposition des capteurs ou des appareils permettant l’application des techniques de propagation d’ondes dans le domaine des chaussées. Il est nécessaire de reprendre les principes physiques des différentes méthodes pour définir leur potentiel d’application à l’auscultation des chaussées. Ceci passe par exemple par l’évaluation du principe des nouveaux matériels développés, puis du matériel lui-même pour une adaptation au contexte (matériel impact écho, Ultrasonic Pulse Echo, système SASW …). Gestion des données et historique des interventions L’arrivée de nouveaux matériels à grand rendement (déflexions, imagerie laser appliquée à la fissuration ou aux défauts de surface) ainsi que l’instrumentation interne des chaussées vont générer des téraoctets de données, qu’il faudra structurer, analyser, exploiter et conserver avec comme objectif à moyen terme le développement d’une capacité d’autodiagnostic de la chaussée. Ceci pose le problème de l’utilisation des données, de la transition avec les méthodes et indicateurs actuels, des adaptations à faire tant sur l’interprétation des résultats que sur leur utilisation y compris dans les systèmes de décision automatisée. A l’échelle du réseau, on aura une grande quantité de données à stocker et à analyser sauf si on les traite en temps réel, mais alors dans ce cas, les données conservées risquent de ne pas être suffisantes pour revenir à l’échelle locale. Enfin, à ces cinq sujets majeurs identifiés, il faudra ajouter un thème supplémentaire, même s’il se situe en marge du sujet et concerne plus largement l’ensemble des opérations de construction, d’entretien et de suivi des chaussées, qui est celui de la qualité des mesures et de la qualification des appareils et des opérateurs.



Un groupe de travail spécifique pour la labellisation des matériels de mesures a été mis en place au sein de l’IDRRIM. Il conviendra d’harmoniser les développements menés notamment au titre des cinq points précédents avec les méthodes et exigences définies par cette commission.

2.4.3 Méthode de dimensionnement des chaussées neuves

La démarche de la méthode française de dimensionnement des chaussées présente plusieurs limitations : certains mécanismes de dégradation ne sont pas pris en compte, tels que la fissuration par le haut

observée sur certaines chaussées bitumineuse, l’orniérage des couches de surface, ou la dégradation (fatigue ?) des interfaces entre couches ;

les nouvelles silhouettes des charges à l’essieu ne sont pas intégrées : tridem à pneus larges, 44 tonnes, etc. ;

pour les chaussées à assises en matériaux traités aux liants hydrauliques, l’un des principaux modes d’endommagement, qui est la remontée et la dégradation progressive des fissures de retrait, n’est pas pris en compte ;

le dimensionnement est effectué pour une température constante, appelée température équivalente. Cette température « équivalente » est définie comme la température constante qui conduit au même endommagement par fatigue que les variations réelles de température auxquelles la chaussée est soumise. Toutefois, en pratique, cette température équivalente n’est pratiquement jamais calculée, et est considérée égale à 15 °C ;

le changement climatique n’est pas encore intégré ; les mécanismes de gel à caractères répétitifs sur une profondeur moins importante n’ont pas été pris

en compte. Un des principes de base de l’approche française de dimensionnement est que les calculs sont effectués avec les propriétés mécaniques des matériaux telles que déterminées à la construction, et aucun vieillissement ou évolution à long terme des matériaux n’est pris en compte. Ceci rend difficile l’utilisation de la méthode pour recalculer la durée de vie résiduelle d’une chaussée. La correspondance entre les calculs et les durées de vie réelles observées sur chaussées est assurée par l’introduction de coefficients de calage, qui dépendent du type de matériau utilisé en couches d’assise.

Toutefois, les coefficients de calage utilisés aujourd’hui sont toujours ceux du guide de dimensionnement des structures de chaussées de 1994 (SETRA, LCPC, 1994). Il serait sans doute utile, aujourd’hui, de réévaluer ces coefficients, compte tenu des évolutions observées à la fois au niveau des techniques routières, et de la composition et de l’agressivité du trafic.

Enfin, on peut ajouter que la méthode de dimensionnement actuelle ne sait pas prendre en compte les modes de comportement et de dégradation de certains matériaux. C’est le cas des matériaux bitumineux à froid (graves émulsion), pour lesquels aucun critère de dimensionnement n’est appliqué (le critère classique de dimensionnement en fatigue n’est pas applicable).

Chapitre 3 - Programme de recherche 3.1 - Thème 1 – Mécanismes de dégradation des chaussées


3 PROGRAMME DE RECHERCHE

3.1 THEME 1 – MECANISMES DE DEGRADATION DES CHAUSSEES ........................................................................... 18

3.1.1 Thème 1.1 – Retour d’expérience sur les mécanismes de dégradation des chaussées ................................... 18

3.1.2 Thème 1.2 – Sol support et assainissement (chaussées souples)...................................................................... 20

3.1.3 Thème 1.3 – Interfaces ......................................................................................................................................... 21

3.1.4 Thème 1.4 – Fatigue et vieillissement des matériaux ........................................................................................ 23

3.1.5 Thème 1.5 – Dégradations hivernales ................................................................................................................. 29

3.2 THEME 2 – CARACTERISATION DE L’ETAT DU RESEAU ..................................................................................... 30

3.2.1 Thème 2.1 – Retour d’expérience sur la connaissance de l’état du réseau ...................................................... 31

3.2.2 Thème 2.2 – Méthodes de mesure et d’auscultation in situ ............................................................................. 32

3.2.3 Thème 2.3 – Indices structurels ........................................................................................................................... 36

3.3 THEME 3 – EVALUATION DE LA DUREE DE VIE RESIDUELLE ............................................................................... 37

3.3.1 Modèles de dégradation des structures ............................................................................................................. 39

3.3.2 Aspects probabilistes ............................................................................................................................................ 40

3.3.3 Cas des couches de surface ................................................................................................................................. 42

3.1 THEME 1 – MECANISMES DE DEGRADATION DES CHAUSSEES

La première étape, dans l’évaluation de la durée de vie de chaussées anciennes, consiste à bien comprendre et évaluer les différents mécanismes de dégradation des structures de chaussées, pour ensuite proposer des modèles, permettant de décrire ces phénomènes de dégradation et de prévoir leur évolution. L’état de l’art, réalisé dans l’étude de faisabilité du projet DVDC, a permis d’identifier plusieurs modes de dégradation principaux, dont l’étude est jugée prioritaire :

Les variations de portance, et l’orniérage des matériaux non traités, liés notamment aux conditions hydriques ;

L’endommagement des interfaces ; Le vieillissement des matériaux bitumineux ; Les phénomènes de fatigue et de fissuration ; L’effet des cycles de gel/dégel.

L’étude de ces différents mécanismes de dégradation s’appuiera sur un retour d’expérience, visant à définir et quantifier les principaux modes de dégradation observés, pour les différentes techniques de chaussées, et pour différents types de réseaux (autoroutes, routes nationales et départementales). Celui-ci permettra également de sélectionner des sections de chaussées, présentant différents niveaux de dégradations, dont les données pourront servir de support aux études réalisées dans le projet. Ce premier thème comportera donc 5 sujets de recherche, dont le contenu est détaillé ci-dessous.

3.1.1 Thème 1.1 – Retour d’expérience sur les mécanismes de dégradation des chaussées

3.1.1.1 Problématique

La durée de vie d’une chaussée est en général évaluée par une méthode de dimensionnement, qui permet de calculer les sollicitations dans la structure de chaussée, puis d’appliquer des lois de fatigue, ou de cumul de déformations des matériaux, qui permettent d’évaluer le nombre de chargements conduisant à la rupture de la chaussée, et donc d’estimer sa durée de vie. Les méthodes de dimensionnement sont élaborées à partir



d’hypothèses différentes selon qu’il s’agit de chaussées à faible trafic, de chaussées à fort trafic, de chaussées aéroportuaires ou portuaires. En France, la méthode actuelle de dimensionnement des chaussées routières est appliquée depuis plus de 20 ans, et le retour d’expérience réalisé dans DVDC visera à le confronter à la méthode de dimensionnement de référence, avec les modes de dégradations effectivement observés en fonction des sollicitations (trafic, charges, climat) et des types de structure. Dans cette approche française, le dimensionnement est basé sur deux critères principaux : la rupture par fatigue des matériaux liés (bitumineux ou traités aux liants hydrauliques) et la déformation du sol support, associés à des critères comme le collage des couches par exemple et à un risque statistique. Il est important de vérifier si ces critères sont pertinents, et s’il existe d’autres modes de dégradation importants, qui ne sont pas pris en compte correctement aujourd’hui. Le retour d’expérience peut également permettre de réévaluer les coefficients de calage de la méthode de dimensionnement. A titre d’exemple, une étude de ce type a été réalisée sur le réseau routier breton. Elle est décrite dans le mémoire de thèse de T. Froment (juin 2007) : « Bilan du comportement des chaussées du plan routier breton – Comparaison par rapport aux hypothèses de dimensionnement ». Elle a porté sur différents types de structures de Bretagne : chaussées bitumineuses, chaussées mixtes, chaussées semi-rigides et concerne un réseau de 956 km échantillonné avec 226 sections de plus de 20 ans construites et entretenues entre 1975 et 1995 avec des classes de trafic T1/T0. Cette étude a permis de faire apparaître :

les durées de vie réelles des différents types de chaussées, ainsi que les entretiens réalisés (nature et fréquence) ;

les écarts entre durée de vie calculée et observée, et d’analyser les causes de ces écarts (hypothèses de dimensionnement non réalistes, mécanismes de dégradation différents de ceux pris en compte).

La méthodologie présentée, après examen critique, est adaptée au projet DVDC. Par contre, elle devra être élargie aux chaussées à faible trafic.

3.1.1.2 Structures de chaussée étudiées

Les réseaux concernés par le projet DVDC sont :

a. Chaussées souples et chaussées à faible trafic

b. Chaussées bitumineuses

c. Chaussées semi-rigides

d. Chaussées béton

e. Chaussées urbaines (qui rassemblent les cas précédents, mais qui seront traitées de façon spécifique)

Dans chaque cas, il faudra : - définir un type de réseau, un type de structure (ou plusieurs), un niveau de trafic et un climat de

référence. Les réseaux seront choisis pour disposer d’un échantillon cohérent avec l’objet de l’étude ;

- définir les données nécessaires pour chaque section (structure, trafic, entretiens réalisés, données d’auscultation…). Le niveau des données disponibles va dépendre de la connaissance et du suivi des réseaux par le gestionnaire. Ils seront choisis avec des maîtres d’ouvrages, des collectivités ou des concessionnaires de réseaux autoroutiers qui participent au projet. Il serait souhaitable d’intégrer également une ou deux expérience(s) étrangère(s). ;

- l’étude combinera l’analyse des données existantes avec le recueil éventuel de données complémentaires, d’avis des gestionnaires et dires d’expert. Dans certains cas, il sera possible de faire des mesures directes sur le réseau pour harmoniser les données d’entrée ;

On pourra s’appuyer sur les données des 22 sections SHRP qui avaient été bien documentées au début des années 90.



3.1.1.3 Choix des experts

Pour chaque type de réseau, un ou deux experts seront chargés de l’analyse des sections, suivant Ia méthodologie définie. Le choix des sections à étudier se fera avec les différents maîtres d’ouvrage présents dans le projet, en essayant de prendre en compte des régions et zones climatiques différentes. Une liste d’experts pressentis (qui sera complétée au cours du montage du projet) est donnée ci-dessous :

a. Chaussées souples et chaussées à faible trafic : Hugues ODEON

b. Chaussées bitumineuses : Rolf KOBISCH

c. Chaussées semi-rigides : Jean-Pierre MARCHAND

d. Chaussées béton : Jean-Pierre MARCHAND

e. Chaussées urbaines : Lionel GRIN

3.1.1.4 Livrables

Base de données de sections de chaussées :

- Caractéristiques des sections (type de réseau, trafic, type de plateforme, climat) ; - Techniques de construction (méthode de dimensionnement, type de renforcement, structure,

matériaux) ; - Age des structures ; - Entretiens (méthode de suivi, données d’auscultation, indices de qualité, type d’entretien, fréquence,

budget, coût des techniques) ;

Bilan de comportement des sections, par technique :

- Mécanismes d’endommagement, comparaison avec les hypothèses de dimensionnement ; - Efficacité de l’entretien ; - « Success stories ».

3.1.2 Thème 1.2 – Sol support et assainissement (chaussées souples)

Aujourd’hui, la prise en compte des sols supports de chaussées et des graves non traitées (GNT) dans la méthode française de dimensionnement, ou de renforcement est faite en considérant un comportement élastique linéaire de ces matériaux ; de plus, les valeurs de modules d’élasticité utilisées (notamment pour les GNT) ne sont pas déterminées à partir d’essais mécaniques, mais de critères empiriques de classification des matériaux, basés sur des paramètres tels que la granulométrie, l’argilosité des fines, la dureté des granulats. Les critères d’orniérage utilisés pour le dimensionnement sont également très empiriques : ils définissent une valeur limite de déformation verticale, qui est uniquement fonction du niveau de trafic, et ne dépend pas des caractéristiques du matériau. De plus, les modèles utilisés ne prennent pas en compte l’état hydrique. Ils ne permettent donc pas d’évaluer l’influence de variations de teneur en eau sur le comportement mécanique des sols ou des GNT. L’objectif des études menées dans cette partie est de :

- proposer (notamment à partir de la bibliographie) des modèles plus réalistes pour la prise en compte du comportement des matériaux non liés dans la modélisation des structures de chaussées ;

- tester ensuite des méthodes en laboratoire (essais triaxiaux, pour les GNT) et in situ (déflectomètre portable, pour les sols) pour la détermination des paramètres de ces modèles de comportement mécaniques, puis de valider les modèles par comparaison avec des mesures in situ ou des essais en vraie grandeur.

3.1.2.1 Actions de recherche

Pour atteindre les objectifs ci-dessus, trois actions de recherche sont définies :



la réalisation, par EGIS, d’un état de l’art international sur les approches de dimensionnement et de

modélisation des chaussées souples, et des matériaux non traités ;

la définition d’un modèle de caractérisation des sols à partir d’essais in situ : l’objectif de ce projet, proposé par Rincent BTP, est de définir un modèle simple basé sur la caractérisation in-situ du comportement dynamique des sols supports à partir d’essais réalisés avec un déflectomètre portable. Cet appareil permet de solliciter la plate-forme dans une gamme d’amplitudes et de fréquences définies en fonction des conditions réelles de sollicitations des plateformes ;

la définition d’un modèle pour les GNT, à partir d’essais triaxiaux : le but de ce projet, qui associe l’INSA

de Strasbourg et l’IFSTTAR, est d’arriver à une meilleure prise en compte du comportement des graves non traitées dans le calcul ou le dimensionnement des chaussées souples. L’étude comprendra :

o des essais triaxiaux et des mesures de courbes de succion en laboratoire, visant à caractériser le comportement mécanique et hydrique des GNT. A partir de ces essais, une modélisation du comportement cyclique des GNT, prenant en compte l’état hydrique (la succion), sera proposée ;

o des essais en vraie grandeur, réalisés au moyen des simulateurs de trafic FABAC de l’IFSTTAR, visant à valider la modélisation proposée, par comparaison avec des essais sur structures de chaussées à faible trafic, instrumentées (2 planches d’essais, avec des conditions hydriques différentes).

3.1.2.2 Livrables

- Etat de l’art international sur les approches de modélisation des GNT et des sols supports de chaussées, et de dimensionnement des chaussées souples ;

- Approche de modélisation des sols supports de chaussées à partir d’essais in situ au déflectomètre portable ;

- Modèle pour la prise en compte des GNT dans le dimensionnement des chaussées, validée par des essais en vraie grandeur.

3.1.3 Thème 1.3 – Interfaces

Pour la plupart des types de structures de chaussées, leur durabilité est liée à l’hypothèse d’un bon collage entre leurs différentes couches. En effet, du point de vue fonctionnement mécanique de la chaussée, l’état de l’interface conditionne très fortement la répartition des contraintes et des déformations dans chaque couche, et donc les niveaux maximum de sollicitation dans la structure. Lorsque les différentes couches de matériaux restent parfaitement collées entre elles, la rigidité de la structure est maximale, et les déformations et contraintes de traction les plus élevées (donc les plus préjudiciables) apparaissent à la base de la structure. Si une ou plusieurs interfaces sont décollées, la rigidité de la structure se trouve réduite, et des déformations ou contraintes de traction importantes peuvent se développer à la base des couches décollées, réduisant considérablement leur durée de vie en fatigue. En matière de dimensionnement, les méthodes actuelles ne prévoient que des conditions extrêmes (collée ou glissante) sur toute leur durée de vie (ou une partie). Le comportement réel des interfaces et leur durabilité jouent donc un rôle essentiel dans la durée de vie d’une chaussée. Au sein du PN, deux approches seront testées pour évaluer le comportement des interfaces in situ : des essais de contrôle non destructif (ECND) et/ou des essais dits destructifs. L’intérêt des ECND est de permettre un nombre de points de mesure élevé, et un suivi dans le temps du collage de la chaussée sans détérioration, mais la quantification de la qualité du collage est plus délicate. L’essai destructif nécessite un carottage sur chaussée, mais peut quantifier le collage, dans la limite de sa pertinence.



3.1.3.1 Caractérisation des interfaces par essais non destructifs

Différentes techniques d’imagerie et de mesure de la réponse vibratoire seront évaluées. Une collecte de mesures a déjà été initiée par l’IFSTTAR depuis 2011 par trois types d’interaction onde-matière (électromagnétique, sonique et sismique) sur le manège de fatigue de l’IFSTTAR, sur une section présentant différents types de défauts d’interface. L’exploitation des mesures réalisées sur le manège a permis de montrer la pertinence des différentes méthodes pour détecter des interfaces dégradées. Le PN propose la poursuite de cette expérimentation encore en place afin d’atteindre un niveau de dégradation plus important, avec la réalisation de mesures à différents niveaux de chargement (400 000, 500 000, 600 000 passages d’essieux équivalents). Outre les mesures RADAR, UPE (ultrasons) et Colibri (ondes mécaniques), réalisées par l’IFSTTAR, d’autres systèmes d’auscultation, proposés par d’autres partenaires du projet, pourront être testés sur le site test. Ces travaux conduiront à développer des méthodologies d’exploitation et d’interprétation des signaux afin de localiser les défauts d’interface et leur gravité. Des indicateurs structurels seront également déterminés. Le PN bénéficiera également d’un travail de thèse en cours de lancement sur cette thématique à l’IFSTTAR (détection de défaut à partir de mesures de déflexions : FWD ou déflectographe ou poutre Benkelman). Une valorisation dans des journaux scientifiques mais aussi dans des congrès internationaux est prévue.

3.1.3.2 Caractérisation des interfaces par essais destructifs

Un projet de norme (pr EN 12697-48) est actuellement en cours de rédaction, pour les matériaux bitumineux. Il propose sept méthodes d’essais dont trois normatives (par traction, cisaillement ou torsion). Ces trois méthodes sont basiques, destructives et monotones. L’analyse de leur pertinence en laboratoire a été menée par l’USIRF, en collaboration avec l’ESTP et l’ENSAM (publication RGRA juillet 2015 n°928). Une des conclusions est que l’essai de torsion manuel proposé dans la pré-norme 2015, présentant l’avantage d’être réalisable sur terrain, n’est pas maîtrisable dans l’état actuel. Par ailleurs, la température ressort comme étant le paramètre le plus influent sur les résultats d’essais. Le développement d’un prototype d’essais in situ, maitrisant les sollicitations et conditions d’essais, est alors envisagé. Les modalités devront être parfaitement définies (vitesse de chargement, couple, température) ainsi que les limites d’utilisation. La définition et validation du cahier des charges se réalisera au sein d’un groupe de travail en fonction des expériences de chaque partenaire (Université de Limoges, GEMH-GCD, Pérennise Chaussées MC, ESTP, ENSAM, Eurovia, USIRF, EIFFAGE Travaux Publics). Ce travail permettra de bien définir les possibilités pratiques de l’outil (torsion pure ou couplage, gamme de mesure, automatisation/ acquisition des mesures …). Le projet se déroulera en plusieurs étapes :

étude de l’appareil in-situ : Evaluation du cahier des charges rédigé par Limoges et amendement par l’ensemble des partenaires. Puis, phase de conception du système, réalisation des plans et fabrication du dispositif :

qualification en termes de métrologie, (fiabilité, sensibilité) par comparaison avec des essais en laboratoire avec une presse axiale de torsion de 100kN ;

qualification in situ sur une planche expérimentale (3 x 50m) conçue à cet usage, permettant de tester différents enrobés avec différents modalités de collage (sans couche d’accrochage, teneurs variables en émulsion, nature de l’émulsion, support sale, rupteur d’émulsion….), à différentes saisons. Des ECND seront réalisés avant l’intervention afin de compléter l’expérimentation. Il peut aussi être envisagé de réaliser des essais sur les structures du manège après la réalisation des essais non destructifs.

En fonction des moyens alloués, des essais à chargements répétés pourront également être réalisés, afin de qualifier l’interface et son évolution dans le temps, par des essais plus proches de la réalité terrain mais non réalisables in situ. L’exploitation des résultats permettra de qualifier non seulement la contrainte maximale mais aussi la raideur du matériau d’interface. Ce travail devrait permettre de définir des seuils acceptables de résistance, ainsi que



des recommandations pour la réalisation des essais in situ, notamment des limites en fonction des conditions extérieures (température trop élevée). L’essai ne sera pas systématiquement destructif ; il peut être envisagé, d’arrêter l’essai lorsqu’une valeur minimale de résistance en torsion, garantissant un collage suffisant, est atteinte, sans aller jusqu’à la rupture. Ce travail s’appuiera sur des stages, et sur le travail d’enseignant-chercheur et d’ingénieurs sur 3 ans. La planche expérimentale pourra être réalisée par des entreprises partenaires du projet. Ce travail sera valorisé par une publication et une demande de modification de la norme en projet. Un séminaire sera organisé sur cette thématique (cf. §4).

3.1.3.3 Caractérisation des interfaces des structures en béton de ciment (BAC ou BC goujonné) sur Grave-bitume

En complément des travaux précédents, une étude spécifique sera menée pour vérifier et valider, sur d'anciennes chaussées (au moins 10 ans d’âge), la pertinence des hypothèses de collage retenues dans le cadre de la méthode de dimensionnement des chaussées, en s’appuyant sur des études menées conjointement par le SPECBEA (Syndicat Professionnel des Entrepreneurs de Chaussées en Béton et d'Equipements Annexes) et le Cerema. Une recherche bibliographique sur le collage in situ et en laboratoire des chaussées en béton de ciment sur Grave-bitume (BCg/GB) ou matériaux bitumineux sera entreprise. Elle portera sur des publications internationales, pour confirmer les attentes dans ce domaine, mais aussi sur le référencement de chantiers BCg/GB en France susceptibles d’être investigués. L’évaluation technique de cette campagne a pour objectifs :

d’évaluer le comportement de cette structure afin de confirmer son inscription lors de la révision de la norme de dimensionnement de chaussées routières neuves NF P 98-086 ;

de valider les hypothèses de dimensionnement actuellement retenues tant au niveau des paramètres de dimensionnement : conditions de collage, coefficient de calage kc et de discontinuité kd - qu’au niveau des dispositions constructives : largeur limite et épaisseurs.

Des essais d’ovalisation (réalisés dans le cadre du chantier de la déviation de St Pierre en Mayenne par le LR Angers du Cerema) confirmeront ou non l’aspect collé ou non collé et pourront conduire à une modification des conditions d’interfaces entre le BCg et la fondation en Grave bitume. Parallèlement le recours au FWD (Falling Weight Deflectometer) au droit des joints permettra d’évaluer le transfert de charge entre les deux dalles consécutives et par là-même de réévaluer la valeur du coefficient kd retenu dans la méthode de dimensionnement. Route et Conseil assurera la coordination, le pilotage de la fiche de recherche ainsi que la rédaction des rapports. Le Specbea apportera via ses membres les compétences requises et les retours d’expériences pour mener à bien cette action de recherche.

3.1.3.4 Livrables

- Comparaison de différentes méthodes ECND et appareils d’auscultation pour la caractérisation des interfaces. Définition d’indicateurs structurels, constitution d’une base de données de signaux associés ;

- Proposition d’un essai destructif in situ, avec contrôle des modalités d’essais (vitesse, rotation, température) et in fine proposition d’un mode opératoire ou une annexe nationale pour la qualification in situ en torsion de l’interface ;

- Caractérisation des structures BAC ou BC goujonné /Grave-bitume : données relatives aux interfaces à intégrer dans les méthodes de dimensionnement, pour valider le comportement à long terme des chaussées en béton de ciment ;

3.1.4 Thème 1.4 – Fatigue et vieillissement des matériaux

L’objectif de ce sujet est d’étudier le comportement de matériaux bitumineux anciens, prélevés in situ, afin d’évaluer leur état de vieillissement et d’endommagement. L’objectif est à la fois de proposer des essais



innovants permettant de caractériser ces matériaux anciens et des modèles permettant de prédire l’évolution de leurs propriétés mécaniques. Les études porteront à la fois sur la caractérisation des liants, et des enrobés, par des approches classiques et innovantes. Ce sujet est très important pour l’évaluation des chaussées anciennes et l’estimation de leur durée de vie. Pour le traiter, des méthodes innovantes nécessitant des développements « amont » sont proposées dans le cadre de DVDC. Il est donc envisagé que ce sujet fasse l’objet d’une demande de financement auprès de l’ANR10, dans le cadre d’un projet en lien étroit avec le projet national DVDC. Le projet devrait être déposé en 2015, en fonction du calendrier défini par l’ANR. Les principaux objectifs de ce projet sont présentés ci-dessous.

3.1.4.1 Objectifs généraux du projet ANR

Lorsqu’on cherche à évaluer la durée de vie résiduelle d’une chaussée ancienne, ou à dimensionner un renforcement, on se trouve confronté au problème de l’estimation des performances mécaniques «résiduelles » des matériaux qui la composent. Pour cela, des carottages sont souvent réalisés pour évaluer, visuellement, l’état des matériaux de l’ancienne chaussée (fissuration décollement des interfaces), mais ces matériaux sont rarement caractérisés sur le plan mécanique. On connaît donc assez mal, aujourd’hui, l’influence du vieillissement sur les performances mécaniques (module, fatigue, résistance à la fissuration) des matériaux bitumineux, et on manque également d’indicateurs pertinents pour quantifier le niveau de vieillissement de ces matériaux. Le projet sera basé sur l’analyse de cas réels de chaussées bitumineuses anciennes, présentant différents niveaux de vieillissement, et aura pour objectifs :

- d’analyser de manière détaillée les propriétés mécaniques et physico-chimiques des liants et des enrobés, d’une part provenant de ces anciennes chaussées, et d’autre part vieillis en laboratoire, afin de mieux comprendre l’évolution de leurs propriétés avec le vieillissement ;

- d’essayer de proposer de nouvelles méthodes de caractérisation des liants et des enrobés, permettant d’évaluer leur niveau de vieillissement et d’endommagement par des méthodes peu intrusives (méthodes d’évaluation non destructives pour les enrobés, analyses rhéologiques pouvant être réalisées sur de petits échantillons de liant) ;

- de proposer des modèles permettant de prédire les performances mécaniques et la durée de vie des matériaux vieillis.

3.1.4.2 Choix de sections à étudier

Le choix des sections de chaussées à étudier s’appuiera sur les retours d’expérience sur les mécanismes de dégradation, réalisés dans le sujet 1.1 de DVDC, pour les chaussées bitumineuses. L’objectif sera de sélectionner environ une dizaine de sections de chaussées, d’âge supérieur à 20 ans, présentant différents niveaux de dégradation, et provenant, si possible, de différentes régions climatiques. Ces sections devront avoir une structure homogène, et être bien documentées (suivi par des essais d’auscultation). Plusieurs zones de prélèvement de matériaux, présentant des niveaux de dégradation différents, seront définies sur chaque section. Pour chaque section, des études seront menées en parallèle sur les enrobés et les liants extraits, par les partenaires du projet cités en 3.1.4.7 selon leurs expertises.

3.1.4.3 Caractérisation du vieillissement des liants

Le premier volet du projet portera sur l’étude des liants extraits des différentes sections. Ces liants feront l’objet d’une caractérisation par :

- des essais d’identification classique (pénétrabilité, Température Bille Anneau) ; - des essais physico-chimiques ;

10 Agence nationale de la Recherche – www.agence-nationale-recherche.fr/



- des essais rhéologiques (Essais de module complexe en traction compression ou en cisaillement) ; - des essais de fatigue et de fissuration à froid.

Si cela s’avère possible (échantillons disponibles), des caractérisations des liants « neufs » ayant été utilisés pour la construction seront également réalisées. En plus de ces caractérisations classiques, l’IFSTTAR a développé une méthode innovante qui permet de traduire les propriétés rhéologiques des bitumes en termes de distribution apparente des masses moléculaires et d’avoir ainsi accès à une image de la structure colloïdale des liants (la « δ méthode »). Cette méthode est intéressante car elle dérive directement d’une mesure des propriétés mécaniques (en viscoélasticité linéaire) et donne accès à une visualisation globale de l’état du matériau, par opposition aux critères basés sur un état mécanique dans des conditions de températures et de temps de sollicitation précis (comme c’est le cas aux US pour les « PG grade »). De plus, les premiers résultats montrent que la « δ méthode » est très sensible à l’état de vieillissement en mettant en évidence le mécanisme d’agglomération des asphaltènes. La déstabilisation de la structure colloïdale, qui est au cœur de la fragilisation des liants, pourrait donc être utilisée aisément comme un critère qui permettrait de définir « l’état de santé » du matériau. La même méthode de caractérisation pourrait également être appliquée directement à l’évaluation des propriétés rhéologiques des enrobés. L’étude des liants par cette méthode fera l’objet d’un sujet de thèse, proposé dans le projet ANR. A partir de ces différentes méthodes de caractérisation, on cherchera à établir des liens entre les différentes propriétés des liants, et les dégradations observées sur chaussées, afin d’identifier des indicateurs pertinents, permettant d’évaluer l’état de vieillissement des liants et leur durée de vie résiduelle. Ces études sur les liants seront complétées par des études sur les enrobés, afin de bien comprendre les liens entre performances du liant et de l’enrobé. L’intérêt des études de caractérisation sur liant, telles que la «δ méthode » notamment, est qu’elles ne nécessitent que de petits prélèvements (quelques grammes de liant) et qu’elles sont donc beaucoup moins intrusives et plus faciles à mettre en œuvre que des études de caractérisation mécanique des enrobés, qui nécessitent de prélever des volumes de matériaux beaucoup plus importants (plaques ou carottes de grand diamètre, permettant ensuite la découpe d’éprouvettes pour essais de fatigue et de module par exemple).

3.1.4.4 Evolution des performances mécaniques des enrobés

Interprétation des essais de fatigue et comparaison à la base de données du manège de fatigue de l’IFSTTAR Nantes La revue bibliographique réalisée dans le cadre du projet, en particulier celle relative à l’analyse des phénomènes d’autoréparation (cf. annexe 6.2), a montré que les essais de fatigue en laboratoire présentent des effets biaisants non négligeables, notamment ceux liés aux sollicitations continues imposées sans temps de repos. Ces effets biaisants peuvent être à l’origine des écarts relevés entre les durées de vie estimées à partir des essais de laboratoire et celles observées expérimentalement par l'apparition de fissurations sur chaussées réelles dues au phénomène de fatigue (de la Roche et al., 1994 ; Nunn, 1994). Afin d’obtenir une meilleure corrélation entre les essais de fatigue en laboratoire et l’apparition des fissures sur chaussées, EIFFAGE Travaux Publics se propose de :

- réaliser une étude bibliographique : o recensement des lois de fatigue des matériaux par grande famille (bitumineux, MTLH,

composites, …) ; o mode et méthode de mesure de la loi de fatigue (France et International) ; o mode de dégradation réel (fatigue ou non) des chaussées ;

- réaliser des essais de fatigue en laboratoire sur des matériaux de chaussée représentatifs de structures de chaussées de référence et les analyser avec une méthode innovante par comparaison à la base de données du manège de fatigue de Nantes, publiée dans le n°914-915 de la RGRA en septembre-octobre 2014 à l’occasion de la manifestation des 35 ans du manège (comportement réel d’une structure) organisée par l’IFSTTAR.



L’étude des propriétés mécaniques des enrobés vieillis associera des essais de résistance à l’eau, de module complexe, de retrait empêché (pour caractériser la fissuration à basse température), et de fatigue. L’objectif sera de relier le vieillissement observé sur les liants avec les différentes performances des enrobés (désenrobage, comportement en fatigue, à froid). Eurovia, en partenariat avec l’ESTP et l’IFSTAR propose de confronter et caler les modes opératoires mis au point avec des échantillons prélevés sur réseau autoroutier en disposant des informations d’âge et de sollicitation. Effet du vieillissement sur les performances mécaniques des enrobés (module et fatigue) Dans cette action de recherche menée par l’entreprise Malet, il est proposé de suivre les étapes de vieillissement d’un enrobé au cours du temps et de mesurer l’évolution du module et d’un critère de fatigue en lien avec le suivi rhéologique des liants extraits. L’étude consistera donc à fabriquer des matériaux enrobés à différents stades de vieillissement, pour confectionner des épreuves de laboratoire à l’aide du compacteur de plaque. Sur chaque plaque seront extraites 5 éprouvettes trapézoïdales sur lesquelles seront mesurés le module complexe ainsi qu’un un critère de rupture selon l’essai de fatigue. Le suivi de la rhéologie du bitume après extraction (à partir des éprouvettes trapézoïdales) servira de jalon pour le vieillissement. Une étude complète du module et de la résistance en fatigue sera effectuée sur les matériaux bitumineux frais et vieillis afin de pouvoir évaluer avec précision la durée de vie résiduelle en fatigue d’une chaussée ancienne. Le stade de vieillissement souhaité pour évaluer cette durée de vie résiduelle est à définir. Cette étude permettra de suivre le vieillissement de l’enrobé et d’établir une module résilient au fur et à mesure du vieillissement. Le suivi de cette évolution et la rhéologie du bitume extrait permettra d’établir avec précision une évolution des propriétés mécaniques. Une maîtrise de cette méthode permettrait in fine d’intégrer des phénomènes connexes à la durée de vie d’un enrobé comme l’âge du matériau, l’autoréparation et aboutir à une non linéarité de la loi d’endommagement qui peuvent changer le comportement.

3.1.4.5 Caractérisation par des méthodes non destructives

L’utilisation des méthodes de caractérisation et de contrôle non destructifs est en pleine expansion dans le domaine du génie civil. Parmi ces méthodes, celles basées sur la propagation des ondes mécaniques ont déjà fait leurs preuves sur divers matériaux, notamment le béton. Dans le domaine des chaussées, elles restent encore peu utilisées, mais leur potentiel a été démontré pour l’étude des matériaux bitumineux. Ainsi, il est possible d’identifier certaines caractéristiques mécaniques et d’établir des critères quantitatifs et qualitatifs pour le suivi de la dégradation du matériau. Par exemple, des mesures de la vitesse de propagation et de l’atténuation en laboratoire permettent :

- d’aboutir à une bonne corrélation avec certaines caractéristiques micro-structurelles du matériau (densité, volume des vides, teneur en eau, optimum de bitume) ;

- de mettre en évidence l’anisotropie induite par le mode de mise en œuvre ; - de fournir, par association à des essais mécaniques, une estimation de la durée de vie en fatigue.

Plus récemment, on note un grand intérêt de recherche pour la détermination des propriétés mécaniques des enrobés bitumineux notamment les modules complexes et le coefficient de Poisson complexe. Utilisées en conditions in situ sur des structures de chaussées, les ondes ultrasonores permettent :

- de mettre en évidence la présence de fissures verticales dans les couches supérieures et de déterminer leurs profondeurs ;

- d’évaluer la rigidité de ces couches ; - d’évaluer l’endommagement des joints de chaussées ; - de caractériser les performances acoustiques de la couche de roulement.



Dans ce contexte expérimental, on envisage dans ce projet deux objectifs : d’une part utiliser un essai de propagation d’ondes ultrasonores (ondes de compression, de cisaillement et de surface) pour la détermination

des propriétés mécaniques (E*, G* et *), et d’autre part l’étude des phénomènes d’endommagement sous sollicitations diverses par l’enregistrement de l’activité acoustique du matériau. Ces études seront menées dans un premier temps en laboratoire, en associant des sollicitations au moyen d’une cellule triaxiale, avec des mesures de propagation d’ondes ultrasonores et d’émissions acoustiques. Dans un deuxième temps, les mesures par propagation d’ondes seront également évaluées in situ. Ces essais seront complétés par un travail de modélisation numérique. Des outils de simulation, développés au GEMH-GCD (Université de Limoges), permettant de générer des maillages éléments finis représentatif de la structure interne des matériaux bitumineux, seront utilisés. Ils permettront de modéliser la structure réelle des matériaux, à partir d’images issues d’outils d’imagerie 2D (et/ou 3D) et de simuler la propagation des ondes dans le milieu, pour une meilleure compréhension des phénomènes dissipatifs, notamment la diffusion de l’onde par interaction avec les hétérogénéités.

3.1.4.6 Etude et modélisation du comportement des matériaux bitumineux endommagés

L’une des difficultés, dans l’évaluation du comportement de chaussées anciennes, et le calcul de solutions de renforcement, tient à la difficulté de prendre en compte de façon réaliste le comportement des matériaux endommagés ou fissurés. Le but de ce dernier volet d’étude est donc de travailler sur la modélisation mécanique de ces phénomènes d’endommagement, par une approche proposée par l’INSA de Strasbourg, utilisant la méthode des éléments discrets (MED), adaptée à la mécanique de la rupture. Les résultats de fatigue en laboratoire présentent habituellement trois phases distinctes : les deux premières sont associées à l’endommagement des matériaux et la nucléation de fissures, tandis que la phase III se caractérise par la coalescence et la propagation des fissures. Le travail sera mené en deux étapes :

la première étape consistera à implémenter dans la MED (PFC3D) une loi d’endommagement par fatigue adaptée aux enrobés bitumineux (basée sur l’approche proposée par D. Bodin, 2002). Les résultats numériques seront confrontés aux résultats d’essais de fatigue en laboratoire en flexion alternée (2 points et/ou 4 points), réalisés à la fois sur matériau neuf (référence), et sur des matériaux anciens, provenant des sections étudiées dans le projet ;

la deuxième étape du travail concernera le comportement des matériaux après l’apparition de fissures. La propagation de ces fissures par fatigue est usuellement pilotée par un critère comme la loi de Paris, où l’incrément de longueur d’une fissure est fonction du nombre de cycles de chargement. Des développements théoriques seront nécessaires pour pouvoir coupler les deux lois de comportement, conceptuellement très distinctes (endommagement et propagation de fissures). Des essais de fatigue cyclique sur enrobés, avec des échantillons pré-entaillés, seront utilisés pour étudier la contribution de cette phase de propagation de fissures dans la perte de capacité de la structure testée (essais en flexion 2P et/ou 4P). Un suivi de la propagation des fissures lors des essais sera réalisé ;

finalement, la démarche sera appliquée à la modélisation de quelques cas de structures de chaussées endommagées étudiées dans le projet.

3.1.4.7 Partenaires

Le consortium envisagé pour réaliser le programme de recherche de ce projet ANR est constitué par les organismes suivants :

- EIFFAGE Travaux Publics - ESTP - Eurovia - IFSTTAR - INSA Strasbourg (laboratoire Icube) - IREX - Lhoist - Malet - TOTAL



- Université de Limoges (GEMH)

3.1.4.8 Livrables

- Analyse du comportement de matériaux bitumineux provenant de chaussées anciennes (liants et enrobés) – Evaluation du comportement mécanique et physico-chimique – Recherche de relation entre les différentes propriétés étudiées et les dégradations observées sur chaussées ;

- Mise au point d’une méthode innovante de caractérisation de l’état de vieillissement des liants, basée sur une relation entre les propriétés rhéologiques et la distribution apparente des masses moléculaires du liant (travail de thèse). Recherche de relations entre indicateurs issus de cette méthode, et dégradations observées sur chaussées ;

- Mise au point de méthodes non destructives pour l’évaluation de l’état d’endommagement des enrobés (évaluation en labo et in situ, par propagation d’ondes ultrasonores et émissions acoustiques) ;

- Développement d’une approche de modélisation de la fatigue des enrobés bitumineux par une approche couplant modèles d’endommagement et de propagation de fissures. Validation sur des essais de fatigue.

NB : matériaux à faible impact environnemental Les matériaux de chaussées et les procédés de mise en œuvre évoluent en fonction d’exigences techniques et environnementales. Au cours de la période 1980 – 2000, une gamme de matériaux répondant à des besoins de performance (orniérage, bruit, adhérence, etc.) est apparue et leurs propriétés sont prises en compte dans les méthodes de dimensionnement. Au cours de la dernière décennie, les exigences en termes d’impacts environnementaux se sont accrues, ce qui a engendré le développement de nouvelles techniques (ou qui redeviennent d’actualité) : recyclage des matériaux, abaissement des températures de fabrication, techniques à l’émulsion de bitume. Concernant le recyclage, deux thèmes principaux sont à considérer :

- le recyclage des enrobés, technique connue depuis plusieurs décennies mais qui connaît un développement important avec la hausse du prix du bitume et une meilleure gestion des ressources. Les entreprises se sont organisées, ont investi dans de nouveaux équipements et se sont fixées des objectifs de recyclage des agrégats d’enrobés dans le cadre de la « Convention d’engagement volontaire »11. Ce sujet est traité par le projet national MURE (www.pnmure.fr), la recherche ANR IMPROVMURE et à travers plusieurs thèses ;

- le recyclage des chaussées en place : c’est une technique ancienne qui a fait l’objet de nombreuses publications ou guides et de recherches récentes (TRACC). Ce sujet ne sera pas traité compte tenu de son ampleur, mais une synthèse bibliographique sera proposée.

Concernant l’abaissement des températures, les premiers chantiers avec des enrobés tièdes ou semi-tièdes datent d’une dizaine d’années, durée suffisante pour disposer d’un retour d’expérience. Plusieurs publications traitent ce sujet et un guide IDRRIM est en cours d’élaboration. Une synthèse des différentes études fera le point des propriétés mesurées sur plusieurs chantiers de référence. Enfin, le cas des techniques à l’émulsion ne sera pas traité. Plusieurs études sont en cours, notamment la caractérisation des propriétés structurelles des graves-émulsion. A ces aspects techniques, il faut ajouter la dimension « Analyse du cycle de vie » qui concerne tous les matériaux de chaussée et qui est abordée au moyen des outils de référence que sont SEVE et ECORCE.

11 Convention d’engagement volontaire des acteurs de conception, réalisation et maintenance des infrastructures routières, voirie et espace public urbain, 25 mars 2009



3.1.5 Thème 1.5 – Dégradations hivernales

Ce sujet a pour objectif d’étudier un mécanisme de dégradation encore mal compris aujourd’hui, et non pris en compte dans les méthodes de dimensionnement, les dégradations hivernales subies par les couches bitumineuses. Elles se caractérisent par la formation rapide de nids de poules, affectant essentiellement les couches de surface. Elles ont été observées en particulier ces dernières années et semblent liées à une combinaison d’infiltrations d’eau, associées avec l’effet des cycles de gel/dégel. Une meilleure compréhension des conditions conduisant à de telles dégradations (caractéristiques des matériaux sensibles à ces phénomènes, conditions climatiques conduisant à leur déclenchement) permettrait de mieux les prévenir. Pour traiter ce sujet, deux axes complémentaires sont proposés :

3.1.5.1 Retour d’expérience sur les dégradations hivernales

En liaison avec les désordres observés sur chaussées suite à des hivers rigoureux, une collecte d’informations sur des chaussées réelles sera réalisée (trafic, structure, dégradations et évolutions). Une première analyse portera sur les désordres observés lors des hivers 2009 à 2011, sur les régions relatives aux DIR Nord (suivi de dégradations en temps réels) et DIR Est (relevés de dégradations). Elle sera complétée par des données collectées auprès des départements de Meurthe-et-Moselle (CD54), de Moselle (CD57) et du Bas-Rhin (CD67). L’analyse de ces dégradations avec si besoin une approche calculatoire par modélisation du mécanisme conduira à une proposition d’interprétation.

3.1.5.2 Etude de l’endommagement des enrobés bitumineux sous des cycles de gel / dégel

En parallèle, un travail de recherche en laboratoire sera mené pour étudier les différents mécanismes de dégradation des enrobés bitumineux sous l’effet de l’eau et des cycles de gel/dégel. L’investigation sera menée sur plusieurs matériaux, en liaison avec les observations sur sites. Afin de simuler en laboratoire l'endommagement dû aux effets de l'eau et du gel, les échantillons seront soumis à des cycles de conditionnement à l'aide de bains thermostatiques, puis soumis à des cycles de gel-dégel. Le comportement ViscoÉlastique Linéaire (VEL) des matériaux sera caractérisé par le biais d'essais de traction/compression sur éprouvette cylindrique qui permettent de mesurer le module complexe et le coefficient de Poisson complexe sur une large gamme de fréquences et de températures. Le comportement VEL sera modélisé à l'aide du modèle rhéologique 2S2P1D. L'endommagement des enrobés par l'effet de l'eau sera caractérisé et suivi à l’aide de l'évolution des paramètres du modèle 2S2P1D12 selon l’histoire de conditionnement à l’eau et au gel. Le comportement en fatigue des enrobés sera également investigué à l'aide d'essais avancés de laboratoire développés à l'ENTPE13. Grâce à la méthodologie développée, il est possible d'isoler et quantifier les variations irréversibles du module complexe associées au phénomène de fatigue. Ces analyses permettent de s’affranchir des biais inhérents aux essais accélérés réalisés en laboratoire pour caractériser le phénomène de fatigue sur ces matériaux. La quantification de ces effets biaisants représente une avancée importante pour l’étude de la fatigue. Cette démarche sera utilisée pour étudier l'influence de l'endommagement par l'eau et par les cycles de gel-dégel sur le comportement en fatigue des enrobés. Les différents résultats dans les deux axes d’étude devraient permettre :

de mieux expliquer les mécanismes de dégradations hivernales ; de dégager les paramètres de formulations influents vis-à-vis de la sensibilité à l’eau et aux dégradations

hivernales ; d’améliorer les méthodes de calcul de durée de vie des chaussées, grâce aux modélisations proposées ; de proposer des méthodes de réparation adaptées aux dégâts hivernaux.

12 General “2S2P1D” Model and Relation Between the Linear Viscoelastic Behaviours of Bituminous Binders and Mixes, Road Materials and Pavement Design Volume 4, Issue 2, 2003 13 Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat

Chapitre 3 - Programme de recherche 3.2 - Thème 2 – Caractérisation de l’état du réseau


3.1.5.3 Livrables

- Estimation quantitative de l'endommagement subi par les matériaux (variations du module complexe, de la résistance en fatigue) par effet de l'eau et des cycles de gel-dégel (travail de thèse réalisé à l’ENTPE) ;

- Meilleure connaissance des mécanismes de dégradation des structures en période hivernale, amélioration de la méthode de dimensionnement des chaussées neuves sur ces aspects, et proposition d'un mode de réparation adapté.

3.2 THEME 2 – CARACTERISATION DE L’ETAT DU RESEAU

Les méthodes d’auscultation des réseaux routiers, et l’interprétation des données d’auscultation, pour définir des indicateurs pertinents constituent l’un des sujets principaux du projet DVDC. Les méthodes d’auscultation sont nécessaires à la fois pour connaître l’état d’un réseau, et permettre une meilleure gestion préventive de celui-ci, et pour réaliser des diagnostics plus fins, à l’échelle d’une section de chaussée, pour évaluer sa durée de vie, ou définir les besoins de maintenance ou de renforcement. Même si la connaissance du Réseau Routier National (RRN) a été abordée par l’IQRN il y a 20 ans, la démarche reste insuffisante pour caractériser l’état structurel d’un réseau. Ces réseaux routiers ont par ailleurs montré leur fragilité et le risque d’apparition de dégradations pendant et à la sortie de l’hiver. Pour les réseaux secondaires (département ou communaux), les besoins en termes d’auscultation et de suivi des réseaux sont différents de ceux des réseaux routiers à fort trafic, en termes de méthodes d’auscultation, et d’indicateurs. Ces réseaux demandent un suivi adapté, basé sur des méthodes d’auscultation et de relevé parfois plus simplifiées et moins coûteuses. Aujourd’hui, les pratiques (et les besoins) sont différents d’un maître d’ouvrage à l’autre. Les méthodes d’auscultation ont par ailleurs évolué ces dernières années ainsi que les appareils de mesure, grâce en particulier à des progrès importants en matière de capteurs, de méthodes de mesure et de traitement informatique des résultats. Il est donc important :

- de faire un état de l’art et une évaluation des nouvelles méthodes d’auscultation qui semblent les plus intéressantes ;

- de faire évoluer la doctrine, en matière de procédures d’auscultation et d’analyse des résultats de mesure ;

- de redéfinir de nouveaux indices structurels, permettant de qualifier l’état des réseaux, pour les besoins de gestion (évaluation des durées de vie, définition des priorités de travaux).

Dans le projet DVDC, il a été décidé de travailler sur plusieurs types de méthodes d’auscultation, qui apparaissent comme les plus prioritaires, pour l’évaluation de l’état structurel des chaussées :

- les relevés des dégradations visibles en surface ; - l’amélioration de l’interprétation des mesures de déflexion, notamment à l’échelle d’un réseau ; - l’amélioration de l’utilisation et de l’exploitation des mesures RADAR, notamment pour la détection de

décollements d’interfaces, ou d’autres défauts internes des chaussées ; - l’utilisation d’autres types de méthodes non destructives, pour l’évaluation de l’état structurel, et la

détection de dégradations internes des chaussées. Enfin la définition d’indices structurels pertinents, adaptés à chaque type de réseau, et la proposition de méthodes pour le suivi de leur évolution constituent l’aboutissement de ce thème. Par ailleurs, les travaux menés dans DVDC ne s’intéresseront pas à l’évaluation de caractéristiques de surfaces telles que la macrotexture, l’adhérence ou le bruit.



Pour parvenir à ces objectifs, la thématique a été organisée autour de trois sujets : 1. Retours d’expérience sur la connaissance de l’état du réseau ; 2. Méthodes de mesure et auscultation in situ ; 3. Indices structurels.

3.2.1 Thème 2.1 – Retour d’expérience sur la connaissance de l’état du réseau

3.2.1.1 Objectif et partenaires

L’objectif de cette première partie est de bien définir les besoins des Maîtres d’ouvrage en matière d’auscultation et de suivi, pour les différents types de réseaux, en prenant comme point de départ les pratiques actuelles. Cette investigation pourra être menée en s’appuyant sur les documents existants (Etat), les réflexions en cours (telles que l’étude GEPUR – Gestion et Entretien du Patrimoine Urbain et Routier) et par enquête auprès des gestionnaires. Les objectifs principaux seront :

de mieux connaître les besoins des donneurs d’ordre en matière d’auscultation et de suivi, en distinguant l’urbain de l’interurbain, et les niveaux de service visés (suivant l’importance de la voie) ;

de réaliser également un retour d’expérience, sur l’auscultation de différents réseaux, ou différentes sections de chaussées, afin d’évaluer les possibilités et les limites des moyens d’auscultation existants, et d’orienter les travaux de recherche et d’optimisation de ces outils.

L’enquête auprès des maîtres d’ouvrage devra démarrer dès le début du projet, car elle conditionnera les travaux ultérieurs. La durée prévue est de 6 mois. Pour cette action les partenaires identifiés à ce stade sont : Département de l’Eure (CD27), IFSTTAR, Cerema, Vectra, ainsi que probablement les conseils départementaux de l’Oise (CD60) et du Puy-de-Dôme (CD63).

3.2.1.2 Programme de travail

Après l’enquête sur les besoins des maîtres d’ouvrage menée conjointement par le Cerema et l’IFSTTAR, l’objectif sera de sélectionner, avec les maîtres d’ouvrage participant au projet, plusieurs types de réseaux, sur lesquels des investigations détaillées seront réalisées, en couplant des auscultations en surface (en comparant éventuellement plusieurs méthodes) et l’observation des matériaux après carottage. Elles viseront à établir un diagnostic complet comprenant le relevé de dégradation, les caractéristiques structurelles et les caractéristiques de surface. A partir de ces données, l’objectif sera de :

- définir les programmes d’auscultation (type de mesures, fréquence, phasage..) les plus adaptés à différents types de réseaux, en intégrant les aspects coût et rentabilité des études menées ;

- constituer une base de données de mesures, qui servira de base pour la construction d’indicateurs structurels de l’état des réseaux, qui seront développés dans le sujet 2.3.

L’étude se fera sur plusieurs réseaux départementaux, en distinguant réseaux urbains et interurbains, et pour différentes catégories de voies, correspondant à des niveaux de service différents. Les investigations envisagées sont précisées ci-dessous : Département de l’Eure (CD27) La campagne d'auscultation porterait en priorité sur le réseau de deuxième catégorie qui est plus sensible (voies secondaires, constituées de chaussées souples), plus sensible, soit 2 904 km sur les 4 279 km gérés par le Département. L'objectif est de coupler auscultation de surface et observation des matériaux après carottage. On sélectionnera les sections où l’on dispose de données sur les structures, et les niveaux de trafic. Phasage des auscultations L’ensemble du réseau étudié (tout ou partie de la catégorie 2) sera d’abord ausculté à grand rendement, (externe) :



Relevé visuel de dégradations (externe au CD27) ; Mesure de l'uni transversal (externe au CD27) ; Mesure de l’uni longitudinal bitrace dans et hors bande de roulement.

Seront déterminés ici : un indicateur structurel à partir des dégradations et déformations et un indicateur structurel défini à partir des mesures d’uni sera recherché et confronté au précédent. Sur certains tronçons déterminés lors de la phase précédente, représentatifs des différents états, plusieurs techniques d'auscultation seront utilisées à des fins de comparaison et/ou d'un relevé plus complet. L’objectif est ici de comparer les conclusions tirées d’un relevé à grand rendement, avec des investigations détaillées mais plus coûteuses. Les essais à réaliser pourraient être :

- déflexions (externe au CD27) ; - mesure en continu de l'épaisseur des couches par RADAR (externe au CD27) ; - carottages (internes CD27) ; - relevé visuel de dégradation (interne au CD27) à des fins de comparaison avec le relevé à grand

rendement. L’état de l’assainissement de la route sera également estimé sur ces sections (par expert), conformément à la méthode décrite dans le guide technique « Drainage routier » par exemple. Cet aspect est en effet encore plus essentiel sur des chaussées souples. Cette partie se termine par la détermination des travaux nécessaires, et leur chiffrage approximatif, de façon à mettre en évidence la rentabilité des études. Pour cela les largeurs de chaussées seront nécessaires. Départements de l’Oise et du Puy-de-Dôme Le CD63 dispose de plusieurs relevés dans le temps, présente une variété de climats et d’altitudes et pourrait utilement contribuer à cette étude, que ce soit pour les voies de catégorie 1 ou 2, en fournissant des données, en répondant à l’enquête et en fournissant leurs critères de choix de travaux. Le CD60 pourrait également contribuer de la même façon. Le retour d’expérience de ces départements dans deux autres contextes climatiques permettra d’affiner les observations de l’étude précédente. Durée de cette action : 2 ans y compris les types de travaux

3.2.1.3 Livrables

- Comparaison de plusieurs techniques d'auscultation et adéquation de chacune aux différents réseaux ; - Établissement de programmes différenciés d'auscultation en fonction de la connaissance empirique du

réseau ; - Définition des auscultations nécessaires et optionnelles par type de réseau.

3.2.2 Thème 2.2 – Méthodes de mesure et d’auscultation in situ

3.2.2.1 Objectifs et partenaires

Ce deuxième sujet est plus « amont », et vise à travailler sur la mise au point et l’amélioration de différentes méthodes d’auscultation, qui apparaissent les plus pertinentes pour l’évaluation de l’état structurel des chaussées. Le travail proposé portera sur :

- l’amélioration des méthodes existantes les plus utilisées, que sont les relevés des dégradations de surface et les mesures de déflexion. L’évolution des méthodes de relevé de ces dégradations, et des outils de traitement des données nécessitent de revoir les méthodes de collecte et d’analyse des résultats de ces essais ;



- la mise au point et l’évaluation d’autres méthodes non destructives, pour la détection de défauts structurels, tels que des décollements, ou des fissures internes ;

- la recherche de solutions alternatives d’auscultation, adaptées notamment aux réseaux secondaires, par des méthodes basées sur l’utilisation de véhicules traceurs. Il s’agit d’évaluer l’état d’un réseau non plus en utilisant des véhicules d’auscultation dédiés, mais par l’utilisation de véhicules traceurs (flotte de véhicules d’une entreprise, d’un service technique de département, etc..), équipés de capteurs d’un coût relativement limité, qui, lors de leurs déplacements, fournissent des mesures sur l’état du réseau parcouru.

Partenaires : IFSTTAR, Vectra, COLAS, Université de Limoges / GEMH, Cerema, EIFFAGE Travaux Publics

3.2.2.2 Dégradations de chaussées

Les relevés de dégradations sont actuellement réalisés conformément à la méthode d’essais LPC n°38-2 « Relevés de dégradations de surface des chaussées ». Cette méthode rédigée en 1997 fait la distinction entre 7 modes opératoires fonction de l’objectif de l’étude : étude de renforcement, programmation de travaux, évaluation de réseau... Cette méthode doit aujourd’hui être actualisée au regard de l’évolution des moyens de relevés de dégradations (notamment les méthodes automatiques de relevé par capteurs laser) mais aussi des moyens de mesures des déformations transversales. Cette actualisation s’attachera à définir des indicateurs plus en adéquation avec les modes d’endommagement des chaussées observés en France ces dernières années, à redéfinir les exigences en matière de répétabilité et reproductibilité des relevés et à simplifier les différents modes opératoires au regard des besoins des maîtres d’ouvrages, préalablement définis (cf. thème 2.1). Par ailleurs, les méthodes plus performantes, automatiques, de relevé des dégradations permettent de réaliser des analyses plus fines de la fissuration (largeur des fissures, orientation, etc..) et de la texture des revêtements (arrachements notamment), permettant de mieux caractériser l’état de dégradation de la chaussée et ses défauts structurels. Dans ce contexte, l’IFSTTAR développe et teste depuis plusieurs années, en partenariat avec le Cerema, des méthodes automatiques de détection de la fissuration à partir d’images numériques. Ces méthodes seront utilisées, en liaison avec les outils de relevé de dégradation, pour le calcul d’une segmentation automatique des fissures et l’estimation de caractéristiques de la fissuration (épaisseur, orientation). A partir de ces mesures, des indicateurs de l’état de fissuration seront proposés, et comparés avec les indicateurs de dégradations de la méthode LPC n° 38-2. Une recherche d’indicateurs autres que les indicateurs traditionnels basés sur la fissuration sera également engagée. Enfin, à partir des seuls relevés des dégradations de surface (selon notamment les classes de trafic supporté par les sections correspondantes), une étude de faisabilité sera conduite en vue de proposer une méthode de prédiction du potentiel structurel résiduel. Pour cela, un travail de comparaison sera mené entre les prédictions faites à partir des relevés réalisés et l’évolution réelle des sections auscultées. Livrables

- Proposition de révision de la méthode LPC n°38-2 ; - Benchmarking de méthode de détection automatique de fissures sur des images de luminance (2D) et

des images 3D ; - Développement d’une méthode de prédiction du potentiel structurel résiduel uniquement à partir de

relevés des dégradations de surface.



3.2.2.3 Déflexion

L’objectif de ce second sujet est de travailler sur l’amélioration de l’analyse des bassins de déflexion complets, par différentes méthodes :

- mesures à grand rendement au moyen du déflectographe ou du curviamètre ; - mesures locales au FWD.

Mesures au déflectographe et au curviamètre Aujourd’hui, les mesures de déflexion à grand rendement sont réalisées en France avec le déflectographe ou le curviamètre. Ces équipements permettent de relever, tous les 5 mètres, le bassin de déflexion de la chaussée sous un essieu de 13 tonnes. Actuellement, l’exploitation de ces mesures se limite en général au calcul de la déflexion maximale, et éventuellement du rayon de courbure. Ces paramètres donnent une idée globale de la rigidité de la structure, mais ne permettent pas un calcul inverse précis des caractéristiques des différentes couches de chaussées, ni une évaluation de leur état d’endommagement. L’objectif des travaux proposés sera d’améliorer l’interprétation des mesures fournies par ces appareils, en travaillant sur l’exploitation des bassins de déflexion complets, à l’échelle d’un itinéraire. Ces travaux seront réalisés en plusieurs étapes :

on s’intéressera d’abord à la modélisation de la réponse des différents appareils de mesure de déflexion (Déflectographe Lacroix, FLASH, curviamètre...) dans différentes conditions de mesures. Ces études viseront notamment à modéliser l’influence de différents défauts (fissure, décollement), et aussi des différentes conditions expérimentales de mesure (températures en particulier) sur le bassin de déflexion. Ces études permettront de définir, à partir des bassins de déflexion, des indicateurs permettant d’identifier différents types de dégradation des chaussées (décollements d’interfaces, présence de fissures) ;

le travail se poursuivra par le développement de méthodes de traitement statistique des bassins de déflexion, à l’échelle d’un itinéraire. Ces travaux viseront à classer l’ensemble des mesures de déflexion obtenues sur cet itinéraire en différentes catégories, afin d’aboutir à un découpage en zones structurellement homogènes de cet itinéraire ;

enfin, on cherchera à optimiser les procédures de calcul inverse sur ces typologies de bassin de déflexion pour obtenir les caractéristiques mécaniques des couches, et identifier des défauts tels que des décollements.

Ces analyses permettront de réaliser ensuite des modélisations des différentes sections de chaussées, en vue de déterminer leur durée de vie résiduelle ou de définir des solutions de travaux à mettre en œuvre, en lien avec le thème 3 de DVDC. Cette méthodologie d’analyse des bassins de déflexion complets sera ensuite appliquée à l’analyse de mesures de déflexions réalisées sur différents types de structures de chaussées, dont l’historique est bien connu, sélectionnées en collaboration avec différents maîtres d’ouvrage. Des essais de répétabilité pourront également être envisagés pour évaluer la dispersion des mesures et la compatibilité de cette dispersion avec une sensibilité au dommage structurel des couches. En complément, l’IFSTTAR et le Cerema suivront les travaux en cours d’évaluation du TSD (Traffic Speed Deflectometer), qui permet de réaliser des mesures de déflexion à la vitesse du trafic, afin de préciser les performances et possibilités d’utilisation de cet appareil. Mesures au FWD Il existe une grande quantité de travaux (en France et à l’étranger) sur l’analyse inverse et la modélisation des mesures au FWD, pour le calcul des propriétés des couches de chaussées, ou l’établissement de différents



indicateurs de performance structurelle. Ces travaux apparaissent, en partie, transposables aux analyses envisagées des bassins de déflexion mesurés par le curviamètre et le déflectographe. Le travail proposé est donc de faire une bibliographie détaillée sur ces méthodes de traitement des mesures au FWD, afin d’en dégager ce qui peut être appliqué aux mesures des appareils à grand rendement (curviamètre, déflectographe). Ce travail sera réalisé par l’université de limoges – GEMH en lien avec le Cerema. Livrables

- Développement d’une méthodologie d’analyse par calcul inverse pour déterminer le potentiel structurel résiduel de la chaussée ;

- Définition des indicateurs (paramètres liés au bassin de déflexion) sensibles aux dégradations qui affectent la durabilité des chaussés ;

- Développement des algorithmes permettant d’aboutir au calcul de ces indicateurs de façon fiable ; - Développement des procédures informatiques permettant le traitement statistique de l’ensemble des

bassins de déflexion relevés lors de l’auscultation d’un itinéraire, afin de définir sur cet itinéraire des zones structurellement homogènes.

3.2.2.4 Autres méthodes d’auscultation non destructives

Les travaux proposés viseront à travailler sur l’analyse de méthodes d’auscultation par propagation d’ondes mécaniques (ultrasons) ou électromagnétiques (RADAR). L’objectif est de proposer des méthodes d’analyse de signaux pour améliorer la détection et la localisation de défauts dans les structures de chaussées (décollements, fissuration..) et établir des indicateurs de caractérisation de ces défauts, pour le diagnostic structurel de la chaussée. Les mesures pourront être réalisées sur le manège de fatigue (en faisant varier les conditions de mesure, température, humidité), et sur une ou plusieurs sections de chaussées étudiées dans le projet. Les méthodes suivantes seront utilisées :

- UPE (ultrasons): l’IFSTTAR a acquis en 2007 un système de mesures par ultrasons, basé sur le principe de la propagation d’ondes mécaniques en cisaillement. Un module complémentaire utilisant cette fois des ondes de compression a été acquis en 2014. Le travail proposé consiste à exploiter conjointement les mesures de cisaillement et de compression de l’UPE pour améliorer la détection et la caractérisation des interfaces de chaussées, mais aussi la caractérisation du matériau (module, coefficient de poisson) à la fréquence d’auscultation. Actuellement, le système de mesure est manuel, mais il pourrait être automatisé, si la mesure est pertinente.

- RADAR : La méthode RADAR est la méthode opérationnelle la plus utilisée pour la détection des interfaces. L’interprétation des données n’est cependant pas immédiate et nécessite un personnel qualifié. Des outils d’aide à l’interprétation sont nécessaires pour étendre son usage opérationnel. Une base de données couplant mesure RADAR et carottage sera constituée afin de travailler sur la définition d’un indicateur permettant de caractériser l’état des interfaces.

Livrables

- Amélioration technique des outils de diagnostic en vue d’une meilleure caractérisation de l’état de dégradation des chaussées (recherche de défauts, décollement, fissuration à l’aide de méthode de propagation d’ondes mécaniques) ;

- Méthodes d’interprétation des signaux RADAR et UPE pour la détection de défauts et la caractérisation des matériaux de chaussées.



3.2.2.5 Auscultation par véhicules traceurs

L’objectif de ce dernier sujet est de travailler sur une méthode d’auscultation basée sur l’utilisation de véhicules traceurs (flotte de véhicules d’un gestionnaire, par exemple), équipés de capteurs, qui collectent des informations sur l’état du réseau. Ces données doivent être transmises à un serveur, puis agrégées dans une base de données, afin de restituer les informations au gestionnaire. Des travaux préliminaires réalisés au sein de l’IFSTTAR ont permis de valider expérimentalement la faisabilité de cette méthode d’auscultation innovante pour la mesure de l’uni longitudinal des chaussées. Les mesures ont été réalisées en utilisant comme dispositif de mesure un smartphone, dont on utilise les capteurs (accéléromètre, GPS). Le système a été testé sur la base d’un nombre limité de véhicules traceurs et sur un itinéraire-test relativement court (env. 100 km). Dans le cadre du projet DVDC, on se propose de tendre vers des conditions opérationnelles par une application totalement automatisée à plus grande échelle (ex : réseau routier d’un département) et sur une période d’observation supérieure à 1 an. De cette façon, le niveau de service offert par la méthode d’auscultation pourra être déterminé précisément puis discuté avec les gestionnaires d’infrastructures (ex : pertinence des indicateurs existants, aide à l’exploitation, etc.). Par ailleurs, en parallèle à l’auscultation de l’uni des chaussées (qui peut être réalisée au moyen de smartphones, ou d’un capteur à bas coût, installé sur le véhicule), d’autres fonctions d’auscultation au moyen de véhicules traceurs pourront être étudiées (géométrie des infrastructures, détection de nids-de-poule, etc.). Le travail comprendra les étapes suivantes :

- instrumentation des véhicules traceurs : développement de systèmes de mesures à bas coût embarqués dans les véhicules (smartphones et/ou capteurs déportés) ;

- prétraitement des données collectées par chaque véhicule : filtrage des données, calcul d’indicateurs, etc.

- création d’une base de données rassemblant l’ensemble des informations délivrées par les véhicules traceurs. cette base permettra le stockage et l’organisation des informations (par date, par route, par véhicule traceur…) ;

- recalage spatial des trajectoires suivies par les véhicules traceurs sur un même référentiel géographique (map-matching) ;

- agrégation des informations apportées individuellement par les véhicules traceurs par méthodes de fusion ;

- restitution des indicateurs finaux (ex : projection sur des fonds de carte). Livrables

- Développement d’un démonstrateur pour la mesure d’uni à l’échelle d’un réseau au moyen de véhicules traceurs ;

- Evaluation de la méthode sur un réseau de dimensions suffisantes (réseau départemental) ; - Etude de faisabilité de l’ajout d’autres fonctionnalités de mesure au moyen des véhicules traceurs

3.2.3 Thème 2.3 – Indices structurels

3.2.3.1 Objectifs et partenaires

Pour permettre l’évaluation de l’état d’un réseau routier, il est nécessaire de travailler à l’échelle des indicateurs élémentaires, quantifiant un phénomène physique, ainsi que sur leur évolution en fonction de différentes variables explicatives (durée, trafic, cycles climatiques, etc.). Beaucoup de travaux ont été réalisés dans ce domaine. Il reste toutefois à définir des indices structurels adaptés aux besoins des gestionnaires, leur permettant d’assurer une gestion optimisée de leur réseau routier, et sur l’évolution de ces indices.

Chapitre 3 - Programme de recherche 3.3 - Thème 3 – Evaluation de la durée de vie résiduelle


Par ailleurs, si aujourd’hui différentes méthodes existent, notamment la méthodologie IQRN largement déployée sur le territoire, aucun indicateur « standard » permettant une comparaison de l’état de différents réseaux routiers n’a été défini. Les partenaires pour ce sous-thème sont EGIS international, Cerema, Vectra et le CD71 (à solliciter).

3.2.3.2 Programme de travail

Un benchmarking des indices structurels sera réalisé conjointement par EGIS International et le Cerema. Ce travail impactant d’autres sous-thèmes (notamment le 2.2 « méthodes et mesures d’auscultation in situ ») devra intervenir dès le début du projet (durant les 6 premiers mois). Ce travail s’appuiera sur les résultats des projets internationaux tels que les actions COST, comités AIPCR, etc. ainsi que sur les retours d’expériences de la direction Chaussées et Patrimoine : intervention dans de nombreux projets sur différentes types de réseaux (projets autoroutiers, concessions, projets sur routes départementales, routes non revêtues, réseau de routes nationales à l’échelle d’un pays). A partir des méthodes d’auscultation en France ou à l’étranger, une définition d’indices adaptés aux différents réseaux sera recherchée (VECTRA, Cerema). Ces nouveaux indicateurs s’appuieront notamment sur les pratiques existantes, la révision des méthodes de relevés de dégradations (cf. thème 2.1), les résultats des enquêtes visant à définir les besoins des maîtres d’ouvrage (cf. thème 2.1). Parallèlement, afin de permettre aux différents gestionnaires de comparer l’état de leur réseau routier, une définition d’indice « standards » sera recherchée (VECTRA, Cerema, IFSTTAR). Ces indices devront porter sur le niveau de service offert par l’infrastructure (« indice de surface ») mais aussi sur la valeur patrimoniale (« indice structurel »). L’objectif à atteindre est de définir des indicateurs simples d’utilisation (données d’entrée, mode de calcul, exploitation). Un ou des indicateurs non différenciés par type de réseau ne posent pas de problème – les niveaux de service différents pouvant être a priori appréhendés par des seuils différents. Le travail servira également de base de données aux études envisagées dans le sous-thème 3.2 (aspects probabilistes). Des échanges entre ces deux sous-thèmes seront organisés afin d’orienter au mieux la définition de nouveaux indicateurs.

3.2.3.3 Livrables

- Benchmarking des indices structurels utilisés en France et à l’étranger ; - Définition d’indices structurels adaptés aux différents réseaux ; - Définition d’indices « standards » utilisables par tous gestionnaires de réseaux.

3.3 THEME 3 – EVALUATION DE LA DUREE DE VIE RESIDUELLE

Le thème 3 du projet DVDC porte sur « l’évaluation de la durée de vie résiduelle des chaussées », qui joue un rôle central dans les problématiques de gestion technico-économique des réseaux routiers. Appliquée aux chaussées, la notion de « durée de vie résiduelle » est une grandeur permettant de rendre compte en continu de l’« état d’endommagement» au sens large d’un réseau routier (communal, départemental ou national) et constitue à ce titre une information importante du tableau de bord des maîtres d’ouvrage. A condition de disposer de lois d’évolution prévisionnelles pertinentes, elle permet aussi d’anticiper sur le devenir de la valeur patrimoniale d’un réseau routier, en fonction de programmes de travaux d’entretien donnés. Elle est ainsi à l’origine du développement d’outils d’aide à la décision, permettant aux gestionnaires,



d’optimiser et planifier les campagnes d’entretien des réseaux routiers, en fonction de contraintes budgétaires données et du respect d’un état de service minimal des chaussées. Le thème 3 du projet DVDC s’inscrit dans une démarche d’amélioration des méthodologies et des outils développés dans ce domaine en se basant à la fois sur des approches « locales » de modélisation mécanique et des approches plus globales de type statistique à l’échelle des réseaux. Afin de contextualiser le programme de travail de ce thème 3 sur la durée de vie résiduelle des chaussées, rappelons quelques principes généraux des méthodologies déployées aujourd’hui et des difficultés qu’elles soulèvent. La gestion technico-économiques des réseaux routiers fait intervenir deux échelles :

- l’échelle plurikilométrique des réseaux routiers eux-mêmes, souvent subdivisés en itinéraires de plus petites longueurs ;

- l’échelle décamétrique associée à la décomposition de ces linéaires, en tronçons « homogènes ». Cette seconde permet le suivi analytique de l’état des chaussées. La première permet par agrégation des données et des indicateurs provenant des tronçons, de superviser l’état d’un réseau routier et sa gestion dans sa globalité. A l’échelle d’un tronçon ou d’une famille de tronçons homogènes, on peut alors distinguer deux opérations principales :

- l’une est la « mesure » directe et périodique de l’état de la chaussée, par auscultations in situ ; - l’autre est la détermination des lois d’évolution des diverses familles de structure, tenant compte de

l’effet des travaux d’entretien. La première opération permet d’obtenir des photographies de l’état physique avéré des chaussées, directement utiles aux suivis et à la surveillance, assurés par les maîtres d’ouvrage et est indispensable en prévision de travaux. Mais elle fournit aussi au fur et à mesure du temps les « points de mesure » reliant l’état structurel des tronçons en fonction de leur âge et des travaux d’entretien réalisés, nécessaires en seconde opération, à la construction des lois d’évolution et à leur recalibrage périodique. L’ensemble de la démarche fait donc ressortir les besoins suivants (B1, B2, B3), en partie couverts aujourd’hui mais perfectibles :

B1) pouvoir disposer d’outils et méthodes d’auscultation permettant d’identifier les divers mécanismes d’endommagement à l’œuvre dans les chaussées et permettant de les quantifier à l’aide d’indicateurs ; autant que possible, ces outils doivent être non intrusifs, à grand rendement et doivent permettre d’alerter assez précocement de dommages en cours d’aggravation. Ces outils sont principalement développés dans le thème 2 de DVDC ;

B2) pouvoir disposer de méthodes efficaces de construction et de calibrage des lois d’évolution, permettant si possible d’espacer la périodicité des campagnes d’auscultation et de prévoir au mieux, entre temps, l’état des chaussées et l’effet prévisionnel des opérations d’entretien ;

B3) par ailleurs un effort particulier est à produire par rapport aux développements actuels, sur l’endommagement propre des couches de surface (y compris concernant leurs propriétés d’usage, mais hors du champ du présent projet), qui ont un rôle protecteur essentiel vis-à-vis du corps de chaussée et dont l’entretien représente une grande part des volumes et dépenses de travaux. Ces couches présentent également un certain nombre de modes d’endommagement spécifiques (forte sensibilité au climat, efforts tangentiels, etc.).

Les trois thèmes de DVDC participent dans leur ensemble à ces items. Les thèmes 1 et 2 tournés respectivement vers l’étude des mécanismes d’endommagement et l’amélioration des méthodes et des outils d’auscultation visent notamment à élargir la détection et la connaissance des modes d’endommagement des chaussées à d’autres mécanismes, que ceux usuellement considérés au stade du dimensionnement, qui (de ce fait) ne s’avèrent pas toujours les causes prépondérantes de détérioration des chaussées. En particulier certains des mécanismes qu’il est prévu d’étudier dans le thème 1 (cf. décollements d’interface) sont susceptibles d’affecter le comportement des couches de surface (contribution à B3). Quant au thème 3, il couvre lui aussi les trois problématiques B1, B2, B3 avec l’objectif principal de pouvoir définir et calculer des « indicateurs d’endommagement » des chaussées (corps de chaussée, couches de surface) et fournir leurs lois d’évolution, en vue de leur intégration dans les logiciels de gestion des réseaux routiers.



L’une des pistes générales envisagées à travers ce thème pour tendre vers les améliorations mentionnées en B2 est de tenter d’introduire « plus de mécanique » dans la formulation et la construction des lois d’évolution, essentiellement basées aujourd’hui sur une exploitation statistique des campagnes d’auscultation et assez peu sur l’emploi de variables et modèles explicatifs. Ainsi vis-à-vis de l’item B1, l’un des objectifs du thème 3 sera de proposer des modèles permettant la construction d’indicateurs, représentatifs de l’état des chaussées, en tirant profit d’une part des relevés d’auscultation et d’autre part des connaissances acquises sur les mécanismes d’endommagement. On cherchera par ailleurs à utiliser ces mêmes apports « mécaniques » vis-à-vis de l’item B2, de façon à faciliter la détermination de la forme des lois d’évolution et l’identification de leurs paramètres numériques. On s’interrogera en particulier à travers ce prisme sur la prise en compte de l’effet des travaux.

3.3.1 Modèles de dégradation des structures

3.3.1.1 Développement d’un outil numérique pour le diagnostic des chaussées fissurées

Partenaire(s) : INSA Strasbourg / ICUBE (UMR 7357) Le travail proposé vise à analyser les mesures des bassins de déflexion (cf. méthodes d’auscultation, thème 2.2), à la lumière de modélisations mécaniques numériques, de façon à caractériser l’état de fissuration des corps de chaussée. La technique de calcul proposée est basée sur un couplage entre la mécanique de la rupture et l’utilisation de la méthode des éléments de frontière, qui se prête naturellement à une représentation surfacique des réseaux de fissures. L’outil de calcul envisagé devrait non seulement constituer une aide au diagnostic, mais aussi une aide au dimensionnement du renforcement des structures fissurées. Sans attendre l’aboutissement de ces outils, il est prévu d’amorcer ce travail et sur la base de techniques de calcul classiques. Une étude théorique de sensibilité des bassins de déflexion, vis-à-vis de quelques scénarios théoriques, simplifiés, de fissuration des chaussées sera menée. Ceci permettra de comparer les niveaux de perturbation attendue par rapport à la précision des techniques et outils d’auscultation usuels et d’estimer assez tôt dans le projet le potentiel de l’analyse inverse des bassins de déflexion pour la reconnaissance de l’état d’endommagement interne des chaussées. Livrables

- Modélisation directe avec outils de calcul usuels de quelques scenarios types de fissuration ; - Description théorique de l’outil de calcul couplant éléments de frontière + mécanique de la rupture ; - Application de l’outil au calcul de chaussées fissurées ; - Analyse inverse de bols de déflexion mesurés sur chaussée.

3.3.1.2 Initiation et remontée de fissures sur supports endommagés

Partenaire(s) : IFSTTAR Nantes (LAMES) Cette proposition vise à caractériser l’effet local de travaux de renforcement sur la durée de vie des chaussées. Comme dans le cas de la proposition précédente (les 2 propositions convergent assez largement sur ce point), la situation considérée sera celle du renforcement d’une chaussée fissurée par substitution d’une couche de base saine.



Une première étape consistera à déterminer dans les modèles un mode de représentation approprié d’une couche support (couche de fondation) fissurée. L’étape suivante consistera à examiner l’initiation et la remontée de fissure dans une couche neuve posée sur support fissuré de façon à déterminer un temps de remontée de fissure et à comparer les résultats en relatif, par rapport au cas d’une remontée de fissure sur couche de fondation saine. On pourra alors chercher à traduire la différence entre les 2 cas (caractérisée par exemple à travers le ratio des temps de remontée de fissure sur support sain et support initialement endommagé) dans les lois d’évolution, afin de préciser par approche « mécanique » l’effet de travaux d’entretien. Les calculs seront menés en 3D (fissures surfaciques), en tenant compte autant que possible des spécificités « fortes » des chaussées : comportement thermo-visco-élastique des matériaux bitumineux, charges roulantes avec balayage, etc… Livrable

- Outil de calcul pour l’étude de l’initiation de fissure 3D sur chaussée renforcée – Description et applications

3.3.2 Aspects probabilistes

Les développements ci-dessous s’intéressent aux méthodes et aux modèles de prédiction, en se plaçant sur deux plans différents :

- d’une part on cherche par l’observation statistique à retrouver une loi d’évolution du réseau dans son ensemble afin d’optimiser la gestion du réseau ;

- d’autre part, dans un souci de prédiction et de dimensionnement, on cherche à expliquer les indices de dégradation de chaussées.

3.3.2.1 Méthode et modèle de prédiction

Partenaire(s) : Université de Limoges (GEMH) Sur un réseau, les indices de performances des différents tronçons de chaussée ne varient pas indépendamment les uns des autres. Il existe :

- des évolutions dans le temps dépendant de variables intrinsèques aux chaussées (liants, dimensions des couches, qualités de finition, …) et de variables extérieures (climat, trafic,..) ;

- des corrélations spatiales dépendant de ces mêmes variables. Les lois de dégradations ont été bien étudiées (cf. Lepert et Coll, programme HDM5) ; elles dépendent de variables explicatives qui sont quasi-constantes pour chaque tronçon du réseau. De même, si les paramètres géostatistiques des distributions stochastiques spatiales sont à identifier, ils dépendent des mêmes variables explicatives et restent aussi quasi-constants au cours du temps. La proposition s’articule autour de ces deux remarques et se décline en trois volets. On analysera dans un premier volet les distributions stochastiques spatiales des différents indices. En particulier une analyse des paramètres géostatistiques les caractérisant sera effectuée. Dans un second temps, la méthode d’actualisation dynamique des lois de dégradation par tronçon s’appuyant sur les inspections passées et sur les corrélations spatiales sera élaborée. Le troisième volet porte sur la mise au point de la méthode de choix du tronçon à inspecter, du type d’inspection (quel indice de performance, quel instrument de mesure) et de l’intervalle d’inspection. L’objectif ici est d’optimiser la politique d’inspection en fonction de critères choisis par le donneur d’ordre.



Ces trois volets seront caractérisés par la prise en compte du caractère aléatoire et spatialement corrélé des paramètres intrinsèques, d’une part, et des incertitudes liées aux modèles mécaniques et aux lois d’évolution, ainsi qu’aux techniques d’inspection, d’autre part. La méthodologie proposée s’appuiera en grande partie sur un couplage entre les approches statistiques et les modèles mécaniques et physiques des phénomènes mis en jeu. Livrable

- Programme d’inspection d’un réseau avec : - en entrée les données d’inspection par tronçon mis à jour à chaque inspection, et les critères

d’optimisation d’inspection choisis ; - en sortie, les tronçons à inspecter, les dates d’inspection, le type d’inspection (pour quel indice) et

l’identification des tronçons critiques par indice avec leur date de criticité

3.3.2.2 Modélisation statistique des dégradations de chaussées avec prise en compte de l’entretien

Partenaire(s) : IFSTTAR (EASE, LAMES) L’action de recherche s’appuie sur l’expérience de l’IFSTTAR en matière de développement d’outils de gestion des réseaux routiers , notamment à l’aide de modèles statistiques prenant en compte d’une part l’effet de variables explicatives (paramètres intrinsèques aux chaussées, conditions climatiques, trafic…), d’autre part la corrélation existant entre relevés successifs (dans le temps) effectués sur un même tronçon de chaussée. Une partie de ces actions est valorisée aujourd’hui dans le logiciel de gestion et d’aide à la programmation des travaux, GiRR. La recherche comporte quatre volets. On effectuera dans un premier temps une étude bibliographique des modèles d’évolution des chaussées avec un focus particulier sur les méthodes développées à l’IFSTTAR, qui ont été validées par des études de bases de données réelles. Sur la base d’exemples de pathologies bien déterminées (ex : fissuration remontante, décollement de couches,…) pour lesquelles on dispose de modèles mécaniques explicatifs, semi-quantitatifs, il sera examiné dans un deuxième temps la possibilité d’intégrer une composante mécanique aux approches statistiques. Les bénéfices attendus d’une telle démarche sont d’une part l’amélioration de l’adéquation des modèles statistiques aux données, une diminution d’autre part des sources d’incertitude introduites dans ces modèles. Le troisième volet de la proposition s’inscrit dans cette même démarche, mais en étant tourné vers la prise en compte de l’effet des travaux d’entretien (de type réhabilitation), qui ne peuvent être généralement considérés comme une totale remise à neuf des structures, ni une remise à « zéro » des modèles (hypothèse souvent retenue aujourd’hui). D’où découle une autre source importante d’incertitudes des modèles probabilistes. C’est pourquoi il sera également examiné la possibilité de combler une partie de celles-ci à partir de l’apport de modèles mécaniques simulant l’effet des travaux. L’étude pourra s’appuyer notamment sur les modélisations mécaniques prévues dans le thème 3.1 visant à rendre compte de l’initiation de remontée de fissures dans une couche neuve construite sur une ancienne couche endommagée. On pourra chercher également à l’appuyer sur des études comparatives d’évolution d’état des chaussées avant et après entretien, sur données réelles. Le quatrième volet porte sur la représentation dynamique et l’analyse cartographique de l’évolution de l’état des réseaux routiers. Il s’agit de compléter les outils d’aide à la gestion par une méthodologie et un outil cartographique permettant de représenter non seulement l’état des réseaux routiers, mais aussi leurs évolutions dans le temps, prévues par les modèles. On visera en particulier à représenter les corrélations entre sections de chaussées, afin d’aider à l’optimisation et à la programmation des chantiers d’intervention. Comme déjà mentionné, une grande part des travaux prévus dans le cadre de cette action devront s’appuyer sur des données réelles, issues de campagnes de suivi des réseaux routiers. Des partenariats avec des gestionnaires routiers seront à créer à cet effet dans le cadre du projet DVDC.



Livrables

- Etude bibliographique des modèles probabilistes d’évolution des chaussées ; - Méthodologie pour la modélisation statistique des dégradations de chaussées avec prise en compte

des modèles mécaniques de comportement des matériaux ; - Idem précédent avec prise en compte de l’effet de l’entretien ; - Méthodologie globale pour la modélisation statistique des dégradations de chaussées, avec prise en

compte et représentation des caractéristiques spatiales.

3.3.2.3 Spécificités des chaussées béton

Les partenaires identifiés sur ce projet sont : le SPECBEA, Route et Conseil, Cimbéton Le premier travail de ce groupe consistera à recueillir les données issues de chantiers européens (Belgique et Allemagne essentiellement) et internationaux (Etats-Unis et Canada principalement). Cette étude recensera les différentes techniques utilisées (dalles, présence d’armatures, type de fondation, etc.), les durées de vie initiale envisagées, les entretiens ultérieurs, et l’évolution des dégradations constatées jusqu’à la ruine des structures. Ce travail s’appuiera également sur les recherches entreprises dans le cadre des propositions d’action du thème 1 sur les mécanismes de dégradation des chaussées. La seconde action visera à proposer des méthodes de détermination de la durée de vie résiduelle des chaussées en béton de ciment et graves sous la forme d’abaques ou autres schémas. Une démarche d’analyse statistique de ces retours d‘expérience sera utilisée. Cette démarche s’attachera à préciser les points suivants :

i. évaluation statistique des durées de vie résiduelles pour chaque technique d’entretien ; ii. définition de la notion de capital restant (ou de de dommage subi) ; il s’agira ici de définir la notion de

« variable de dommage » pour les chaussées béton et de son évaluation numérique. Le choix de cette variable de dommage sera défini en coordination avec les autres sous-groupes travaillant sur ce sujet (Université de Limoges, IFSTTAR, Cerema).

Enfin, ce programme d’étude proposera des synoptiques d’évolution des structures en fonction du temps suivant l’origine des dégradations constatées (défauts de conception, de réalisation et/ou dégradation lors de l’utilisation de la structure), la nature des sollicitations supportées par la chaussée (intensité et/ou type de trafic, climat), les entretiens apportés couplés au vieillissement des matériaux. Livrables

- Recueil de données sur les modes de dégradations des chaussées en béton de ciment et graves traitées aux liants hydrauliques en Europe et à l’International ;

- Evaluation de la durée de vie résiduelle des chaussées en béton de ciment et semi-rigides suivant le niveau de trafic, les techniques d’entretien utilisées et l’évolution des matériaux dans le temps. Cette évaluation de la durée de vie pourra se présenter sous la forme d'abaques ou de schémas.

3.3.3 Cas des couches de surface

Ce volet de l’étude sur la durée de vie des chaussées a pour objectif une meilleure connaissance des principaux mécanismes de dégradations des couches de surface ainsi que l’établissement de méthodologies d’aide à la conception et à l’évaluation de la durée de vie des couche de roulement. Ce volet, qui fait référence aux besoins identifiés de l’item B3, recouvre par ailleurs les items B1 et B2 dans le cas spécifique des couches de roulement et de leurs modes de dégradations propres. Ces mécanismes sont en effet absents aujourd’hui des méthodes de dimensionnement classiques. La dégradation des couches de surface est un phénomène complexe couplant de l’endommagement mécanique du au trafic à une lente détérioration physico-chimique des liants et des granulats (action de l’eau, du gel, des ultra-violets, des sels de déverglaçage, des carburants, etc.). Nous distinguerons donc deux aspects pour la suite de l’étude sur les couches de surface : une approche mécanistique sur l’amélioration de la compréhension des



sollicitations mécaniques subies par les couches de roulement (cisaillement, fissuration par le haut, rotation des contraintes principales) (à rapprocher des préoccupations du point B1) et une approche probabiliste de la durabilité des revêtements fondée sur un large retour d’expérience (à rapprocher des préoccupations du point B2). Il est à noter que les caractéristiques de surface liées à l’adhérence (évolution des paramètres de micro-texture et de macro-texture notamment) sont hors champ du projet DVDC.

3.3.3.1 Approche numérique de la modélisation des états de contraintes dans les couches de surface (et interfaces)

Les partenaires identifiés sur cette étude sont : l’université de Limoges et l’INSA de Lyon (Laboratoire LaMCoS). Afin de mieux appréhender les mécanismes de dégradation des couches de surface, ce projet propose d’affiner les connaissances ainsi que les modèles mécanistiques existants sur le contact pneumatique-chaussée. Deux avancées restent à faire dans ce domaine : la modélisation plus fine de ces contacts et la prise en compte de la rotation des contraintes principales dans le comportement des enrobés bitumineux. Ces mécanismes sont impliqués dans les dégradations de surface des enrobés tels l’orniérage ou les fissurations descendantes (top-down cracking). Les récents développements dans le domaine de l’approche calculatoire semi-analytique réalisés par l’université de Limoges et l’INSA de Lyon (logiciel SAM) permettent aujourd’hui de disposer d’un outil efficace, plus réaliste dans la modélisation et surtout plus rapide que les moyens actuels de calcul (de types éléments finis). Un comparatif avec les données expérimentales disponibles (mesures expérimentales réalisées par De BEER et l’IFSTTAR) permettra de valider la pertinence de ce modèle initialement développé pour le calcul des roulements à billes. Les résultats à venir issus de ces outils pourront être intégrés à la démarche de dimensionnement et ainsi contribuer à une évaluation plus fine de la durée de vie des couches de surface. Les contraintes tangentielles bien approximées issues de la modélisation induisent des déformations par extension critiques plus réalistes à proximité immédiate du pneumatique. Ainsi celles-ci devenues critiques permettent d’accéder directement à l’évaluation de l’endommagement « top-down » due à l’extension critique induite. Aussi les lois de fatigue traditionnelles ne sont peut-être plus aussi adaptées et il conviendra alors d’associer à ces pathologies de dégradation de surface sous sollicitation tangentielles des essais spécifiques en cisaillement. S’agissant des interfaces, les modèles issus de la tribologie (SAM) montrent que l’intensité maximale des sollicitations de cisaillement se situe quelques centimètres sous la surface de chaussée à savoir à proximité ou au niveau de l’interface de la couche de surface. On peut alors imaginer une dégradation de la couche de surface induite par une dégradation des propriétés de l’interface par cisaillement. Le modèle proposé permet de modéliser les sollicitations de cisaillement à l’interface et d’en déduire la durée de vie avec des résultats de fatigue d’interface par cisaillement alterné. Par ailleurs cette dégradation progressive élève le niveau des sollicitations dans la couche de surface pouvant accroître l’orniérage ou la fatigue de la couche de surface. Cette étude sur la modélisation des sollicitations mécaniques engendrées par le contact pneumatique-chaussée dans les couches de surface comprendra également une analyse de la rotation des axes principaux de contraintes, rotation induites par le déplacement des chargements. Il s’agit d’un mécanisme en lien avec les dégradations d’orniérage et de fissuration par le haut non pris en compte aujourd’hui dans le comportement cyclique des matériaux. Les essais envisagés pourront être des essais axiaux-torsion cycliques qui permettent la rotation des contraintes principales sous sollicitations cycliques en laboratoire. Les deux phénomènes de dégradations peuvent être observés et alimenter les paramètres de modèles d’endommagement ou d’orniérage par accumulation des déformations permanentes notamment induites par la rotation des contraintes principales non considérée jusqu’à présent dans les essais de laboratoire. Ces essais pourront être menés parallèlement au thème 1 du projet DVDC. Livrables

- Modélisation des sollicitations de cisaillement aux interfaces et déduction de la durée de vie avec des résultats de fatigue d’interface par cisaillement alterné ;



- Evaluation de l’endommagement « top-down ».

3.3.3.2 Approche méthodologique sur la durabilité des couches de surface : retours d’expérience et analyses statistiques

Les partenaires identifiés sur ce projet sont : l’entreprise COLAS, le Cerema (DTerEst, DTerMed) et l’IFSTTAR (laboratoire LAMES). La première action de ce programme concerne l’étude de la durabilité des couches de surfaces en fonction du niveau de trafic et vis-à-vis de l’état des couches supports, dans le cas d’opérations de rechargement ou de réfection de voieries. Cette étude sur la durabilité des techniques de couches de surface s’inscrit pleinement dans les problématiques actuelles des gestionnaires de réseau en proposant à terme des outils de calcul d’un amortissement technique des dépenses d’entretien des réseaux routiers. Pour ce faire, une enquête de grande ampleur auprès des maîtres d’ouvrages partenaires du projet (Conseils Départementaux, Directions Interdépartementales des Routes) sera lancée afin d’établir un panel de sites représentatifs des différentes techniques d’entretien des couches de surfaces. Ce panel regroupera par technique, différents niveau de trafic (et donc de niveau de service), ainsi que différents types de supports avec des états structurel ou de surface variables. Cette étude prévoit donc, par site retenu, des auscultations complètes (état visuel des défauts) en amont et après application incluant : un relevé des dégradations le plus exhaustif possible (orniérage, fissurations, plumage, ressuage, flash, etc.). Les enquêtes et auscultations de terrain porteront également sur l’état et la nature des supports avant application. Une approche probabiliste sur l’ensemble de ces données proposera des abaques permettant un choix raisonné des techniques d’entretien. Des liens avec les propositions identifiées relatives à l’item B1 (en particulier les propositions 1 et 2) seront à envisager en fonction de la nature des supports et des retours statistiques qui en découleront. La seconde action de ce programme sur les couches de surface se focalisera sur les aspects de vieillissement et de mécanismes de dégradations des enrobés (vieillissement des bitumes en particulier). Cette étude vise à évaluer les mécanismes prépondérants de dégradations des couches de surface. Cette démarche s’appuiera notamment sur les travaux menés ces dernières années par le Cerema/DTerMed (Laboratoire d’Aix en Provence). Des enquêtes auprès des gestionnaires de réseau (à l’image des travaux du projet GEPUR) sont envisagées. Un recensement de chantiers « types » au niveau national est prévu en lien avec des dégradations caractéristiques des enrobés. Ce travail s’accompagnera de campagnes d’auscultation afin d’évaluer les spécificités de ces pathologies et les niveaux de gravité associés. Enfin, des modes d’évolutions de ces dégradations dans le temps dues à l’action combinée des différents mécanismes conduisant à la ruine d’un revêtement pourront être proposés. Livrables

- Abaques d’évaluation de la durée de vie des différentes techniques en couches de surface suivant le niveau de trafic cumulé et l’état des supports ;

- Retours d’expériences sur le vieillissement des couches de surfaces. Contribution à l’amélioration du choix des techniques en lien avec les attentes des maîtres d’ouvrages et des gestionnaires et à l’amélioration de l’évaluation de la durabilité des techniques.

Chapitre 4 - Valorisation 4.1 - Stratégie de valorisation


4 VALORISATION

4.1 STRATEGIE DE VALORISATION

La valorisation du projet sera traitée dans le cadre d’un groupe de travail dédié (groupe de travail n°4 – GT4). Cependant, une stratégie de valorisation a d’ores-et-déjà été définie pour valoriser les travaux menés. Les conclusions et résultats seront présentés sous la forme de :

- guides techniques, - proposition d’évolution de méthodes et/ou normes, - notes techniques / recommandations, - articles scientifiques et/ou technique

L’IDRRIM14 sera associé à l’édition et à la diffusion des livrables principaux du projet. Le site internet français/anglais servira de support principal pour la communication du projet et comportera en particulier les éléments suivants :

- les partenaires du projet, - les grandes lignes du programme de recherche, - les actualités du projet, - les documents et résultats du projet destinés à être diffusés largement.

Les informations du site internet seront relayées par des moyens de communication de type : - newsletters - flux RSS - etc.

Un accès réservé aux acteurs du projet sera mis en place pour les échanges de données, les calendriers de réunion, la liste de tâches, les utilisateurs, les contacts, les listes de diffusion (mailing lists), les e-mails de groupe, etc. Pendant la phase d’avancement du projet, des journées d’information seront organisées pour les partenaires. Une conférence ouverte à toute la profession, pour faire le point sur le déroulement des recherches et informer l’ensemble des professions partenaires des premiers résultats obtenus, sera organisée à mi-parcours.

La fin du projet sera marquée par des actions de valorisation et de diffusion des résultats : la rédaction des livrables principaux, y compris avec la constitution d’un comité de relecture, puis la

diffusion en association avec l’IDDRIM ; la publication des résultats qui auront été considérés comme publics par le comité décisionnel du

projet ; des présentations publiques des résultats.

Séminaire « Caractérisation des interfaces par essais destructifs » Dans les quatre premiers mois suivant le démarrage du projet, l’USIRF organisera un séminaire sur la caractérisation des interfaces par essais destructifs, associant l’ensemble des partenaires du projet. Ce séminaire permettra de communiquer les résultats et le détail des études déjà réalisées avec l’ENSAM et l’IRC-ESTP sur l’évaluation des méthodes d’essais concernant les liaisons inter-couches. Il permettra également de repenser l’analyse du collage des couches de chaussées à travers de l’observation rationnelle des mécanismes physiques à l’œuvre dans les chaussées. Le séminaire pourrait permettre de faire émerger une

14 Institut Des Routes, des Rues et des Infrastructures pour la Mobilité (www.idrrim.com)

Chapitre 4 - Valorisation 4.2 - Guides pratiques


proposition d’essais en laboratoire et in situ apte à prédire la pérennité ou non du collage de deux couches entre elles, selon leur usage.

4.2 GUIDES PRATIQUES

Le thème 4 a pour objectif principal d’aboutir à des guides et méthodes opérationnels pour la communauté routière, en s’appuyant sur les résultats des thèmes 1 à 3. Il s’agit donc d’un thème transversal qui sera organisé en quatre ateliers :

- propositions d'évolution de la méthode de dimensionnement des chaussées neuves ; - conception des couches de surface ; - méthode d'évaluation de la durée de vie résiduelle des couches de chaussée ; - aménagement des méthodes d'entretien.

Les méthodes développées répondront à des enjeux économiques clairement établis au cours du projet. La valeur patrimoniale des différents réseaux s’élève à plus de 2 000 Mds € (source IDRRIM). Ce patrimoine, compte tenu de son importance stratégique et de son rôle dans l’économie du pays, doit être entretenu et modernisé en fixant un niveau de service qui est fonction du type d’itinéraire et de sa hiérarchie. Aujourd’hui, les informations disponibles sont parcellaires et manquent d’homogénéité. En ce qui concerne le réseau national, le rapport du Conseil Général des Ponts et Chaussées : « Audit sur l’estimation du patrimoine routier national non concédé »15 donne une valeur globale de 106 Mds € pour les 13 724 km du réseau routier national ainsi qu’un coût d’entretien. Le volet entretien actualise la valeur moyenne pour améliorer le réseau d’un point d’IQRN (Image Qualité du Réseau Routier National) en fonction des données disponibles. Ce type de démarche peut être étendu aux différents réseaux : réseau autoroutier concédé, routes départementales, voirie urbaine... Les résultats de cette étude doivent permettre de fixer les enjeux économiques et de programmer l’entretien routier avec son impact économique :

quels moyens faut-il consacrer annuellement à l’entretien routier ? quel est l’impact d’1 € investi sur le niveau de service offert à l’usager et quel est le gain pour l’usager ?

L’étude comprendra deux volets :

un volet économique qui s’appuie sur les données existantes chez les différents maîtres d’ouvrage et concessionnaires en s’appuyant sur des études de cas,

un volet à dire d’experts qui chiffre le coût de l’entretien en fonction des techniques disponibles et des solutions d’entretien adaptées aux différents types de réseau. Le chiffrage sera fait en fonction des données économiques actuelles.

Les livrables principaux du projet seront les résultats des ateliers du thème 4 :

Etats de l’art : dimensionnement, retours d’expérience et auscultation des réseaux (LP0) Propositions d’évolution de la méthode de dimensionnement des chaussées neuves (LP1) Aménagement des méthodes d’entretien (LP2) Guide technique « conception et dimensionnement des couches de surface » (LP3) Méthode d’évaluation de la durée de vie résiduelle des couches de chaussée (LP4)

15 Audit sur l'estimation du patrimoine routier national non concédé, DETERNE Jean, DIQUET Jean-Claude, Conseil général des ponts et chaussées, mars 2007

Chapitre 5 - Aspects organisationnels et budgétaires 5.1 - Les partenaires intéressés


5 ASPECTS ORGANISATIONNELS ET BUDGETAIRES

5.1 LES PARTENAIRES INTERESSES

Les organismes concernés par ce projet sont les entreprises de construction et d’entretien routier, les sociétés concessionnaires d’autoroutes, les maîtres d’ouvrage, les maîtres d’œuvre, les bureaux d’études / ingénieries, les établissements publics de recherche, les laboratoires privés de la construction, les Grandes Écoles et Universités, Ministères, les industriels producteurs de matériaux de construction, etc.

Maîtres d’ouvrages et gestionnaires : MEDDE/DIT Conseils départementaux Communautés d’agglomérations Métropoles ADSTD AITF

Ingénieries Cerema SYNTEC-ingénierie CINOV Vectra Ingerop Erasmus Egis Rincent BTP Groupe CEBTP

Entreprises Eiffage Travaux Publics Eurovia Colas Malet Charier TP Roger Martin Le Foll TP USIRF FNTP Groupe NGE

Sociétés concessionnaires d’autoroutes ASFA ASF Cofiroute AREA APRR SANEF

Industriels Total Adfors GPB Lhoist SP Reinforcement

Partenaires académiques IFSTTAR ENTPE ESTP INSA Strasbourg ENSAM Université de Limoges Université Bordeaux 1

5.2 ORGANISATION

Le pilotage et la coordination du projet seront similaires à ceux de projets nationaux récents, avec la mise en place :

- d’un Comité de Direction (CODIR), avec un Président à sa tête, qui comprend un représentant de chaque partenaire,

- d’un Comité de Pilotage (COPIL) pour le suivi plus opérationnel, auquel participent le président, les directeurs scientifiques et techniques et les co-animateurs des thèmes de recherche ;

- de groupes de travail pour chaque thème du projet, animés par un binôme.

Chapitre 5 - Aspects organisationnels et budgétaires 5.2 - Organisation


Les rôles et règles de fonctionnement de ces comités sont explicités dans la charte provisoire du projet, cf. annexe 0. Figurent également dans la charte les règles relatives à la propriété industrielle, à l’exploitation des résultats et à la confidentialité. La partie administrative et financière du projet sera gérée par l’IREX.

5.2.1 Comité de direction

Le Comité de direction détient la totalité des pouvoirs de décision concernant le déroulement du projet. Il : - définit les orientations stratégiques du projet, - arrête les programmes et les budgets annuels, - suit l’exécution des études et des travaux, - décide au besoin les modifications ou extensions à apporter au programme de recherche et décide

éventuellement de l’opportunité de présenter une demande de subvention complémentaire pour une partie du programme de recherche,

- approuve les rapports définitifs et les recommandations qui constituent l’un des objectifs essentiels du projet,

- définit les modalités de validation des livrables des actions de recherche.

5.2.2 Comité de pilotage

Le comité de pilotage est composé, en plus de la direction du projet, des co-animateurs des groupes thématiques :

Thème Animateurs

Thème 1 – Mécanismes de dégradation Anne DONY (ESTP) Pierre HORNYCH (IFSTTAR)

Thème 2 – Caractérisation de l’état d’un réseau

Luc-Amaury GEORGE (Vectra) Sébastien WASNER (Cerema/DTerMed)

Thème 3 – Evaluation de la durée de vie résiduelle d’une chaussée

Alan EZAOUI (Eurovia) Jean-Michel PIAU (IFSTTAR)

Le comité de pilotage coordonne le projet et veille à la cohérence des travaux. Il a pour missions entre autres de :

- définir avec précision les actions de recherche à entreprendre dans le cadre du Projet, qui sont ensuite approuvées par le Comité de direction ;

- organiser, avec les pilotes des groupes thématiques, la réalisation des actions de recherche ; - assurer une coordination et la circulation de l’information entre les différents thèmes de recherche

En complément, des co-animateurs du thème 4 « valorisation » seront désignés en début de projet.

5.2.3 Groupes de travail

Les groupes de travail thématiques ont pour mission d’organiser, planifier, conduire et contrôler les travaux de recherche des thèmes définis dans le programme de recherche du projet. Peut assister aux actions et réunions d’un groupe thématique tout collaborateur d’un partenaire du projet. Chaque groupe thématique est animé par un ou deux animateur(s) de thème, membre(s) du comité de pilotage. Les animateurs de thème sont responsables de la production des livrables de leur thème et représentants de leur groupe thématique au sein du comité de pilotage.

Chapitre 5 - Aspects organisationnels et budgétaires 5.3 - Budget prévisionnel et plan de financement


5.2.4 Comité international

Compte-tenu de l’enjeu international d’un tel projet dont l’objectif et les résultats attendus dépassent le cadre français, il sera créé un comité International auquel participeraient par exemple, cette liste étant à confirmer / compléter :

TU Braunschweig : Michael Wistuba; ETS Montreal (Univ. du Quebec) : Alan Carter; EMPA Zurich : Manfred Partl; Belgian Road Research Centre: Ann Vanelstraete.

5.3 BUDGET PREVISIONNEL ET PLAN DE FINANCEMENT

5.3.1 Budget prévisionnel

Le tableau ci-dessous rapporte le chiffrage des différents thèmes de DVDC, selon les principes suivants : - le budget global est le coût total de la recherche ; - la « part PN » représente la subvention qui sera accordée au(x) partenaire(s) réalisant l’(les) action(s)

de recherche ; - la différence entre les deux est l’apport en nature. Il s’agit de contributions valorisées et liées à des

actions de recherche du projet, prises en charge directement par les partenaires qui exécutent ces actions, et réalisées explicitement pour le programme de recherche, et non facturées au projet.

Le budget du projet ANR sur la fatigue et le vieillissement des matériaux bitumineux (sous-thème 1.4), en cours de montage, n’est pas intégré au budget du projet national présenté ci-dessous. Il sera probablement de l’ordre de 800 000 à 1 000 000 d’euros. Dans l’éventualité où le projet déposé à l’ANR ne serait pas retenu, un nouveau travail de priorisation serait à effectuer sur ce sous-thème afin de le rendre compatible avec les sources de financement du PN.



Actions / Description des actions de recherche Budget global

en € HT Part PN en € HT

THEME 1 - MECANISMES DE DEGRADATION

1.1 Retour d'expérience sur les mécanismes de dégradation 150 000 50 000

1.2 Sols supports et chaussées souples 238 900 77 000

1.3 Comportement des interfaces 387 500 112 000

1.4 Fatigue et vieillissement des matériaux Projet ANR N/A

1.5 Dégradations hivernales 318 500 80 000

TOTAL (1) 1 094 900 319 000

THEME 2 - CARACTERISATION DE L"ETAT D'UN RESEAU

2.1 Retour d’expérience sur la connaissance de l’état du réseau 200 000 60 000

2.2 Méthodes de mesure et d’auscultation in situ 650 000 180 000

2.3 Indices structurels 150 000 45 000

TOTAL (2) 1 000 000 285 000

THEME 3 - EVALUATION DE LA DUREE DE VIE RESIDUELLE D'UNE CHAUSSEE

3.1 Modèles de dégradation des structures 337 000 90 000

3.2 Aspects probabilistes 349 400 72 000

3.3 Cas des couches de surfaces 450 700 123 500

TOTAL (3) 1 137 100 285 500

THEME 4 - VALORISATION

4.1 Site internet, communication, plateforme collaborative 15 000 -

4.2 Guides techniques 100 000 10 000

4.3 Séminaires, Journées d'information, restitution 50 000 15 000

TOTAL (4) 165 000 25 000

TOTAL HT (€) 3 397 000 914 500

Frais de gestion administratifs et financiers (5%) 169 850 169 850

TOTAL HT (€) 3 566 850 1 084 350

5.3.2 Plan de financement

Le projet a été construit sur l’hypothèse d’un taux de financement directeur de 30%. Ce taux correspond au ratio moyen entre la partie financée par le projet aux partenaires (part PN) et le coût total du projet (budget global). Les apports en nature représentent avec cette hypothèse 70% des coûts totaux du projet. Selon ce principe, et dans un contexte où la part de financement des projets nationaux par le MEDDE est en forte baisse et non déterminée au moment de la rédaction de l’étude de montage, le plan prévisionnel de financement suivant a été imaginé :

- Etat (ministères / agences) ~ 5 à 10% - Cotisations des partenaires ~ 20 à 25% - apports exceptionnels ~ 0 à 5%



- Apports en nature ~ 70% Un engagement de principe sera demandé aux partenaires potentiels en septembre 2015 afin de consolider les hypothèses relatives à la partie liée aux cotisations. L’engagement sera établi sur la base de la grille de cotisation – provisoire à ce stade – disponible dans la charte jointe en annexe. L’objectif est donc de recueillir 40 à 50 T où T est le taux de cotisation de base fixé à ce stade à 5 000 € HT / an sur 4 ans. La DGITM a participé au financement de la présente étude. Elle sera de nouveau sollicitée pour cofinancer ce projet dans la mesure du possible.

Chapitre 5 - Aspects organisationnels et budgétaires 5.4 - Planning prévisionnel


5.4 PLANNING PREVISIONNEL

Actions / Description des actions de recherche

Année 1 Année 2 Année 3 Année 4

THEME 1 - MECANISMES DE DEGRADATION

1.1 Retour d'expérience sur les mécanismes de dégradation

1.2 Sols supports et chaussées souples

1.3 Comportement des interfaces

1.4 Fatigue et vieillissement des matériaux

1.5 Dégradations hivernales

THEME 2 - CARACTERISATION DE L"ETAT D'UN RESEAU

2.1 Retour d’expérience sur la connaissance de l’état du réseau

2.2 Méthodes de mesure et d’auscultation in situ

2.3 Indices structurels

THEME 3 - EVALUATION DE LA DUREE DE VIE RESIDUELLE D'UNE CHAUSSEE

3.1 Modèles de dégradation des structures

3.2 Aspects probabilistes

3.3 Cas des couches de surfaces

THEME 4 - VALORISATION

4.1 Site internet, communication, plateforme collaborative

4.2 Guides techniques, rédaction des livrables principaux

4.3 Séminaires, Journées d'information, restitution

Chapitre 6 - Annexes 6.1 - Annexe 1 – Références bibliographiques sur la partie internationale


6 ANNEXES

6.1 ANNEXE 1 – REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES SUR LA PARTIE INTERNATIONALE

1. Dumont A-G : «analyse des chaussées à longue durée de vie dans le monde », EPFL-Lavoc, journées techniques 2007

2. FEHRL : http://www.fehrl.org/index.php?m=155&mode=more&id=211

3. OCDE : « Des chaussées à longue durée de vie pour routes à fortes circulation », 2008.

4. B. Mahut « Le projet européen NR2C New Road Construction Concept », Congrès Interoute, Rennes, 2006 5. NR2C : http://nr2c.fehrl.org/

6. N. Hautière, Ch. de la Roche R5G La route de 5ème génération, Présentation FNTP, juin 2013

http://www.fntp.fr/upload/docs/application/pdf/2013-06/r5g_-_sprir_idf_2013-06-25_16-10-59_31.pdf

7. SilVia : http://www.transport-research.info/web/projects/project_details.cfm?id=13742

8. CLEAN : http://www.agence-nationale-recherche.fr/?Projet=ANR-08-VILL-0010

9. S. Bressi « Paramètres de performance dans les méthodes de dimensionnement », EPFL-Lavoc, journées

techniques, 2012

10. Design Manual for Roads and Bridges – Highways Agency, Volume 7, Section 2, Part 3 – HD 26/06, February 2006

11. Department for Transport : http://www.standardsforhighways.co.uk/dmrb/

12. « 6.1 IC Secciones de firme, de la instrucción de carreteras » de 12 décembre 2003

13. A. Destree, DJ. De Vissher, P-P Brichant, A. Vanelstraete : « importance des couches de collage et de l’adhésion inter-couches pour la durabilité des voiries », Congrès belge de la route, Liège 2013.

14. C. Raab, MN Partl « interlayer shear performance: experience with different pavement structures », 3rd Eurasphalt & Eurobitume Congress Vienne 2004

15. FGSV : « Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung von Verkehrsflächen mit Asphaltdeckschicht », 2009

16. FGSV : Zusätzliche technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Verkehrsflächenbefestigungen

aus Asphalt, ZTV Asphalt-StB 07 - Ausgabe 2007

17. FGSV: « Technische Prüfvorschriften für Asphalt (TP Asphalt StB) Teil 80 Abscherversuch », 2012

18. National seminar on “Moisture sensitivity of asphalt pavements”, San Diego, Californie, 4-6 février 2003.

19. « Comment éviter les dégradations hivernales des réseaux routiers? » Interoute 2010, Lyon

20. S. Lamothe « endommagement d’un enrobé bitumineux partiellement saturé en eau ou en saumure soumis à des sollicitations cycliques de gel-dégel et mécaniques », thèse de doctorat, ENTPE & ETS (Montréal),17 juillet 2014

21. I. Drouadaine and all « Développement d’un essai de tenue à l’eau résiduelle des enrobés », RGRA n° 905, octobre 2012.

22. Vansteenkiste, S and all « Validation of the indirect tensile strength ratio (ITSR) as a performance indicator for water sensitivity of asphalt pavements » Proceedings of the 4th Eurasphalt & Eurobitume congress, May 2008, Copenhague

23. FHWA : http://www.fhwa.dot.gov/publications/research/infrastructure/pavements/ltpp/reports/03031/

24. « Reflective Cracking in Pavements » conferences, Liège, 1989 – 1997. 25. G. Laurent « Les systèmes limitant la remontée des fissures de retrait hydraulique – point de vue l’observatoire des

techniques de chaussées, Rgra n°752 , juin 1997 26. Workshop on the Curviameter: Interpretation and Exploitation of Measurements. 28 & 29 January 2015, CRR

Belgique 27. CRR « Code de bonne pratique pour le choix du revêtement bitumineux lors de la conception ou de l’entretien des

chaussées »,

28. Cost action 354 : « The way forward for pavement performance indicators across Europe », final report, juillet 2008

29. Cost action 336 : “Use of Falling Weight Deflectometers in Pavement Evaluation”, 1996

30. PARIS Project “Performance analysis of road infrastructure”, Published by the EU, 1999 ISBN 92-828-7827

31. “Le projet européen SUDOE TRACC”, Congrès de l’Idrrim, 2012

32. Y. Ennesser « Egis et l’adaptation au changement climatique », SECIF, 10 janvier 2012

33. IFSTTAR « S’adapter aux effets du changement climatique », revue Trajectoire n°9, avril 2015.

34. B. Diening, J-P Marchand « Retour d'expérience allemande des chaussées en béton », RGRA n° 853, nov. 2006 35. Duc-Tung Dao « (Multi-)recyclage du béton hydraulique», thèse de Doctorat soutenue le 29 mars 2012, à l’Ecole

Centrale de Nantes

Chapitre 6 - Annexes 6.1 - Annexe 1 – Références bibliographiques sur la partie internationale


36. Recybéton, Revue « Recyclage et Valorisation », n°48 de mars 2015 37. OCDE : « Évaluation économique des chaussées à longue durée de vie »– phase 1, 2005, ITRD E123022

38. Les publications de l’AIPCR : « Prendre en compte les effets du changement climatique sur les chaussées

routières », Comité technique D.2 Chaussées routières / Technical Committee D.2 Road Pavements, 2012, Référence AIPCR 2012R06FR, ISBN 2-84060-248-2

Chapitre 6 - Annexes 6.2 - Annexe 2 – Analyse bibliographique sur le phénomène d’autoréparation


6.2 ANNEXE 2 – ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LE PHENOMENE D’AUTOREPARATION

Chapitre 6 - Annexes 6.3 - Annexe 3 – Charte provisoire du projet national DVDC


6.3 ANNEXE 3 – CHARTE PROVISOIRE DU PROJET NATIONAL DVDC


_ _

Direction des routes et des infrastructures Service programmation et études Réunion du 15 mars 2018 N° 302

SECURITE ROUTIERE. DOCUMENT GENERAL D'ORIENTATIONS 2018-2022

_________________

OBJET DE LA DEMANDE

• Rappel du contexte

Le document général d’orientation (DGO) est le document de référence pluriannuel pour la politique locale de sécurité routière.

Il définit les priorités d’interventions pour les pouvoirs publics et pour l’ensemble des acteurs de la lutte contre l’insécurité routière dont fait partie le Département de Saône-et-Loire. Le DGO est remis à jour tous les quatre ans, sous directives ministérielles et en incluant une liste d’enjeux incontournables tels que :

- alcool/drogues,

- jeunes,

- deux-roues motorisés,

- vitesse.

Une latitude est ensuite donnée localement, afin d’ajouter d’autres enjeux plus spécifiques ou plus territoriaux. Ces enjeux seront ensuite déclinés annuellement en actions concrètes dans le Plan Départemental d'Actions de Sécurité Routière (PDASR).

• Présentation de la demande

Le DGO actuellement en vigueur (2014-2017), dont le Département est co signataire, arrive à échéance, et le Préfet a engagé la rédaction d’un nouveau document pour les 4 ans à venir. Le Département, ainsi que tous les partenaires de la sécurité routière et les principales villes et EPCI, a été associé aux trois réunions du comité de pilotage, qui étaient confondues en réalité avec les réunions mensuelles du pôle de compétence sécurité routière élargi, ou le Département est représenté par la Direction des routes et des infrastructures (DRI).

Ces trois réunions ont eu pour thèmes :

- Présentation de l’état des lieux,

- Détermination des enjeux du territoire départemental,

- Détermination des orientations d’actions,

A chacune de ces réunions, les productions des groupes de travail, auxquels le Département n’a pas été convié, ont été présentées.

ELEMENTS D’APPRECIATION Le DGO est un document cadre non prescriptif pour le Département, sa signature permettra de confirmer l’implication du Département, premier gestionnaire routier de Saône-et-Loire, dans la politique de sécurité routière sur son réseau par ses actions de gestion quotidienne, mais aussi plus largement dans le cadre d’une politique impactant l’ensemble des acteurs concernés.

Afin de préserver la place du Département comme acteur majeur de la sécurité routière départementale, je vous demande de m’autoriser à signer ce document cadre, dont le projet est annexé au présent rapport.

Le Président,

SÉCURITÉ ROUTIÈRE

DOCUMENT GÉNÉRAL D’ORiENTATiONs

2018 2022

Table des maTières

Une démarche parTenariale 5 1 établissement du document Général d’Orientations 2018-2022 6 1.1 Objectifs 6

1.2 Démarche partenariale 6 1.3 Méthode d’élaboration 7

2 principales caractéristiques de la saône-et-loire 8 2.1 Contexte local du département 8

2.1.1 Géographie 8 2.1.2 Population 8 2.1.3 Réseau routier 9 2.1.4 Parc de véhicules en circulation 9

2.2 Caractéristiques générales de l’accidentologie 2012-2016 10 2.2.1 Évolution de l’accidentalité corporelle et mortelle 10 2.2.2 Répartition géographique des accidents corporels et mortels 11 2.2.3 Répartition des accidents corporels et mortels selon le mode de déplacement 12 2.2.4 Répartition des accidents mortels selon l’âge 12 2.2.5 Répartition des accidents corporels et mortels selon le milieu 13 2.2.6 Répartition des accidents corporels et mortels selon la catégorie de voie 13

2.3 Analyse des actions du DGO 2013-2017 14 2.3.1 Analyse des actions par enjeux et public concerné 14 2.3.2 Evolution du nombre d’actions faites par des intervenants départementaux de sécurité routière 15 2.3.3 Evolution du budget 16

2.3.4 Exemples d’actions types 16 3 enjeux de la sécurité routière en saône-et-loire 17

3.1 Méthodologie 17 3.2 Importance de l’enjeu 18 3.3 Analyse thématique 20

A – Risque routier professionnel 20B – Conduite après usage de substances psychoactives (alcool, stupéfiants) 22C – Jeunes 25D – Seniors 30E – Partage de la voirie 34F – Deux-roues motorisés 37G – Vitesse 39H – Distracteurs 40

3.4 Enjeux retenus et indicateurs de suivi 41 3.4.1 Enjeux retenus 41 3.4.2 Synthèse des gisements de progrès par enjeu retenu 41 3.4.3 Indicateurs de suivi 42

4 Orientations d’actions de sécurité routières pour la période 2018-2022 45A – Risque routier professionnel 45B – Conduite après usage de substances psychoactives (alcool et stupéfiants) 46C – Jeunes 46D – Seniors 47F – Deux-roues motorisés 48

annexes 49Contexte local du département 49Caractéristiques générales de l’accidentologie 2012-2016 51

2/64

A – Risque routier professionnel 52B – Conduite après usage de substances psychoactives (alcool, stupéfiants) 53C – Jeunes 55D – Seniors 57E – Partage de la voirie 59F – Deux-roues motorisés 62G – Vitesse 64H – Distracteurs 64

index des Tables

Tableau 1 : gouvernance du projet 6Tableau 2 : étapes du projet 7Tableau 3 : types de zone d’accumulation d’accidents corporels et résultats 11Tableau 4 : répartition des accidents corporels et mortels selon le mode de déplacement sur la période 2012 – 2016 12Tableau 5 : répartition des accidents mortels selon l’âge sur les périodes 2007 – 2011 et 2012 – 2016 12Tableau 6 : exemples d’actions types 16Tableau 7 : tableau de la qualité des enjeux locaux 19Tableau 8 : particularités des accidents impliquant un jeune en lien avec l’usager 27Tableau 9 : particularités des accidents impliquant un jeune en lien avec les causes 28Tableau 10 : particularités des accidents impliquant un jeune en lien avec le réseau 29Tableau 11 : synthèse des gisements de progrès par enjeu retenu 41Tableau 12 : liste des indicateurs par enjeu 44Tableau 13 : évolution du trafic sur le réseau national du département 49Tableau 14 : stock et évolution des parcs de véhicules 2000 - 2015 50Tableau 15 : chiffres de l'accidentologie 2007-2011 et 2012-2016 51Tableau 16: répartition des accidents corporels et mortels selon la catégorie de voie sur la période 2012 - 2016 51Tableau 17 : répartition des accidents corporels et des tués selon le milieu sur la période 2012 - 2016 51Tableau 18 : importance de l’enjeu « Risque Professionnel » 52Tableau 19 : répartition de l'enjeu « Risque Professionnel » : « Missions » et « Domicile-Travail » 52Tableau 20 : importance de l’enjeu « Alcool / Stupéfiants » 53Tableau 21 : part de conducteurs impliqués après usage de substances psychoactives selon le mode de déplacement 54Tableau 22 : importance de l’enjeu « Jeunes 25 - 29 ans » 55Tableau 23 : évolution du nombre d’accidents avec un jeune tué, du nombre de jeunes tués et de jeunesblessés de 2012 à 2016 55Tableau 24 : répartition des jeunes impliqués dans un accident selon le milieu 55Tableau 25 : part de jeunes impliqués dans un accident selon le mode de déplacement 56Tableau 26 : importance de l'enjeu "Seniors" 57Tableau 27 : répartition des seniors impliqués dans un accident selon le milieu 57Tableau 28 : part de seniors impliqués dans un accident selon le mode de déplacement 58Tableau 29 : accidentalité impliquant un piéton hors autoroute 59Tableau 30 : importance de l'enjeu « Partage de la voirie » / « Piétons » / « Agglomération » 59Tableau 31 : accidents impliquant un piéton hors agglomération et hors autoroute 60Tableau 32: accidentalité impliquant un vélo hors autoroute 60Tableau 33 : accidents impliquant un vélo hors agglomération et hors autoroute 61Tableau 34 : importance de l'enjeu « Partage de la voirie » / « Vélos » / « Agglomération » 61Tableau 35 : importance de l'enjeu « Deux-roues motorisés » 62Tableau 36 : part des personnes tuées en deux-roues motorisés par classes d'âges par rapport à la totalité des tués 62Tableau 37 : importance de l'enjeu « Vitesse » 64Tableau 38 : importance de l'enjeu « Distracteurs » 64

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index des illUsTraTiOns

Illustration 1 : relief et principaux axes routiers du département 8Illustration 2 : répartition de l’évolution de la population communale 9Illustration 3 : évolution de l’accidentalité corporelle sur la période 2007 – 2016 10Illustration 4 : comparaison de l’accidentalité corporelle sur la période 2007 – 2016 avec celle de sa famille de département 10Illustration 5 : répartition des accidents (mortels, graves et légers) dans le département entre 2012 et 2016 11Illustration 6 : répartition des tués 2012 – 2016 selon le milieu 13Illustration 7 : répartition des accidents 2012 – 2016 selon le milieu 13Illustration 8 : poids de l’accidentalité selon le réseau (période 2012 – 2016) 13Illustration 9 : évolution de la part des demi-journées d’actions en fonction des enjeux par année 14Illustration 10: évolution de la part des personnes touchées en fonction des enjeux par année 15Illustration 11 : évolution du nombre d'IDSR par demi-journées d’actions par année 15Illustration 12 : évolution des budgets annuels (hors coûts de fonctionnement) par enjeux 16Illustration 13 : les différentes familles de département 17Illustration 14 : synoptique de la qualité des enjeux locaux 18Illustration 15 : part de l’enjeu « Risque routier professionnel » par rapport à la totalité des accidents corporels 20Illustration 16 : part de l’enjeu « Risque Professionnel » pour la période 2012-2016 par rapport aux accidentsprofessionnels : « Missions » et « Domicile-Travail » 21Illustration 17 : part des accidents corporels et mortels en fonction du type de trajet entre 2012 et 2016 21Illustration 18 : part de l’enjeu « Alcool » par rapport à la totalité des accidents corporels avec taux d’alcool connu 22Illustration 19 : part de l’enjeu « Stupéfiants » par rapport à la totalité des accidents corporels avec drogue connu 23Illustration 20 : part des accidents avec alcool et/ou stupéfiants parmi la population totale entre 2012 et 2016 24Illustration 21 : part de l’enjeu « Jeunes 14 – 17 ans » par rapport à la totalité des accidents corporels 25Illustration 22 : part de l’enjeu « Jeunes 18 – 24 ans » par rapport à la totalité des accidents corporels 26Illustration 23 : part de l’enjeu « Jeunes 25 – 29 ans » par rapport à la totalité des accidents corporels 27Illustration 24 : part de l’enjeu « Seniors 65 – 74 ans » par rapport à la totalité des accidents corporels 30Illustration 25 : part de l’enjeu « Seniors 75 ans et + » par rapport à la totalité des accidents corporels 31Illustration 26 : répartition de l’enjeu « Seniors » impliqués dans un accident en agglomération et hors autoroute 32Illustration 27 : répartition de l’enjeu « Seniors » impliqués dans un accident hors agglomération et hors autoroute 32Illustration 28 : nombre de tués et de blessés chez les seniors entre 2012 et 2016 33Illustration 29 : part de l’enjeu « Piétons » par rapport à la totalité des accidents corporels hors autoroute 34Illustration 30 : part de l’enjeu « Piétons » par rapport à la totalité des accidents corporels hors agglomération et 34hors autoroute Illustration 31 : part de l’enjeu « Vélos » par rapport à la totalité des accidents corporels hors autoroute 35Illustration 32 : part de l’enjeu « Vélos » par rapport à la totalité des accidents corporels hors agglomération et hors autoroute 35Illustration 33 : part des tués « Deux-roues motorisées » en fonction de la puissance du véhicule par rapport aux àla totalité des accidents corporels 37Illustration 34 : part des personnes tuées en deux-roues motorisés par classes d’âges par rapport à la totalité des tués 37Illustration 35 : nombre de tués et de blessés chez les deux-roues motorisés entre 2012 et 2016 38Illustration 36 : part de l’enjeu « Vitesse » par rapport à la totalité des accidents corporels avec infractions connues 39Illustration 37 : part des accidents et personnes tuées « Attention perturbée » par rapport à la totalité des accidentsavec distracteurs connus 40Illustration 38 : évolution du trafic sur le réseau autoroutier de la région 49

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UNE DÉMARCHE PARTENARIALE

Le présent document formalise un processus de consultation qui a mobilisé les partenaires institutionnels, les gestionnaires de voirie ainsi que de nombreux acteurs impliqués dans la politique locale de sécurité routière. A l’issue de cette démarche concertée, un large éventail d'orientations d'actions a pu être déterminé, préfigurant ainsi l'activité de prévention sur nos routes pour les cinq prochaines années.

Ce document de programmation nous engage tous dans la lutte contre l’insécurité routière, et, en tant que réfé-rence, il sera décliné chaque année, au travers du Plan départemental d’actions de sécurité routière (PDASR).

À Mâcon, le

Le préfet

Le procureur de Mâcon

Le président de l’association départementale des maires

Le président du Grand Chalon

Le président de la Communauté de communes entre Arroux, Loire et Somme

Le maire de Chalon-sur-Saône

Le directeur des services départementaux de l'éducation nationale

Le directeur du service départemental d’incendie et de secours

Le président du Conseil départemental

Le procureur de Chalon-sur-Saône

Le président de l’association départementale des maires ruraux

Le président de Mâconnais Beaujolais Agglomération

Le président de la communauté urbaine Le Creusot – Montceau-les-Mines

Le

Le directeur interdépartemental des routes Centre Est

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PREMiÈRE PARTiE

1 - ÉTAbLIssEMENT DU DoCUMENT

gÉNÉRAL D’oRIENTATIoN 2018 -2022

1.1 ObjecTifs

Le Document Général d’Orientations (DGO) permet à l’ensemble des partenaires institutionnels et acteurs locaux de partager la connaissance de l’accidentologie du département et les enjeux qui en découlent, pour se mobiliser autour d’orientations communes et s’impliquer dans de véritables projets départementaux déclinés dans le cadre annuel du Plan Départemental d’Actions de Sécurité Routière (PDASR).

Le Document Général d’Orientations constitue donc l’outil politique de programmation mais également un des outils de mobilisation locale pour la lutte contre l’insécurité routière. Il est essentiel pour contribuer à l’atteinte de l’objectif départemental et national.

1.2 démarche parTenariale

Le DGO fait l’objet d’une démarche partenariale décrite dans le tableau ci-dessous :

GOUVernance acteurs Objectifs calendrier

pilotage Directrice de cabinet du préfetcomité de pilotage

→ Pôle Sécurité rou-tière plénier élargi

- DDT - GGD - DDSP - Parquet - SDIS - Éducation Nationale - Gestionnaires de voirie (CD, DIR, APRR) - Association de Prévention Routière - Principales communes et groupement de communes - Représentant des AMF et AMRF - Assureurs : CARSAT + MSA + CNRACL + CPAM

Être garant de l’implication des partenaires dans la politique départementale de sécurité routière

À la fin de chaque phase

comité technique

- DDT - Directrice de cabinet du préfet

Synthétiser et pré-senter les éléments et analyse

En amont du Comité de pilotage

Groupe de travail - DDT - IDSR - 2 représentant du monde associatif : Alcool Assistance et Moto Sport 71 - 1 représentant du monde profession-nel du thème : CARSAT

Contribuer au DGO 1 pendant la phase 2 1 pendant la phase 3

Tableau 1 : gouvernance du projet6/64

1 - ÉTAbLIssEMENT DU DoCUMENT

gÉNÉRAL D’oRIENTATIoN 2018 -2022

1.3 méthode d’élaboration

Le projet se déroule en trois phases décrites ci-dessous :

éTapes macro-tache acteurs calendrier

phase 1 état des lieux 2012 -2016

Présentation générale du départementAnalyse des actions du précédent DGOCaractéristiques générales d’acciden-talité

Comité de pilotage + Comité technique

Juin 2017 - Septembre 2017

phase 2 enjeux

Définition d’un nombre d’enjeux res-treintHiérarchisation des enjeux retenus

Comité de pilotage + Comité technique + Groupe de travail

Juin 2017 - Octobre 2017

phase 3 Orientations d’actions

Formalisation des orientations d’ac-tions en cohérence avec les enjeux retenus

Comité de pilotage + Comité technique + Groupe de travail

Novembre 2017 - Décembre 2017

enjeuUn enjeu est constitué par un nombre d’accidents ou de victimes qui est associé à une cible.Une cible est un sous-ensemble d’accidents relatifs a un thème (typologie d’accidents, infrastructures, type d’usagers, période…) ou une zone spatiale (commune, itinéraire, section, carrefour…).Ce nombre d’accidents ou de victimes sera considéré en absolu (nombre d’accidents impliquant un deux-roues motorise, par exemple), et/ou en relatif (écart par rapport a une référence comme les valeurs nationales ou nombre ramené a une exposition comme la répartition par age de la population).

Orientations d’actionsL’orientation d’actions fixe l’objectif général des actions qui seront à engager au regard de l’enjeu identifié. Une orientation d’actions doit pouvoir se décliner en actions dans le cadre du plan départemental d’actions de sécurité routière. Elle doit permettre à des acteurs de se sentir concernés et de répondre à la question « Pourquoi faire cette action ? ».

plan départemental d’actions sécurité routière (pdasr)Le PDASR est élaboré, chaque année, à l’initiative du préfet et en cohérence avec le DGO. Il s’inscrit dans les objectifs nationaux affichés lors des comités interministériels de la sécurité routière et dans les circulaires du ministère de l’intérieur. Il a pour but de recenser, de coordonner et d’aider à la réalisation des actions de sécurité routière soit par la mise à disposition d’Intervenants Départementaux de Sécurité Routière (IDSR), soit par l’octroi d’aides matérielles et financières.

Définitions des termes1

1 Guide Méthodologique « Établissement du Document général d’Orientations (DGO) 2018-2002 », ministère de l’Intérieur / délégation à laSécurité routière (juin 2017)

Tableau 2 : étapes du projet

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DEUXiÈME PARTiE

2 - PRINCIPALEs CARACTÉRIsTIqUEs

DE LA sAôNE-ET-LoIRE

2.1 contexte local du département

2.1.1 Géographie

Le département de Saône-et-Loire se situe en région Bourgogne-Franche-Comté. Il s’étend sur une superficie de 8 575 km².

La Saône-et-Loire, qui est le septième département le plus vaste de France, présente une grande diversité topographique, avec cinq régions naturelles : le Mâconnais-Clunysois, le Chalonnais, l’Autunois-Morvan, la Bresse bourguignonne et le Charolais-Brionnais. Celles-ci sont constituées en alternance :

de hauteurs, en particulier • à l’ouest, avec les monts du mâconnais, du charollais et du Morvan, ainsi que les collines du chalonnais. Le point culminant est le mont du Haut-Folin, dans le massif du Morvan, à 901 m d’altitudede plaines, notamment au sud-ouest la vallée de la Loire et à l’est, avec une altitude minimale de 170m, la • Bresse et la vallée de la Saône.

2.1.2 population

La Saône-et-Loire compte 555 788 habitants (population en 2014) 2. Elle est le département le plus peuplé de la région Bourgogne-Franche-Comté. La Saône-et-Loire se caractérise par un développement polycentrique car dispersé, en l’absence d'une grande agglomération, autour de plusieurs villes moyennes :

une commune de 47 000 habitants (Chalon-sur-Saône)• une commune de plus de 30 000 habitants (Mâcon)• trois communes de plus de 15 000 habitants (Le Creusot, Montceau-les-Mines et Autun).•

De 2007 à 2014, sa population s’est accrue de près de 4 000 unités.

2 Source : https://www.insee.fr/fr/statistiques/1893198

864

Illustration 1 : relief et principaux axes routiers du département



La population tend à se déséquilibrer entre l'est et l'ouest du département. En effet, si l'ouest perd des habitants, -notamment sur le bassin du Creusot-Montceau-, l'est parfaitement desservi par les voies de communication tend à gagner des habitants : Bresse bourguignonne, Chalonnais et Mâconnais.

La Saône-et-Loire est plutôt un département rural avec une densité de 69 habitant / km² contre 162 pour la moyenne départementale nationale.

À l’inverse de la part des plus de 65 ans, les parts départementales des 25-64 ans et des moins de 25 % n’ont pas cessé de diminuer depuis 2007 3. La population départementale présente un profil plus âgée que la France.

2.1.3 réseau routier

En Saône-et-Loire se croisent les principaux axes français de communication Nord-Sud. Son réseau routier comprend 4 :

121 km d’autoroutes (A6 + A39) contre 9 633 km pour la France métropolitaine, soit 1,2 % du réseau • d’autoroutes français métropolitain ;148 km de routes nationales Route Centre Europe Atlantique (RCEA) contre 11 599 km pour la France • métropolitaine, soit 1,2 % du réseau national français métropolitain ;5 472 km de routes départementales contre 377 197 km pour la France métropolitaine, soit 1,45 % du • réseau départemental français métropolitain ;11 254 km de voies communales contre 379 594 km pour la France métropolitaine, soit 3,0% du réseau • communal français métropolitain.

La hausse annuelle du trafic sur le réseau national locale est en moyenne de + 1 % par an depuis 2006 contre+ 0,2 % sur l’ensemble des réseaux métropolitains au niveau national5.

Le trafic autoroutier sur l’A6 connaît une baisse de l’ordre de 1 % par an en moyenne, alors que le trafic sur l’A39 est en augmentation d’environ 1 % par an en moyenne.

3 Source : https://www.insee.fr/fr/statistiques/2418110?p1=rfm&p2=d71&annee=20164 Source : http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr/donn%C3%A9es-densemble/1869/873/memento-statistiques-transports.html5 Source : http://blog.00ced.fr/wp-content/uploads/2016/12/LPS118.pdf

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Illustration 2 : répartition de l’évolution de la population communale

2.1.4 parc de véhicules en circulation

Contrairement aux dynamiques régionales et nationales, l’évolution 2000 -2015 du parc devoitures particulières et commerciales connaît une stagnation.



2.2 caractéristiques générales de l’accidentologie 2012-2016

2.2.1 évolution de l’accidentalité corporelle et mortelle

Sur la période 2007-2016, le département enregistre une baisse du nombre d’accidents corporels (entre 63 en 2007 et 43 en 2016).

Par comparaison avec sa famille de départements (cf paragraphe 3.1), le département présente une mortalité plus forte que celles de sa famille. Sur la deuxième période, l’accidentalité du département est en cohérence avec celles de sa famille.

1064

Illustration 3 : évolution de l’accidentalité corporelle sur la période 2007 – 2016

Illustration 4 : comparaison de l’accidentalité corporelle sur la période 2007 – 2016avec celle de sa famille de département



2.2.2 répartition géographique des accidents corporels et mortels

Au cours de la période 2012-2016, on a relevé 1 339 accidents, dont 190 accidents mortels et 1 100 accidents avec tué(s) ou blessé(s) hospitalisé(s) dans le département. Ces accidents ont causé 2 031 victimes, 206 tués et 1 825 blessés dont 1 197 blessés hospitalisés.

Les zones d’accumulation d’accidents corporels sont des zones où le nombre des accidents est anormalement élevé par rapport à des références, ce qui peut laisser penser que leur aménagement est éventuellement à revoir. Elles sont identifiées sur les autoroutes, routes nationales et routes départementales en appliquant les filtres suivants sur l’ensemble des accidents, la dernière colonne indiquant le résultat du test.

1164

Illustration 5 : répartition des accidents (mortels, graves et légers) dans le départemententre 2012 et 2016

Tableau 3 : types de zone d’accumulation d’accidents corporels et résultats



2.2.3 répartition des accidents corporels et mortels selon le mode de déplacement

2.2.4 répartition des accidents mortels selon l’âge

Par rapport à la composition de sa population, le département enregistre une sur-mortalité dans la classe d’âges 14-24 ans, cela correspond globalement à ce qui est constaté sur l’ensemble de la France métropolitaine.

Pour la classe d’âge 65 ans et +, le département présente une sur-mortalité sur la période 2012 –2016 alors que ce n’était pas le cas sur la période 2007 – 2011. Cette sur-mortalité est constatée sur l’ensemble de la France métropolitaine pour les deux périodes.

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Tableau 4 : répartition des accidents corporels et mortels selon le mode de déplacementsur la période 2012 – 2016

Tableau 5 : répartition des accidents mortels selon l’âge sur les périodes 2007 – 2011 et 2012 – 2016



2.2.5 répartition des accidents corporels et mortels selon le milieu

Illustration 7 :répartition des accidents 2012 – 2016 selon le milieu

Illustration 6 :répartition des tués 2012 – 2016 selon le milieu

Sur la période 2012-2016, dans le département, le milieu « hors agglomération et hors autoroute » recense1 accident sur 2. Ce milieu est particulièrement sur-représenté dans la mortalité puisqu’il enregistre 7 tués sur 10. En revanche, les milieux «en agglomération » et «sur autoroute» sont sous-représentés dans la mortalité.

2.2.6 répartition des accidents corporels et mortels selon la catégorie de voie

Le département enregistre le plus grand nombre d’accidents corporels sur le réseau départemental puis le ré-seau communal, les autoroutes et enfin le réseau national. La densité d’accidents corporels (nombre d’accidents corporels / kilomètre de voie) est particulièrement importante sur le réseau national et le réseau autoroutier.

Illustration 8 : poids de l’accidentalité selon le réseau (période 2012 – 2016)

Le département enregistre le plus grand nombre d’accidents mortels sur le réseau départemental puis le réseau communal, le réseau national et enfin les autoroutes. La densité d’accidents mortels suit la même logique que la densité d’accidents corporels.

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2.3 analYse des acTiOns dU dGO 2013-2017

Le document général d’orientations (DGO) pour la période 2013-2017 a défini, sur la base de l’analyse de l’accidentologie du département et en concertation avec différents partenaires (forces de l’ordre, autres services de l’État, département, DIR, principales agglomérations, associations, ….), sept orientations d’actions :• Actions transversales (faire des formations d’IDSR, adapter les services de contrôles aux trancheshoraires, ….)• Jeunes• Deux-roues motorisés• Alcool• Vitesse• Refus de priorité• Stupéfiant.

2.3.1 analyse des actions par enjeux et public concerné

Illustration 9 : évolution de la part des demi-journées d’actions en fonction des enjeux par année

Les demi-journées d’actions consacrées aux seniors et aux addictions (alcool et stupéfiants) sont en nette diminution sur cinq ans. En revanche, on note que les demi-journées d’actions consacrées aux jeunes sont en augmentation en 2017.

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Illustration 10 : évolution de la part des personnes touchées en fonction des enjeux par année

On observe une répartition hétérogène des personnes touchées en fonction des différents enjeux. On note une augmentation des personnes touchées pour les enjeux addictions (alcool et stupéfiants) et grand public en 2017.

2.3.2 evolution du nombre d’actions faites par des intervenants départementaux de sécurité routière

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Malgré une tendance à la baisse, on peut dire que le nombre d’IDSR impliqués annuellement dans des actions reste élevé.

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2.3.3 evolution du budget

De 2013 à 2016, la plus grosse part du budget annuel (hors coûts de fonctionnement) est consacrée aux actions des enjeux jeunes et deux-roues motorisés.En 2017, on observe une volonté d’augmenter le budget lié aux enjeux addictions (alcool et stupéfiants) et grand public.Le budget consacré aux seniors reste quant à lui très faible malgré l’émergence de ce nouvel enjeu.

2.3.4 exemples d’actions types

Tableau 6 : exemples d’actions types

Illustration 12 : évolution des budgets annuels (hors coûts de fonctionnement) par enjeux

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TROisiÈME PARTiE

3 - ENJEUX DE LA sÉCURITÉ RoUTIÈRE

EN sAôNE-ET-LoIRE

3.1 méThOdOlOGie

La caractérisation des enjeux se fait en deux étapes :• la détermination de l’importance absolue ou relative de l’enjeu dans le département à partir de l’accidentalité et de la mortalité de la population considérée,• la réalisation d’un panorama pour chacun des enjeux à partir des données statistiques et des travaux du comité de pilotage et du groupe de travail.

Le guide méthodologique défini les enjeux nationaux à étudier. Parmi ces enjeux, on retrouve les enjeux impératifs :• A – Risque routier professionnel• B – Conduite après usage de substances psychoactives (alcool, stupéfiants)• C – Jeunes, divisés en 3 classes d’âge (14-17ans, 18-24 ans, 25-29 ans)• D – Seniors, divisés en deux classes d’âges (65-74 ans et 75 ans et +)Et les enjeux supplémentaires :• E – Partage de la voirie (urbain / interurbain)• F – Deux-roues motorisés• G – Vitesse• H – Distracteurs.

Par ailleurs, les départements de France ont été regroupés en neuf familles selon leur profil de sécurité routière, lors du bilan de sécurité routière de 2011. Ces familles ont été élaborées en intégrant un maximum de variables qualifiant les contextes départementaux en termes de comportement des usagers locaux et de mobilité interne et externe aux départements.

Parmi elles, se trouve la famille « de transition » qui regroupe 28 départements similaires, dont fait partie le département de Saône-et-Loire. Cette famille comprend des départements équilibrés en termes de territoires urbains et ruraux, dont le dynamisme économique est notamment basé sur l’industrie.Ces départements connaissent un tourisme de camping notable, mais une moindre mobilité sur leur réseau structurant du fait de leur éloignement des grands corridors de transit. Le taux d’équipement des ménages en automobiles y est plus élevé et sa population est à peine plus âgée que la moyenne des départements de province.

Les comparaisons de ce rapport se feront sur la base de cette famille.

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Illustration 13 : les différentes familles de département


EN sAôNE-ET-LoIRE

3.2 impOrTance de l’enjeU

L’enjeu peut être :• absolu (important par rapport aux autres enjeux du département) ;• relatif (important comparativement à une référence plus large, la famille de départements de même profil).

Le tableau et le synoptique suivants présentent la qualité de chacun des enjeux :

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Illustration 14 : synoptique de la qualité des enjeux locaux


EN sAôNE-ET-LoIRE

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Tableau 7 : tableau de la qualité des enjeux locaux


EN sAôNE-ET-LoIRE

3.3 analYse ThémaTiQUe

a – risque routier professionnel

Le risque routier professionnel est la première cause de décès au travail. Il se décompose en deux risques distincts :• le risque « trajet professionnel » / « Mission », qui est un déplacement dans le cadre de l’activité professionnelle,• le risque « trajet domicile-travail », qui est un déplacement entre le domicile et le travail.

1/ comparaison 2007-2011 / 2012-2016

La part du nombre de tués lié au risque professionnel a diminué alors que la part du nombre d’accidents est stable.

2/ national

Le département se situe au-dessus de sa famille pour les deux natures de risques professionnels.

Ce delta est plus important pour la part départementale des tués lié au risque professionnel que pour la part des accidents et pour les trajets « Domicile- Travail » que « Mission ».

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Illustration 15 : part de l’enjeu « Risque routier professionnel » par rapport à la totalitédes accidents corporels


EN sAôNE-ET-LoIRE

3/ Usagers

Sur le graphique ci-dessus, on note que c’est le trajet « promenade/loisirs » qui totalise la part d’accidents la plus grande, à savoir 54%. En revanche, ce sont les trajets de type « utilisation professionnelle » et « domicile-travail » qui totalisent 43% des accidents mortels, alors que les trajets « promenade/loisirs » représentent 20%.

4/ aspect qualitatif issu des échanges en groupe de travail ou comité de pilotage

Depuis novembre 2016, le ministère a insisté auprès des entreprises à s’engager dans la sécurité de leurs salariés sur la route.De plus, on peut observer une augmentation des demandes de formations Post Permis.

De manière synthétique, les marqueurs de l’insécurité routière sur l’enjeu Risque routier professionnel sont :– Un enjeu important.– La part de tués est plus élevée que celui de la famille.– Un enjeu « Domicile- Travail » plus marqué que « Mission ».

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Illustration 16 : part de l’enjeu « Risque Professionnel » pour la période 2012-2016 par rapportaux accidents professionnels : « Missions » et « Domicile-Travail »

Illustration 17 : part des accidents corporels et mortels en fonction du type de trajet entre 2012 et 2016


EN sAôNE-ET-LoIRE

B – Conduite après usage de substances psychoactives (alcool, stupéfiants)

alcOOl

Illustration 18 : part de l’enjeu « Alcool » par rapport à la totalité des accidents corporelsavec taux d’alcool connu

1/ comparaison 2007-2011 / 2012-2016

Pour le département, le nombre de tués dans un accident avec conducteur alcoolisé a diminué entre les deux périodes : de 28 à 25 % des accidents avec taux d’alcool connu, alors que le nombre d’accidents avec conducteur alcoolisé est stable.

2/ national

Pour le nombre de tués dans un accident avec conducteur alcoolisé, le département se situe en dessous de la moyenne nationale et de sa famille, alors que le nombre d’accidents avec conducteur alcoolisé est le même que celui de sa famille et au-dessus de la moyenne nationale.

3/ Usagers

La part de conducteurs de véhicules de tourisme impliqués positifs à l’alcool est en dissonance avec les valeurs nationales et de la famille.

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EN sAôNE-ET-LoIRE

sTUpéfianTs

Illustration 19 : part de l’enjeu « Stupéfiants » par rapport à la totalité des accidents corporelsavec drogue connu

1/ comparaison 2007-2011 / 2012-2016

Pour le département, le nombre de tués dans un accident avec conducteur drogué a diminué entre les deux périodes : de 23 à 17 % des accidents avec drogue connu.Le nombre d’accidents avec un conducteur drogué suit la dynamique de la famille et nationale.

2/ national

Pour la seconde période, le nombre de tués dans un accident avec conducteur drogué est inférieur au taux national et de sa famille alors que le nombre d’accidents avec conducteur drogué est au-dessus de la moyenne nationale.

3/ Usagers

La part de conducteurs impliqués positifs au stupéfiant en moto est importante par rapport aux valeurs de la famille.On observe une augmentation de la part de conducteurs impliqués positifs au stupéfiant en véhicule de tourisme en augmentation par opposition aux dynamiques nationales et de la famille.

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EN sAôNE-ET-LoIRE

alcOOl eT sTUpéfianTs

1/ age

Contrairement à ce que l’on pourrait penser, les stupéfiants et l’alcool sont bien plus présents chez les 25-44 ans que chez les 18-24 ans.


La consommation de stupéfiants concerne les jeunes de plus en plus tôt.La conduite sous l’emprise de produits médicamenteux n’est pas à négliger

De manière synthétique, les marqueurs de l’insécurité routière sur l’enjeu Conduite après usage de substances psychoactives (alcool, stupéfiants) sont :

– La part d’accident avec conducteur alcoolisé ou stupéfiants importante.– La part de conducteurs de véhicules de tourisme impliqués positifs à l’alcool plus élevée que les valeurs nationales et de la famille.– La part de conducteurs impliqués positifs au stupéfiant en moto plus élevée que les valeurs de la famille.– Une tendance à la hausse des conducteurs impliqués positifs au stupéfiant en véhicule de tourisme.

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Illustration 20 : part des accidents avec alcool et/ou stupéfiants parmi la population totaleentre 2012 et 2016


EN sAôNE-ET-LoIRE

c – jeUnes

jeUnes 14 – 17 ans

Illustration 21 : part de l’enjeu « Jeunes 14 – 17 ans » par rapport à la totalité des accidents corporels

1/ comparaison 2007-2011 / 2012-2016

Le nombre d’accidents avec un usager 14 – 17 ans est supérieur aux moyennes de la famille.

2/ national

À l’opposition de la première période, pour la seconde période, le nombre de tués 14 – 17 ans est inférieur au taux national et de sa famille.

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EN sAôNE-ET-LoIRE

c – jeUnes



1/ comparaison 2007-2011 / 2012-2016

Pour le département, le nombre de tués 18 – 24 ans est stable alors que les dynamiques de la famille et nationale sont en baisse.

2/ national

Pour la seconde période, la part de tués 18 – 24 ans est nettement supérieure au taux national et de sa famille.

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c – jeUnes



1/ comparaison 2007-2011 / 2012-2016

Le nombre de tués 25 – 29 ans suit la dynamique de la famille et nationale.

jeUnes

1/ Usagers

La part d’impliqués « 14-17 ans » en véhicule de tourisme est supérieure aux moyennes nationales et de la famille et cette tendance s’accentue pour la seconde période.

Près de 50 % des jeunes « 14-17 ans » sont impliqués en cyclomoteurs et 7 % lors de leurs trajets Piétons ou Vélos.


EN sAôNE-ET-LoIRE

Ces accidents se produisent plus en première partie de soirée (18-23h) et moins en début de mâtinée (7h-9h).

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Tableau 8 : particularités des accidents impliquant un jeune en lien avec l’usager


EN sAôNE-ET-LoIRE

2/ critère/cause

Les 18-24 ans sont concernés dans 30% des accidents déclarés responsables. Parmi ces accidents, la vitesse est en cause dans 34% des cas, l’alcool dans 33% des cas, l’alcool est les stupéfiants dans 29% des cas.

Le point de choc initial de ces accidents est majoritairement sur l’avant.

Il y a moins de conducteurs sous l’emprise de l’alcool que la référence, ce qui peut être le signe d’une plus grande prévention et sensibilisation au sein du territoire.

3/ réseaux

Les jeunes sont en grande majorité blessés ou tués sur les routes de type départementale (respectivement 58 % et 77 %). On retrouve également une part élevée de blessés sur les routes de type voie communale (30 %).

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Tableau 9 : particularités des accidents impliquant un jeune en lien avec les causes

Illustration 6 : part des blessés et tués en fonction du réseau chez les jeunes 18-24 ans entre2012 et 2016


EN sAôNE-ET-LoIRE

Les accidents mortels impliquant un jeune de 15-24 tué en Saône-et-Loire se produisent plus sur le réseau national et moins sur la voirie communale. Concernant le réseau routier national, cela peut être induit par la forte gravité des accidents se produisant sur la RCEA.La part d’impliqués hors agglomération et hors autoroute pour les « 14-17 ans » » est supérieure aux moyennes nationales et de la famille.


Les variations annuelles sont importantes et ne permettent pas de conclure à une différence avec le référentiel. L’augmentation est réelle entre 2013 qui a été une année « anormalement » bonne et 2014-2015 qui ont été particulièrement mauvaises. En 2016, on observe un retour à la « normale ».

Les évolutions entre le département de Saône-et-Loire et les départements de la famille sont comparables, avec un nombre d’accident en baisse sur 10 ans et une zone « plateau » sur ces cinq dernières années.

De manière synthétique, les marqueurs de l’insécurité routière sur l’enjeu Jeunes sont :

– La part d’accident avec un usager 14 – 17 ans est supérieure aux moyennes de la famille et nationale.– Plus de 50 % des jeunes « 14-17 ans » sont impliqués dans un accident lors de leurs trajets en cyclomoteurs, piétons et en vélos.– La part de tués avec un usager 18 – 24 ans est supérieure aux moyennes de la famille et nationale.– La part d’impliqués « 14-17 ans » en véhicule de tourisme est supérieure aux moyennes nationales et de la famille.– Les jeunes responsables d’accidents sont en grande majorité blessés ou tués sur les routes de type départementale.– La part d’impliqués hors agglomération et hors autoroute pour les « 14-17 ans » » est supérieure aux moyennes nationales et de la famille.– Ces accidents se produisent plus en première partie de soirée (18-23h) et moins en début de mâtinée (7h-9h).– Une tendance à la hausse des tués 18 – 24 ans.

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Tableau 10 : particularités des accidents impliquant un jeune en lien avec le réseau


EN sAôNE-ET-LoIRE

d – seniOrs

seniOrs 65 – 74 ans

Illustration 24 : part de l’enjeu « Seniors 65 – 74 ans » par rapport à la totalité des accidents corporels

1/ comparaison 2007-2011 / 2012-2016

Pour le département, la part de tués 65 – 74 ans est supérieure aux moyennes nationales et de la famille et cette tendance augmente.

2/ national

Pour la seconde période, la part de tués 65 – 74 ans est nettement supérieure au taux national et de sa famille.

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EN sAôNE-ET-LoIRE

seniOrs 75 ans eT +

Illustration 25 : part de l’enjeu « Seniors 75 ans et + » par rapport à la totalité des accidents corporels

1/ comparaison 2007-2011 / 2012-2016

Pour le département, la part d’accidents des 75 ans et + est supérieure aux moyennes nationales et de la famille et cette tendance augmente.

2/ national

La part des tués 75 ans et + a nettement augmenté même si elle reste inférieure aux moyennes nationales et de la famille.

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EN sAôNE-ET-LoIRE

seniOrs

Illustration 26 : répartition de l’enjeu « Seniors » impliqués dans un accidenten agglomération et hors autoroute

Illustration 27 : répartition de l’enjeu « Seniors » impliqués dans un accidenthors agglomération et hors autoroute

1/ milieu

La part d’impliqués « Seniors de plus de 75 ans » en agglomération et hors autoroute est supérieure aux moyennes nationale et de la famille.

La part d’impliqués « Seniors de 65 ans – 74 ans » hors agglomération et hors autoroute est supérieure à la moyenne de la famille.

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EN sAôNE-ET-LoIRE

2/ âge

Le nombre de blessés et de tués chez les 65-74 ans et les plus de 75 ans est équivalent. On note toutefois des blessés et tués en nombre plus important chez les plus de 75 ans.

3/ Usagers

La part des seniors Piétons et cyclistes impliqués dans un accident est supérieur aux valeurs de la famille pour la seconde période et connaît une tendance à la hausse marquée.


Les seniors sont un enjeu émergeant de la sécurité routière du département. Les évolutions de pratiques (prise de médicament) et les évolutions réglementaires du code de la route rendent cet enjeu encore plus prégnant.On compte de plus en plus de seniors blessés ou tués dans des accidents, avec une proportion grandissante de piétons.

De manière synthétique, les marqueurs de l’insécurité routière sur l’enjeu Seniors sont :

– La part d’impliqués « Seniors de plus de 75 ans » en agglomération et hors autoroute est supérieure aux moyennes nationale et de la famille.– La part d’impliqués « Seniors de 65 ans – 74 ans » hors agglomération et hors autoroute est supérieure à la moyenne de la famille.– La part des seniors Piétons et cyclistes impliqués dans un accident est supérieur aux valeurs de la famille pour la seconde période et connaît une tendance à la hausse marquée.

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Illustration 28 : nombre de tués et de blessés chez les seniors entre 2012 et 2016


EN sAôNE-ET-LoIRE

e – partage de la voirie

piéTOns

Illustration 29 : part de l’enjeu « Piétons » par rapport à la totalité des accidents corporels hors autoroute

1/ national

À l’opposition de la première période, pour la seconde période, le nombre de tués impliquant un piéton hors autoroute est supérieur au taux national et s’éloigne du taux de sa famille. La part des accidents piéton en agglo de plus de 5 000 habitants hors autoroute est supérieure aux valeurs nationales et de la famille.

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Illustration 30 : part de l’enjeu « Piétons » par rapport à la totalité des accidents corporels hors autoroute


EN sAôNE-ET-LoIRE

VélOs

Illustration 31 : part de l’enjeu « Vélos » par rapport à la totalité des accidents corporels et hors autoroute

1/ national

Le nombre de tués vélos est au-dessus des moyennes nationales et de la famille pour la secondepériode à l’opposé de la dynamique de la première période.

La part des accidents vélos en agglo de moins de 5 000 habitants hors autoroute est supérieureaux valeurs nationales et de la famille pour la seconde période.

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Illustration 32 : part de l’enjeu « Vélos » par rapport à la totalité des accidents corporelshors agglomération et hors autoroute


EN sAôNE-ET-LoIRE

piéTOns eT VélOs


Cet enjeu est jugé plus urbain, les cibles (piétons seniors et cyclistes jeunes) pouvant être concernées par d’autres enjeux

De manière synthétique, les marqueurs de l’insécurité routière sur l’enjeu Partage de la voirie sont :

– La part de tués Piéton hors autoroute plus élevée que les moyennes nationale et celle de la famille.

– Une tendance à la hausse de l’accidentalité Piéton en agglomération.

– La part d’accident Piéton en agglo de plus de 5 000 habitants plus élevée que les moyennes nationale et celle de la famille.

– La part de tués Vélo plus élevée que les moyennes nationale et celle de la famille .

– Une tendance à la hausse de l’accidentalité Vélo.

– La part d’accident Vélo en agglo de moins de 5 000 habitants plus élevée que les moyennes nationale et celle de la famille.

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EN sAôNE-ET-LoIRE

f – deux-roues motorisés

1/ national

La part des tués en deux-roues motorisés ≤ 125 cm3 est au-dessus des moyennes nationales et de la famille pour la première période.La part des tués en deux-roues motorisés > 125 cm3 est en augmentation pour la seconde période.

La part des tués en deux-roues motorisés ≥ 50 ans est en augmentation pour la seconde période.

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Illustration 33 : part des tués « Deux-roues motorisées » en fonction de la puissance du véhiculepar rapport aux à la totalité des accidents corporels

Illustration 34 : part des personnes tuées en deux-roues motorisés par classes d’âgespar rapport à la totalité des tués


EN sAôNE-ET-LoIRE

2/ âge

Le nombre de blessés chez les deux-roues motorisés diminue proportionnellement avec l’âge : on compte 2,3 fois moins de blessés chez les 45-64 ans que chez les 18-24 ans. Le nombre de tués est inférieur à vingt quelle que soit la classe d’âges, excepté chez les 25-44 ans, qui ont un nombre de tués trois fois plus élevé (105).

À noter, le nombre important de tués chez les 25 – 44 ans.


Cet enjeu est important au vu du caractère rural du département (mobilité plus accessible que viaune voiture).

de manière synthétique, les marqueurs de l’insécurité routière sur l’enjeu partage de la voiriesont :

– La part des tués en deux-roues motorisés ≤ 125 cm3 est au-dessus des moyennes nationales et de la famille pour la première période.

– La part des tués en deux-roues motorisés > 125 cm3 est en augmentation pour la seconde période.

– La part des tués en deux-roues motorisés ≥ 50 ans est en augmentation pour la seconde période.

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Illustration 35 : nombre de tués et de blessés chez les deux-roues motorisés entre 2012 et2016


EN sAôNE-ET-LoIRE

G – Vitesse

Illustration 36 : part de l’enjeu « Vitesse » par rapport à la totalité des accidents corporelsavec infractions connues

1/ comparaison 2007-2011 / 2012-2016

La part de tués et d’accidents liées à une vitesse inadaptée a diminué.

2/ national

Selon le fichier des auteurs présumés des accidents mortels, en 2015-2016, la vitesse est impliquée dans 16 % des accidents contre 30 % pour la moyenne de la famille et 31 % pour la France métropolitaine.

En 2016, on dénombre 12 375 infractions Vitesse pour un million d’habitants dans le département, alors la moyenne nationale métropolitaine est de 11 780 infractions Vitesse pour un million d’habitants et moyenne de la famille est de 16 147 infractions Vitesse pour un million d’habitants.


Cet enjeu est un enjeu majeur de la sécurité routière et constitue une cause importante d’accident.

De manière synthétique, il n’y a pas de marqueurs de l’insécurité routière sur l’enjeu Vitesse pour le département.

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EN sAôNE-ET-LoIRE

h – distracteurs

1/ comparaison 2007-2011 / 2012-2016

Pour le département, le nombre de tués « attention perturbée » a diminué de manière plus significative que les dynamiques de la famille et nationale.


Cet enjeu est un enjeu émergent et qui se généralise de plus à plus à tous les usagers de la route (jeunes, cyclistes, piétons, …).

De manière synthétique, il n’y a pas de marqueurs de l’insécurité routière sur l’enjeu Distracteurs pour le département.

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Illustration 37: part des accidents et personnes tuées « Attention perturbée » par rapport à la totalité des accidents avec distracteurs connus


EN sAôNE-ET-LoIRE

3.4 enjeUx reTenUs eT indicaTeUrs de sUiVi

3.4.1 enjeux retenus

Après étude, sont retenus pour figurer dans le DGO 2018-2022 les différents enjeux suivants :• Risque routier professionnel• Conduite après usage de substances psychoactives (alcool et stupéfiants)• Jeunes• Seniors• Deux-roues motorisés.

Les autres enjeux, notamment la vitesse, sont transversaux et seront traités dans le cadre des différentes thématiques.

3.4.2 synthèse des gisements de progrès par enjeu retenu

Le tableau suivant présente des pistes d’améliorations de sécurité routière :

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Tableau 11 : synthèse des gisements de progrès par enjeu retenu


EN sAôNE-ET-LoIRE

3.4.3 indicateurs de suivi

Pour chaque enjeu retenu, il est proposé des indicateurs de suivi.Ils seront suivis annuellement à partir de 2018 afin d'observer les tendances et de renforcer les actions spécifiques à l'enjeu en cas d'évolution négative. Ils peuvent être répartis en deux familles :

• des indicateurs bruts permettant un suivi simple et régulier de l’enjeu au niveau départemental.

• des indicateurs de référence permettant, lorsque cela s’avère utile, de positionner le département par rapport à sa famille de départements et à la France métropolitaine.

Afin d’observer les évolutions de l’enjeu Vitesse et Distracteurs, des indicateurs seront aussi suivis.

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EN sAôNE-ET-LoIRE

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EN sAôNE-ET-LoIRE

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Tableau 12 : liste des indicateurs par enjeu

QUATRiÈME PARTiE

4 - oRIENTATIoNs D’ACTIoNs DE

sÉCURITÉ RoUTIÈREs PoUR LA

PÉRIoDE 2018-2022

Au vu des échanges en groupe de travail et en comité de pilotage, les orientations d’actions suivantes sont retenues et classées selon quatre domaines :• Améliorer la connaissance• Sécuriser les infrastructures• Informer, former, éduquer, sensibiliser• Contrôler et sanctionner.

a – risQUe rOUTier prOfessiOnnel

améliorer la connaissance

A1 – Améliorer la connaissance sur les accidents de trajet domicile travail et utilisation professionnelle

informer, former, éduquer, sensibiliser

A2 – Développer les actions d’information et de sensibilisation en lien avec le tissu professionnel, notamment dans les centres de formation d’apprentis (CFA)

A3 – Sensibiliser les entreprises et les administrations aux formations, plans de prévention des risques routiers et plans de déplacement inter-établissements, notamment en lien avec les acteurs économiques (chambres consulaires, ...) et des assurances (CARSAT,MSA, ...)

A4 – Sensibiliser les entreprises de transport de voyageurs sur leurs obligations

A5 – Communiquer notamment sur :

• L’exposition des agents en service lors de chantiers sur la route• Les risques encourus avec une vitesse excessive• Les conséquences de vitesses inadaptées (une vitesse inadaptée est aussi grave qu’un excès de vitesse et plus difficile à appréhender)• Les obligations de l’employeur, les devoirs de l’employé et leurs responsabilités• L’utilisation du numérique pour limiter les déplacements• L’utilisation des distracteurs

contrôler et sanctionner

A6 – Contrôler tous les domaines relatifs à la conduite, au véhicule et au chargement en fonction de la catégorie de véhicule

A7 – Élargir les opérations alternatives aux poursuites d’infractions routières

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PÉRIoDE 2018-2022

b – cOndUiTe après UsaGe de sUbsTances psYchOacTiVes (alcOOl eT sTUpéfianTs)


B1 – Former les IDSR avec des spécialistes du thème « stupéfiants » (sociologues, pédopsychiatres, policiers, gendarmes….)


B2 – Développer les actions d’information notamment dans les établissements scolaires et les entreprises

B3 – Sensibiliser, via les collectivités, les organisateurs de soirées festives (particuliers, établissements, associations…) sur les risques liés à l’alcool/stupéfiants au volant et chez le piéton

B4 – Sensibiliser les acteurs des deux roues motorisées sur les risques liés aux stupéfiants au volant

B5 – Communiquer sur les effets de la consommation d’alcool et de drogues (effet sur le champ visuel, allongement des temps de réaction, diminution des réflexes…) et sur la dangerosité des médicaments.


B6 – Poursuivre les contrôles ciblés à la sortie de lieux festifs (discothèques…) ou les soirs de fête (St Sylvestre…)

B7 – Poursuivre les actions de contrôles pédagogiques en amont du 14 juillet et du 31 décembre

B8 – Poursuivre les actions de contrôles ciblées Alcool / Stupéfiants sur des périodes définies et médiatisées

c – jeUnes

sécuriser les infrastructures

C1 – Poursuivre l’adaptation des aménagements à l’environnement (entrées d’agglomérations, abords des établissements de formation, de loisirs ou sur le parcours habituel des jeunes à pied ou en vélo, ...) afin de rendre les limitations de vitesses lisibles et efficaces


C2 – Développer les actions d’éducation notamment dans les établissements scolaires en lien avec les référents Sécurité routière de l’éducation nationale et les collectivités

C3 – Sensibiliser les associations étudiantes, culturelles et sportives aux risques routiers

C4 – Communiquer notamment sur :• Le port des équipements de sécurité pour les deux roues

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PÉRIoDE 2018-2022

• Le port des équipements de visibilité• Le thème du partage de la rue• Les systèmes de retenue adaptés en véhicule particulier.


C5 – S’assurer du respect des règles de circulation aux abords des établissementsaccueillant des jeunes.

C6 – Contrôler tous les domaines relatifs à la conduite, au véhicule et aux équipements etdispositifs de sécurité (dispositifs de retenue, ceinture de sécurité, casques, gilets,gants…)

d – seniOrs


D1 – Recenser les structures accueillant des seniors actifs (associations …) et identifier les actions menées par les différents intervenants.


D2 – Poursuivre l’adaptation des aménagements à l’environnement (passages piétons pour permettre une meilleure co-visibilité, ou en favorisant la présence d’îlot refuge pour les traversées sans feux de plus de 8 m de large, déplacements des piétons, ...)


D3 – Développer les actions d’information pour améliorer les connaissances pour circuler en sécurité (code de la route, partage de la route et de la rue, risques en circulation urbaine…)

D4 – Sensibiliser le milieu médical (médecin, pharmacien, ….) afin de leur rappeler leur rôle en cas de diminution des capacités physiques (diminution des réflexes, vue, audition, motricité …) et de prise de médicaments d’un patient.

D5 – Communiquer notamment sur :

• Le port des équipements de visibilité• Le thème du partage de la rue.


D6 – Informer l’autorité administrative de la dangerosité de certains seniors, pour faire évaluer médicalement leur capacité à conduite.

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PÉRIoDE 2018-2022

f – deUx-rOUes mOTOrisés


F1 – Améliorer la connaissance des accidents de 2RM.


F2 – Poursuivre l’adaptation des aménagements à l’environnement (lisibilité de l’infrastructure notamment en virages et en intersections, ….).


F3 – Développer les actions post-permis à destination des conducteurs de deux-roues motorisées (reprise de guidon, ateliers de perfectionnement technique, rallyes encadrés, journée « circuit » encadrée, …) en mobilisant les forces de l’ordre, les moto-écoles, les associations, ...

F4 – Communiquer sur l’importance du port des équipements de protection individuelle obligatoires (casque et gants homologués) et facultatifs (vêtements renforcés, …).


F5 – Effectuer des contrôles réguliers de deux roues (vitesse – conformité – documents de conduite et circulation – équipement vestimentaire réglementaire).

4864

ANNEXEs

ANNEXEs

cOnTexTe lOcal dU déparTemenT

49/64

Tabl

eau

13 :

évol

utio

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STATION LIBELLE STATION SECTION TYPE DEDONNEES

2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006

N 70 11+250 Compteur temporaire 5+0 <--> 19+750 Tous véhicules 13 213 12 300 11 800 11 500 11 000 10 400 10 500 10 000

Poids-lourds 3 148

Pourcentage PL 24 %

27+800 CIRY-LE-NOBLE Rozelay 19+750 <--> 29+250 Tous véhicules 18 338 18 357 18 444 18 400 18 100 18 000 17 900 18 100 17 800

Poids-lourds 4 519 4 332 4 223 4 150 4 100 4 000

Pourcentage PL 25 % 24% 23 % 23 % 23 % 22 %

N 79 4+800 DIGOIN Chizeuil 0+0 <--> 8+135 Tous véhicules 17 233 15 451 15 976 16 524 17 000 16 700 16 400 15 200 14 300 15 300 14 500

Poids-lourds 6 229 5 903 5 879 5 783 5 850 5 850 5 750 5 500

Pourcentage PL 36 % 38 % 37 % 35 % 34 % 35 % 35 % 36 %

16+200 VOLESVRES 8+135 <--> 18+250 Tous véhicules 9 964 10 327 10 469 10 452 10 700 10 300 10 000 9 550 9 750 9 500

Poids-lourds 2 956 3 011 3 015 3 062 3 050 3 000 2 950 3 100 3 050

Pourcentage PL 30 % 29 % 29 % 29 % 29 % 29 % 30 % 32 % 32%

19+550 Compteur temporaire 18+250 <--> 26+700 tous véhicules 15 814 16 200 16 000 15 700 14 600 13 700 14 600 13 900

30+500 Compteur temporaire 26+700 <--> 54+250 Tous véhicules 12 017 10 200 12 200 12 300 13 000 12 900

Poids-lourds 3 349

Pourcentage PL 28 %

59+400 SAINTE-CECILE 54+250 <--> 61+440 Tous véhicules 12 410 12 340 12 187 12 251 12 400 12 600 12 600 12 000 11 900 12 100 11 800

Poids-lourds 3 149 3 169 3 180 3 173 3 100 3 250 3 250 3 150

Pourcentage PL 25 % 26 % 26 % 26 % 25 % 26 % 26 % 26 %

64+200 SOLOGNY Le Bois Clair 61+440 <--> 70+850 Tous véhicules 19 635 19 300 18 000 18 100 18 600 18 400

Poids-lourds 1 639 3 650 3 150

Pourcentage PL 8 % 19 % 17 %

73+800 PRISSE 70+850 <--> 78+800 Tous véhicules 15 867 15 507 15 285 15 225 15 300 15 100 14 600 13 800 14 000 13 900

Poids-lourds 3 514 3 478 3 454 3 532 3 450 3 550 3 500 3 600

Pourcentage PL 22 % 22 % 23 % 23 % 23 % 24 % 24% 26 %

79+800 VARENNES-LES-MACON 78+800 <--> 79+839 Tous véhicules 14 161 13 713 13 586 12 700 10 900 8 900 9 450 9 700 9 800

Poids-lourds 3 420 3 373 3 315 3 050 2 650 2 050 2 150 2 150

Pourcentage PL 24 % 25 % 24 % 24 % 24 % 23 % 22 % 22 %

N 80 19+0 GIVRY 11+0 <--> 20+700 Tous véhicules 22 092 21 494 20 706 20 464 20 900Poids-lourds 5 074 4 781 4 555Pourcentage PL 23 % 22 % 22 %

32+720 MARCILLY-LES-BUXY Les Baudots

20+700 <--> 39+309 Tous véhicules 20 119 19 817 17 750 18 808 19 000 18 600 17 800 17 900 18 200 18 100

Poids-lourds 4 502 4 063 4 029 4 100 4 200 4 150 4 100Pourcentage PL 22 % 21 % 23 % 22 % 22 % 22 % 23 %

ROUTE

ANNEXEs

50/64

caracTérisTiQUes Générales de l’accidenTOlOGie 2012-2016

ANNEXEs

51/64

ANNEXEs

a – risQUe rOUTier prOfessiOnnel

52/64

ANNEXEs

b – cOndUiTe après UsaGe de sUbsTances psYchOacTiVes(alcOOl, sTUpéfianTs)

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ANNEXEs

54/64

ANNEXEs

c – jeUnes

55/64

ANNEXEs

56/64

ANNEXEs

d – seniOrs

57/64

ANNEXEs

58/64

ANNEXEs

59/64

ANNEXEs

e – parTaGe de la VOirie

piétons

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ANNEXEs

Vélos

6164

ANNEXEs

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f – deUx-rOUes mOTOrisés

ANNEXEs

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G – ViTesse

ANNEXEs

h – disTracTeUrs

6464

Conception-réalisation : DDT de Saône-et-Loire

CONTACTLoïc Duffy : Coordinateur Sécurité routière

[email protected]

Documents

Réunion du 15 mars 2018 - saoneetloire71.fr · Retour d’expérience sur les mécanismes de dégradation des chaussées Sol support et assainissement (chaussées souples) Interfaces