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Effet PROCTOR

Pathologies de chaussées

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Aperçu rapide des causes de dégradation de chaussée, des conséquences et des modes de cure.

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Page 1: Pathologies de chaussées

Effet PROCTOR

Page 2: Pathologies de chaussées

Effet PROCTOR

Page 3: Pathologies de chaussées

L’eau est l’ennemi N°1 des voix de circulations

Règle n°1

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Page 7: Pathologies de chaussées

Portance du sol+

Trafic+

Véhicules=

Structure de Voirie

Page 8: Pathologies de chaussées

Toutes les routes ne sont pas circulables par tous les véhicules.

Règle n°2

Page 9: Pathologies de chaussées

Pour minimiser l’entretien, assurer une signalisation correcte des chaussées.

Règle n°3

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Page 13: Pathologies de chaussées

Charge et répartition

Structure Souple

StructureSemi-rigide

Structurerigide

Page 14: Pathologies de chaussées

Structure Souple

Les matériaux de la couche d’assise ne sont pas traités par un liant. La chaussée se déforme sous la charge.

Charge faiblement répartie.

Sol support de bonne portance

Effortélevé

Page 15: Pathologies de chaussées

Structure Souple

Au passage d’une charge…Le sol support se déformeLa structure de chaussée se déforme

Après le passage de la charge… la chaussée retrouve sa forme.

Page 16: Pathologies de chaussées

Structure Souple

Si la charge est : trop lourde.trop fréquente.

La chaussée ne reprend pas sa forme initiale entrainant une dégradation rapide de la structure.

Chaussées PEUcirculées par les poids lourds

Attention !

Page 17: Pathologies de chaussées

Structure de chaussée souple

Page 18: Pathologies de chaussées

Fonctionnement d’une chaussée souple

Page 19: Pathologies de chaussées

Répartition comparative de charge

Page 20: Pathologies de chaussées

Structure Semi-rigide

Les matériaux de la couche d’assise sont traités par un liant blanc (grave laitier) ou noir (grave bitume).

Charge moyennement répartie.

Sol support de moyenne portance

Effortmoyen

Page 21: Pathologies de chaussées

Structure Semi-Rigide

Au passage d’une charge…La structure de chaussée se déforme peu (< 0,5 mm)

La charge est bien répartie sur le sol.Le sol se déforme peu.

Page 22: Pathologies de chaussées

Structure Semi-Rigide

Si la charge est trop lourde… Le sol se déforme beaucoup.

La chaussée casse. Et entraine une dégradation brutale.

Attention !

Chaussées TRES circulées par les poids lourds

Page 23: Pathologies de chaussées

Structure Rigide

L’assise est réalisée en béton de ciment.Cette structure est radicalement différente des 2 précédentes. Nous ne l’étudierons pas ici.

Charge fortementrépartie.

Sol support de faible portance

Effortfaible

Page 24: Pathologies de chaussées
Page 25: Pathologies de chaussées

Mais pourquoi les chaussées se dégradent…

?

Page 26: Pathologies de chaussées

Analyse de situation / Historique/ Diagnostic / Traitement r/

Page 27: Pathologies de chaussées

Les 3 facteurs de désordre sont :

Le climatLe trafic

Les malfaçons

Page 28: Pathologies de chaussées

Effets du trafic

Fatigues internes liées au passage des véhicules.

1 essieu de 13 tonne = 1 000 000 VL

Fatigue de la couche de roulement liée au frottement des pneumatiques.

Interne

Externe

Page 29: Pathologies de chaussées

Effets des malfaçonsDéfauts de conception.

Epaisseur non suffisante.Couche de roulement non adéquate.

Portance du sol non étudiée.

Défauts de réalisation.Epaisseur insuffisante. (Prix de marché)

Qualité des matériaux. Modalités de mise en œuvre. (Pluie)

Réinterventions.Tranchées en reprise de réseaux.

Page 30: Pathologies de chaussées

Effets du climatL’eau de surface.

L’eau de capillarité.

L’eau gélive.

Les variations de températures.

Les rayons ultras violets.

Page 31: Pathologies de chaussées

Tous les sols sont sensibles à l’eau

Page 32: Pathologies de chaussées

Qu’est-ce que cela signifie?

Page 33: Pathologies de chaussées

Sol Sec =

Bonne Portance

Sol Mouillé =

Mauvaise Portance

Page 34: Pathologies de chaussées

EAU

PORTANCEOK

OK

Page 35: Pathologies de chaussées

Comment l’eau pénètre t’elle une

chaussée?

Page 36: Pathologies de chaussées

L’eau pénètre une chaussée dans toutes les directions.

Page 37: Pathologies de chaussées

Infiltration de pluie de surface

Infiltration latérale par les accotements et fossés

Infiltration par capillarité des eaux de nappes

Page 38: Pathologies de chaussées

3 règles d’Or- Vérifier l’étanchéité de la couche de roulement pour

éviter la pénétration de l’eau par-dessus.

- Entretenir accotements et fossés pour permettre l’évacuation rapide des eaux de ruissellement et

éviter la pénétration bilatérale.

- Abaisser le niveau d’eau dans le sol par - la vérification des pentes de fossé et

- la mise en place de drains.

Page 39: Pathologies de chaussées

La dégradation d’une chaussée n’est pas liée

au hasard

Page 40: Pathologies de chaussées

Mauvais drainage

Augmentation de la teneur en eau du sol

Perte de portance du sol

Insuffisance des couches de structures de la chaussée

Apparition de dégradations

Page 41: Pathologies de chaussées

L’eau Gelée

Ennemi public

N° 2

Page 42: Pathologies de chaussées

Tous les sols sont sensibles au gel

Page 43: Pathologies de chaussées

L’eau se déplace toujours du plus chaud vers le plus froid.

La teneur en eau du sol augmente

Page 44: Pathologies de chaussées

Que se passe t’il au moment du dégel ?

Page 45: Pathologies de chaussées

Au dégel, l’excès d’eau dans le sol fait chuter la

portance. La chaussée est donc fragilisée, le

temps que l’eau s’évacue. La mise en place d’une

Barrière de dégelPermet de limiter la circulation aux véhicules

légers de façon à éviter que la chaussée ne soit

soumise à de trop fortes contraintes qui

provoqueraient des

dégradations.Un drainage correct du sol de la chaussée

permettra d’évacuer rapidement les eaux pour

qu’elle retrouve sa portance initiale.

Page 46: Pathologies de chaussées

Les 4 familles de dégradations

Page 47: Pathologies de chaussées

1 – Les Déformations 2 – Les Fissures

3 – Les Arrachements 4 – Les Remontées

Page 48: Pathologies de chaussées

Familles N°1

« Les Déformations »

Page 49: Pathologies de chaussées

Les Déformations

1 Affaissements de rive2 Flaches3 Orniérage

Page 50: Pathologies de chaussées

Affaissement de rive Description/Tassement en rive de chaussée formant une cuvette accompagnée d’un bourrelet à l’extérieur de la chaussée.

Causes/Epaisseur de matériaux insuffisante en rive de chaussée et/ou problème de drainage accentué par l’infiltration des eaux stagnantes dans la cuvette formée.

Evolution/Processus de dégradation auto généré. Apparition de faïençage, accentuation du bourrelet, jusqu’à l’arrachage de la couche de surface et apparition de nid de poules.

Page 51: Pathologies de chaussées

FlacheFlache Description/Tassement localisé en pleine, de forme ovale.

Causes/Fatigue localisée des chaussées souples due à un défaut de portance du sol (Poche d’humidité = Poche d’argile)

Evolution/Faïençage, puis départ de matériaux formant un nid de poule.

Page 52: Pathologies de chaussées

Orniérage Description/Tassement longitudinal de la chaussée localisé au niveau des bandes de roulement.

Causes/Fatigue de la chaussée par tassement des couches inférieures, lié à un défaut de portance du sol, ou un sous dimensionnement de la structure.

Evolution/Accentuation du tassement en ornières, faïençage et départ de matériaux causant apparition de nids de poules.

Page 53: Pathologies de chaussées

Familles N°2

« Les Fissures »

Page 54: Pathologies de chaussées

Les Fissures

1 Fissures longitudinales2 Fissures transversales3 Faïençage

Page 55: Pathologies de chaussées

Fissure Longitudinale Description/Cassure de la couche de roulement dans le sens de l’axe de la chaussée.

Causes/-Fatigue de la chaussée liée à un défaut de portance ou un sous dimensionnement de la structure.-Défaut de construction, élargissement de chaussée, joint d’enrobés défaillants.-Retrait de sol argileux suite à longue période de sécheresse.

Evolution/Faïençage et départ de matériaux, formant nid de poule.

Page 56: Pathologies de chaussées

Fissure Transversale Description/Cassure de la couche de roulement perpendiculairement à l’axe de la chaussée.

Causes/-Retrait des couches d’assises traitées aux liants blancs, lié au séchage.-Défaut de joint de reprise du finisher.

Evolution/Faïençage, flaches, et départ de matériaux, formant nid de poule.

Page 57: Pathologies de chaussées

Faïençage Description/Maillage de fissures en réseaux sur une zone localisée.

Causes/-Fatigue accentuée de la couche de roulement due à une structure insuffisante ou un défaut de portance du sol.

Evolution/Ouverture progressives des fissures, déformation et flaches, arrachements de matériaux, nids de poule.

Page 58: Pathologies de chaussées

Familles N°3

« Les arrachements »

Page 59: Pathologies de chaussées

Les Arrachements

1 Nid de poule2 Pelade3 Plumage

Page 60: Pathologies de chaussées

Nid de poule Description/Trou en surface de chaussée laissant apparaitre les matériaux de structure.

Causes/-Départ de matériaux lié à un défaut de mise en œuvre (Présence d’eau), un défaut de matériaux (argileux), une fragilité de la chaussée causée par des remonté capillaires d’eau, ou des infiltration à travers un faïençage.

Evolution/Augmentation du diamètre.Ruine complète de toutes la structure de la chaussée.

Page 61: Pathologies de chaussées

Pelade Description/Arrachement de la couche de surface par plaques entières.

Causes/-Couche de roulement sous dimensionnée, incapable de résister aux efforts horizontaux liés aux trafic.-Défaut dans le collage de la couche de roulement sur la couche d’assise.

Evolution/-Arrachement progressif de la couche de roulement.-Pénétration des eaux de ruissellement dans le corps de chaussée.-Dégradation généralisée par défaut d’étanchéité.

Page 62: Pathologies de chaussées

Plumage Description/Arrachement des gravillons d’un enduit superficiel.

Causes/-Défaut de dosage (manque) du liant bitumineux lors de la mise en œuvre de l’enduit.-Défaut de propreté des gravillons utilisés lors de la mise en œuvre de l’enduit.- Défaut de compactage.

Evolution/-Arrachement progressif de l’enduit.-Accentuation des dommages dus à un défaut d’étanchéité de la couche de surface.

Page 63: Pathologies de chaussées

Familles N°4

« Les remontées »

Page 64: Pathologies de chaussées

Les Remontées

1 Ressuage

Page 65: Pathologies de chaussées

Ressuage Description/Remontée du liant bitumineux à la surface de la chaussée.

Causes/-Défaut de dosage (excès) du bitume.-Enfoncement des granulats dans un support trop mou.-Très fortes chaleurs combinée à circulation.

Evolution/-Arrachement de la couche de roulement sous circulation dense.

Page 66: Pathologies de chaussées

Affaissement de rive/ Entretien courant

Affaissement de 3 à 5cmRoutes Nationales (larg.> 6m) Chemins Départementaux très circulésReprofilage avec Béton Bitumineux.

Affaissement de 3 à 5cmChemins Départementaux peu circulésChemins Ruraux Reprofilage avec Enduits

Affaissement de 3 à 5cmRoutes Nationales (larg.> 6m) Chemins Départementaux très circulésReprofilage avec Béton Bitumineux.

Page 67: Pathologies de chaussées

1 – Les Déformations 2 – Les Fissures

3 – Les Arrachements 4 – Les Remontées

Orniérage

FlacheAffaissement de rive

Plumage

PeladeNid de poule

Faïençage

Fissures transversalesFissures longitudinales

Ressuage

Page 68: Pathologies de chaussées

Affaissement de rive

Page 69: Pathologies de chaussées

Affaissement de rive Entretien Courant/

Affaissement modéré (3 à 5 cm)Routes NationalesChemins Départementaux très circulés

Purge des matériaux non liés.

Chemins Départementaux peu circulésChemins Communaux

Reprofilage si enduits programmés.

Affaissement important (> 5 cm)Routes NationalesChemins Départementaux très circulés

Purge des matériaux non liés. Purge profonde si argile.

Chemins Départementaux peu circulésChemins Communaux

Reprofilage localisé.

Vérifier le drainage.

Page 70: Pathologies de chaussées

FlacheFlache

Page 71: Pathologies de chaussées

FlacheFlache Entretien Courant/

Flache modéré (3 à 5 cm)Routes NationalesChemins Départementaux très circulés

Reprofilage matériaux bitumineux.

Chemins Départementaux peu circulésChemins Communaux

Reprofilage si enduits programmés.

Flache important (> 5 cm)Routes NationalesChemins Départementaux très circulés

Reprofilage matériaux bitumineux.

Chemins Départementaux peu circulésChemins Communaux

Reprofilage localisé.

Vérifier le drainage.Purger si affaissement consécutif à présence d’argile.

Page 72: Pathologies de chaussées

Orniérage

Page 73: Pathologies de chaussées

Orniérage Entretien Courant/

Orniérage modéré (3 à 5 cm)Routes NationalesChemins Départementaux très circulés

Inclure dans programme général.

Chemins Départementaux peu circulésChemins Communaux

Reprofilage si enduits programmés.

Orniérage important ( > 5 cm)Routes NationalesChemins Départementaux très circulés

Reprofilage matériaux bitumineux.

Chemins Départementaux peu circulésChemins Communaux

Reprofilage localisé.

Page 74: Pathologies de chaussées

Fissure Longitudinale

Page 75: Pathologies de chaussées

Fissure Longitudinale Entretien Courant/

Fissures fines (< 2 mm d’ouverture) Surveiller l’évolution.

Fissures larges ( > 2 mm d’ouverture)Sans désordre secondaire.

Pontage à chaud avec mastic.

Avec désordres secondaires. Imperméabilisation de surface.

Page 76: Pathologies de chaussées

Pontage sur Fissure Longitudinale

Page 77: Pathologies de chaussées

Pontage Gros plan

Page 78: Pathologies de chaussées

Fissure Transversale

Page 79: Pathologies de chaussées

Fissure Transversale Entretien Courant/

Toutes situation Pontage à chaud avec mastic.

Page 80: Pathologies de chaussées

Pontage de Fissure Transversale

Page 81: Pathologies de chaussées

Pontage sur Fissures combinées

Page 82: Pathologies de chaussées

Faïençage

Page 83: Pathologies de chaussées

Faïençage Entretien Courant/

Faïençage fin( < 2mm d’ouverture)Routes NationalesChemins Départementaux très circulésChemins Départementaux peu circulésChemins Communaux

Attendre

Faïençage ouvert ( > 2 mm avec départs)Routes NationalesChemins Départementaux très circulésChemins Départementaux peu circulésChemins Communaux

Imperméabilisation de surface.

Page 84: Pathologies de chaussées

Nid de poule

Page 85: Pathologies de chaussées

Nid de poule Entretien Courant/

Routes NationalesChemins Départementaux très circulés

Bouchage enrobés à froid. Purge et bouchage enrobés à chaud.

Chemins Départementaux peu circulésChemins Communaux

Bouchage d’urgence. Imperméabilisation. Purge et bouchage.

Page 86: Pathologies de chaussées

Pelade

Page 87: Pathologies de chaussées

Pelade Entretien Courant/

sur enduits. Néant. Inclure dans campagne d’enduits.

sur enrobés. Surveiller si généralisation. Si OUI. Entretien général par enrobés. Si NON. Accrochage à l’émulsion et enrobés à chaud.

Page 88: Pathologies de chaussées

Plumage

Page 89: Pathologies de chaussées

Plumage

Page 90: Pathologies de chaussées

Plumage Entretien Courant/

Stopper l’évolution par enduit monocouche.

Page 91: Pathologies de chaussées

Ressuage

Page 92: Pathologies de chaussées

Ressuage

Page 93: Pathologies de chaussées

Ressuage

Page 94: Pathologies de chaussées

Ressuage

Page 95: Pathologies de chaussées

Ressuage Entretien Courant/

URGENCE.Gravillonnage à sec au 2/4 ou 4/6.

Page 96: Pathologies de chaussées

Matériaux Techniques&

Page 97: Pathologies de chaussées

Les constituants

Les granulatsProduits d’origine rocheuse provenant de gravière, ou

carrières de roches massives.

Les liants blancs(liants hydrauliques)

Produits adjuvants d’origines diverses assurant une prise en

présence d’eau.

Les liants noirsProduits d’origine pétrolière, assurant un durcissement à température ambiante et pouvant être utilisés en

émulsion ou modifiés par ajout de polymères.

Les matériaux non traités

Les graves 0/DProduits rocheux à

granulométrie continue.

Les graves d/DProduits rocheux à

granulométrie lacunaire

Les matériaux traités

Les graves HydrauliquesProduits reconstitués en

centrale de blanc à partir de grave 0/D, de liant blanc et

d’eau.

Les enrobés à froidProduits reconstitués en

centrale à partir de granulats d/D et d’émulsion de bitume,

permettant une mise en œuvre à température ambiante.

(Poreux)

Les enrobés à chaudProduits reconstitués en

centrale de noir à partir de granulats 0/D et de bitume pur. La mise en œuvre s’effectue à

chaud.

Page 98: Pathologies de chaussées

Techniques Reprofilage Purges

Bouchage Imperméabilisation Traitement ressuage

Page 99: Pathologies de chaussées

Reprofilage Objectif Technique: Redonner à la chaussée un profil en travers correct capable d’assurer l’évacuation des eaux de ruissellement, c’est-à-dire ayant une pente de 2 à 3 cm / m.

Mode Opératoire:

1) Repérer: Sur la chaussée, délimiter sommairement les parties à traiter.

2) Accrocher: Répandre une couche d’accrochage à l’émulsion pour assurer la liaison des couches.

3) Epandre et profiler: Mettre en œuvre les matériaux blancs humidifiés pour éviter la ségrégation. Profiler au râteau (M.Blanc) ou à la raclette large (M.Noir) en rétablissement une pente convenable. Veiller à surcharger les zones à forte épaisseur de matériaux, car le compactage qui va suivre tassera d’autant plus que les épaisseurs sont importantes.

Reprofilage

Page 100: Pathologies de chaussées

Reprofilage 4) Préparer les rives : Si nécessaire, donner un coup de balai au bord du reprofilage pour repousser les gros éléments vers l’intérieur.

5) Compacter : En 4 aller et retours minimum. Sans vibrer pour la première passe. En vibrant pour les suivantes. (En cas d’enrobés à chaud, veiller à humidifier les jantes pour éviter le collage.)

6) Vérifier la pente: A l’aide d’une règle de 1 m, d’un niveau à bulle et d’un mètre enrouleur, pour vérifier qu’elle se situe entre 2 et 3%.

7) Effectuer l’imperméabilisation de surface :

-Enrobés à chaud : Scellement des rives à l’émulsion suivi d’un gravillonnage fin 2/4 ou 4/6.

-Enrobés à froid : Scellement des rives à l’émulsion suivi d’un gravillonnage fin 2/4 ou 4/6. Et gravillonnage de la surface au 4/6. Imperméabilisation doit être différée pour laisser à l’enrobé le temps d’évacuer l’eau présente dans l’émulsion.

-Grave non traitée: Réaliser un bicouche 10/14 et 6/10.

Reprofilage

Page 101: Pathologies de chaussées

Purges Objectif Technique: Reconstituer tout ou partie de la structure porteuse de chaussée en cas de dégradation partielle en évitant de créer un piège à eau.

Mode Opératoire:

1) Repérer: Sur la chaussée, délimiter sommairement les parties à traiter en ajoutant une largeur de 20 cm .

2) Découper: La chaussée à la bèche pneumatique en laissant un bord de coupe franc et vertical.

3) Enlever: La structure polluée et la mettre en dépôt. Assurer une profondeur d’au moins 40 cm pour les purges profondes et 10 cm pour les purges superficielles.

4) Poser un drain: Sur le fond de fouille avec une pente vers le point bas du fossé pour éviter les pièges à eau.

5) Compacter: Le fond de fouille.

Page 102: Pathologies de chaussées

Purges 5) Compacter: Le fond de fouille.

6) Mettre en œuvre les matériaux : Utiliser une GNT type 0/31,5 par couches de 15 cm, ou une grave émulsion/ grave bitume par couches de 12 cm, en essayant de reproduire la structure de chaussée existante.

7) Compacter : Chaque couche pour éviter tout tassement différentiel ultérieur en insistant sur les bords de fouille.

7) Imperméabiliser : Réaliser une couche de surface en bicouche (à minima) ou en enrobés à chaud en veillant à ce que les bords de reprise soient au même niveau et imperméabilisés.

Page 103: Pathologies de chaussées
Page 104: Pathologies de chaussées
Page 105: Pathologies de chaussées
Page 106: Pathologies de chaussées

BouchageObjectif Technique: Rendre à la chaussée son état initial dans les meilleurs délais afin de maintenir la sécurité sur la chaussée, et d’éviter des interventions ulterieures.

Mode Opératoire:

1) Découper: La chaussée à la bèche pneumatique en laissant un bord de coupe franc et vertical. A minima nettoyer la zone de toutes les parties non liées et évacuer les eaux stagnantes.

2) Combler à refus: En utilisant un matériaux approprié. 0/31,5; grave émulsion ou enrobés selon les contraintes de la chaussée.

3) Compacter: A l’aide d’une dame vibrante ou d’une dame à main. Attention la qualité du compactage décidera de la durabilité de la réparation.

4) Imperméabiliser: Assurer une non pénétration de l’eau en imperméabilisant les graves. Pour les graves émulsions l’imperméabilisation peut être différée. Pour les enrobés à froid, gravillonner pour évider le collage aux pneumatiques.

Page 107: Pathologies de chaussées

ImperméabilisationObjectif Technique: Eviter toute pénétration de l’eau dans le corps de chaussée. Intervention dite de « l’emploi partiel à l’émulsion ».

Mode Opératoire:

1) Vérifier: Que le support est capable de recevoir une imperméabilisation sans risquer le ressuage.

- Surface bitumineuse : Vigilance car pas d’infiltration d’enduit possible.- Surfaces graves : OK car infiltration de l’enduit possible.

2) Délimiter: La zone à traiter.

3) Epandre gravillon 4/6 (ou 6/10): De façon à apercevoir la chaussée entre les gravillons. (4 à 6 l/m²)

4) Pulvériser: un film de liant à raison de 1,5 à 2 kg/m² d’émulsion à 65%.

5) Epandre gravillon 2/4 (ou 4/6): A raison de 5 à 6 l/m².

Page 108: Pathologies de chaussées

Imperméabilisation 6) Balayer: et ramener sur la partie traitée les gravillons roulants.

5) Compacter: Au cylindre à bille à raison d’un aller et retour.

Page 109: Pathologies de chaussées

Traitement du ressuage

Objectif Technique: Supprimer les effets néfastes de la présence d’un film de bitume résiduel à la surface de la chaussée. (Glissement, collage pneumatiques)

Mode Opératoire: (Cloutage)

1) Repérer: Sur la chaussée, délimiter sommairement les parties à traiter.

2) Epandre: Le granulat en choisissant la grosseur (2/4) (6/10); (10/14) et la quantité, en fonction de l’importance du film de liant à neutraliser.

3) Enchasser: Les gravillons à l’aide d’un cylindre à bille. Toujours procéder en périodes très chaudes pour utiliser la plasticité naturelle du liant.