COURS DE ROUTES- Partie 1 : Chaussées - SOMMAIRE CHAPITRE I : PRESENTATION DU RESEAU ROUTIER MAROCAIN CHAPITRE II : ESSAI DU LABORATOIRE ET MATERIAUX ROUTIERS GRANULAIRES CHAPITRE III : DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES NEUVES I- INTRODUCTION : II- COUCHES ET TYPE DE CHAUSSEE : III- METHODES DE DIMENSIONNEMENT : IV- TRAFIC : V- DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES SELON LE CATALOGUE DE STRUCTURE : 416 km mis en service. Routes Régionales : 10. Routes communales ( RC ) ~ à la charge des communes. Le parc automobile marocain est évalué à plus de 1 million de véhicules dont environ 40% est constitué de véhicules utilitaires et poids lourds.CLASSIFICATION DU RESEAU ROUTIER : Le réseau routier marocain est constitué par environ 60. La Direction des Routes (Ministère de l’Equipement et du Transport) est l’organisme qui assure la gestion du réseau classé (RN .093 km dont 9390 km revêtues .842 km dont 20.184 km revêtues . Les routes communales sont à la charge des communes rurales concernées.000 km de routes dont environ 32000 km revêtus.399 km dont 10. ces 60000 km de routes se répartissent en 4 catégories Routes Nationales : 11. N11 R312 Les routes sont classées dans l’une des quatre catégories en fonction de l’importance des pôles économiques qu’elles desservent.483 km revêtues . Au Maroc 95% du transport des personnes et 85% du transport des marchandises s’effectuent par la route. RP). II – PLITIQUE ROUTIERE : La politique routière de la DR s’articule autour des points suivants : .CHAPITRE I : PRESENTATION DU RESEAU ROUTIER MAROCAIN I . Routes Provinciales : 35. RR . Réseau autoroutier : 1. - - . .Renforcement et revêtement de 1700 Km/an .POTITIQUE ROUTIERE : SAUVEGADE DU PATRIMOINE ADAPTATION DU RESEAU ROUTIER EXTENSION DU RESEAU - .Elargissement de routes et contournement des agglomérations : 600 Km/an . _ Construction de 10 OA/an.Autoroute : 100 Km/an .Entretien OA : 30 unités/an - .Construction de 1000 Km/an .Aménagement de sécurité et rectification de tracé. . 1. Cet essai s’applique à la description des matériaux en vue de leur classification. . de tailles supérieures à 80µm. à la détermination des classes granulométriques et à la vérification des conditions granulométriques imposées. Paramètres de nature : a.CHAPITRE II : ESSAI DU LABORATOIRE ET MATERIAUX ROUTIER I. Il contribue à apprécier les qualités drainantes et la sensibilité à l’eau des matériaux ainsi que leur aptitude au compactage.LES ESSAIS SUR LES SOLS ET MATERIAUX GRANULAIRES : Les essais du laboratoire pour l’identification des matériaux de remblais et matériaux granulaires utilisés dans la construction des routes sont les suivants : Les mêmes essais sont aussi exploités pour le contrôle avant et après de la qualité des matériaux et de la mise en œuvre. suivant leur dimension au moyen d’une série de tamis à mailles carrées.Granulométrie L’essai a pour objet de déterminer la répartition des grains d’un matériau. pour chaque tamis.recherche de la limite de liquidité (Wl) : c’est la recherche de la teneur en eau pour laquelle une rainure pratiquée dans le matériau placé dans la coupelle se ferme( sur une longueur de 1 cm) après 25 chocs normalisés. permet d’apprécier le caractère argileux ou plastique du matériau et contribue à sa classification ( LCPC et RTR).Recherche de la limite de plasticité (Wp) : c’est la recherche de la teneur en eau pour laquelle un rouleau de 3mm. .La limite de plasticité (Wp) est la moyenne arithmétique des teneurs en eau obtenues à partir de deux essais. . les pourcentages des refus cumulés : 100 x Ri/Ms - Calculer. les pourcentages ainsi obtenus sont exploités. Expression des résultats : . Les masses des différents refus cumulés ou celles des différents passants sont reportées à la masse initiale du matériau.Principe : L’essai consiste à fractionner un matériau au moyen d’une série de tamis à mailles carrées de dimensions décroissantes.Calculer. confectionné à la main. .(100 x Ri/Ms) - Construire la courbe Pi(%) = f(di) en échelle semi-logarithmique . les pourcentages des tamisâts correspondants : Pi (%) = 100. pour chaque tamis.Limites d'atterberg : Coupelle Préparation de matériaux Limite de liquidité Limite de plasticité L’essai a pour objet la détermination des deux limites d’Atterberg ( limite de liquidité à la coupelle et le limite de plasticité au rouleau).4 mm). se fissure. L’essai s’effectue sur le mortier (éléments inférieurs à 0. L’indice de plasticité est la différence entre ces deux limites. soit sous une forme graphique (courbe granulométrique). soit sous leur forme numérique. Principe : L’essai se réalise en deux phases : . di : ouverture de tamis de rang i b.Tracer la droite moyenne W = f(N) dans une échelle semi-logarithmique. . La limite de liquidité (Wl) est la teneur en eau qui corresponde à 25 chocs. Wp Commentaire : - Cet essai est significatif pour les matériaux de plasticité appréciable. en expriment un rapport conventionnel volumétrique entre les éléments sableux qui sédimentent et les éléments fins qui floculent.Valeur de bleu de méthylène : L’essai a pour objet la détermination de la valeur de bleu de méthylène d’un sol.L’indice de plasticité est la différence entre les valeurs des limites de liquidité et de plasticité. On distingue généralement les seuils suivants: IP < 5 matériau non plastique 5 < IP < 15 matériau peu plastique 15 < IP < 40 matériau plastique IP > 40 matériau très plastique c. Un matériau est considéré insensible à l’eau quand VBS est inférieur à 0. La valeur de l’équivalent de sable (Es) est le rapport. cette valeur mesure globalement la quantité et l’activité de la fraction argileuse contenue dans ce sol. Son principe consiste à floculer un matériau dans une solution lavante normalisée. Il rend compte globalement de la quantité et de la qualité des éléments fins. C’est l’un des paramètres d’identification sur lequel s’appuis la classification des sols (classification RTR). Principe : L’essai consiste à mesurer par dosage la quantité de bleu de méthylène pouvant adsorber sur le matériau mis en suspension dans l’eau. les hauteurs du sédiment (sable) et du floculat (fines). Commentaire : - VBS caractérise mieux les sols faiblement plastique (IP<12). .. L’adsorption maximale est atteinte lorsqu’une auréole bleu claire persistante se produite à la périphérie de la tache. elle es préférable à l’essai classique limites d’atterberg. à la hauteur totale du floculat de la partie sableuse sédimentée. IP = Wl . et à mesurer.1 d- Equivalent de sable : L’essai a pour objet de mesurer la propreté d’un sable. après un temps de repos. Le dosage s’effectue en ajoutant successivement différentes quantités de bleu et en contrôlant l’adsorption après chaque ajout au moyen d’une tache sur un papier filtre. plus le caractère argileux du matériau est fort et il faudra une grande variation de teneur en eau pour modifier son état. multiplié par 100. PRINCIPE - L’essai s’effectue sur la fraction 0/5mm. de la hauteur de la partie sableuse sédimentée. Plus l'IP est grand. Il consiste à mesurer la quantité d’éléments inférieurs à 1.Los Angeles : L’objet de l’essai est de mesurer la résistance à la fragmentation parcs chocs des éléments d’un échantillon de granulats. La résistance à l’usure est mesurer par la quantité.Micro Deval Humide : L’essai a pour objet de mesurer la résistance à l’usure d’un échantillon de granulats et leur sensibilité à l’eau.6mm produite par frottements réciproques. définie par : .2.Paramètres de comportement mécanique : a. appelé coefficient micro-deval en présence de l’eau (MDE). la résistance à la fragmentation par chocs (ou le coefficient Los Angeles LA ) s’exprime par : LA = 100 m/M b.6mm produits au cours de l’essai.6 mm produite en soumettant le matériau aux chocs de boulets normalisés dans une machine Los Angeles. PRINCIPE L’essai s’effectue sur les gravillons entre 4 et 14mm et entre 25 et 50mm. en présence des charges abrasives et de l’eau. m la masse des éléments inférieurs à 1. dans un cylindre en rotation. Si M est la masse du matériau soumis à l’essai. Principe : L’essai consiste à mesurer la quantité d’éléments inférieurs à 1. Friabilité des sables : l’essai a pour objet la mesure de la résistance à la fragmentation des sables.Fragmentabilité : L’essai a pour objet de déterminer le coefficient de fragmentabilité des matériaux rocheux. PRINCIPE L’essai s’effectue sur la fraction 0. Cette évolution est imputable à une résistance structurelle de la roche insuffisante vis-à-vis des sollicitations mécaniques. e. définit par : FR = D10 du matériau avant pilonnage D10 du matériau après pilonnage D10 : dimension des grains en dessous de la quelle se situe 10% du matériau (en mm).2/2mm ou 0. Il consiste à mesurer l’évolution granulométrique des sables produite par fragmentation dans un cylindre en rotation à l’aide d’une charge en présence d’eau (protocole similaire au micro-deval).6mm produits au cours de l’essai x 100 Masse du matériau soumis à l’essai c.Dégradabilité : .2/4mm.1mm produits au cours de l’essai Masse du matériau soumis à l’essai x 100 d. appelé coefficient de fragmentabilité du matériau FR. Cette réduction s’exprime par le rapport.MDE = Masse des éléments inférieurs à 1. Ce coefficient constitue un des paramètres représentatifs du comportement de certains matériaux se traduisant par une évolution continue de leur granularité depuis leur extraction jusqu’au terme de leur mise en œuvre et même pour certains matériaux durant la vie de l’ouvrage. PRINCIPE L’essai consiste à déterminer la réduction de D10 d’un échantillon de granularité d/D donnée soumis au pilonnage conventionnel (par application de 100 coups de dame PROCTOR NORMAL). Cette évolution granulométrique es caractérisée par un paramètre appelé coefficient de friabilité des sables (Fs) définit comme suit : Fs = Masse des éléments inférieurs à0. Le coefficient de fragmentabilité est un des paramètres d'identification retenu dans la classification des matériaux de remblais et de couches de formes. La teneur en eau : Pesage Sèchage b. Le principe de ces essais consiste à humidifier un matériau à plusieurs teneurs en eau et à le compacter selon un procédé et une énergie conventionnels. Pour chacune des valeurs de teneur en eau considérées. : . présente une valeur maximale de la masse volumique du matériau sec qui est obtenue pour une valeur particulière de la teneur en eau. La courbe appelée courbe Proctor.3.Indice portant californien : C. on détermine la masse volumique sèche du matériau et on trace la courbe des variations de cette masse volumique en fonction de la teneur en eau. Principe : Les caractéristiques de compactage Proctor d’un matériau sont déterminées à partir des essais dits : Essai Proctor. 4.Paramètres de comportement hydrique : a.Paramètres de comportement hydrique : a.Essai Proctor L’essai a pour objet la détermination des caractéristiques de compactage d’un matériau. Il se réalise sur la fraction 0/200mm.R. Ces caractéristiques sont la teneur en eau optimale et la masse volumique sèche maximale.B. - le rapport de concassage qui est le rapport entre la plus petite dimension du matériau soumis au premier concassage et la plus grande dimension du granulat obtenu. c. à une vitesse normalisée. le rapport de concassage est de 1. Expression des résultats : Construire la courbe : efforts-enfoncements . IPI : est l’Indice Portant Immédiat mesuré à la teneur en eau de confection de l’éprouvette sans application des surcharges. Les éléments de mauvaises formes ont les inconvénients suivants : Fragmentation facile. Par définition l’indice recherché est la valeur maximale de ces rapports. Caractéristique Sols très déformables Sols déformables Sols peu déformables Sols très peu déformables C.B. . Exemple : un granulat élaboré 0/20 aura un indice de concassage de 70%(IC=70%) si 70% du matériau d’origine a une dimension supérieure à 20mm. sont rapportés à des valeurs des forces observées sur un matériau de référence pour les mêmes enfoncements. en tant que support ou constituant d’une structure de chaussée. Il consiste à mesurer les forces à appliquer sur un piston pour le faire pénétrer. les rapport de concassage est égale à 4 et dans ce cas on dit que le concassage est pure.L’angularité L’angularité est mesurée par le pourcentage d’éléments concassés. Exemple: si une grave 0/20 est obtenue par concassage de la grave brute 20/D.Calculer les deux rapports suivants : Force à 2. Dans la pratique. Immédiat 3 3 à 6 6 à 10 10 à 25 >25 b. Il existe deux notions essentielles : . dans une éprouvette de matériau dans un état de densité et de teneur en eau.5mm d’enfoncement (KN) 13 20 .R. Difficile à compacter.58 ( G : grosseur et E : épaisseur ). Presse CBR Principe : L’essai s’effectue sur la fraction 0/20mm d’un matériau dont la proportion des éléments supérieurs à 20mm ne dépasse pas 25%.l’indice de concassage qui est la proportion en poids d’éléments supérieurs à D du granulat élaboré. CBRimmédiat : est le CBR d’un matériau mesuré à la teneur en eau de confection de l’éprouvette avec application des surcharges normalisées.L’indice recherché est la plus grande valeur de ces deux rapports. contenu dans le matériau d’origine soumis au concassage. on distingue : CBRimmersion : est le CBR d’un matériau mesuré après 4 jours d’immersion de l’éprouvette avec application des surcharges normalisées. Si un granulat 0/10 est obtenue à partir du concassage de la grave brute 40/D. dans des conditions de compactage et de teneur en eau.5mm d’enfoncement (KN) et Force à 2. La forme est caractérisée par le coefficient d’aplatissement ( CA) pourcentage d’élément dont le rapport G/E > 1.Coefficient d’aplatissement : La forme des granulats est importante car un excès d’élément plats ou allongés nuit à la compacité et la stabilité de la couche.L’essai a pour objet de déterminer la portance d’un matériau. Les valeurs particulières des forces ayant provoqué les enfoncements conventionnels. II .Contrôle de qualité des matériaux NATURES ET FREQUENCES DES ESSAIS SUR LES MATERIAUX.08 40 à 69 % 31 à 59% 26 à 53% 18 à 40% 2 à 10% 60 à 90% 33 à 64% 20 à 48 % 2 à 14% 2 0.F.08 40 à 70% Tableau 4 : Granularité passant au tamis de en mm Fuseau GNA et GNB 40 31.N. = grave non traité pour couche de base de granulométrie 0/31.3 2 0.5 propreté d graves non traités pour couche de fondation GNF GNF1 GNF2 GNF3 Tab4 >60 >30 <30 <40 <50 <25 <35 <45 GNC GND Tab3 >30 <35 <40 <30 <35 - IP<6 et ES(0/2) >45 sinon VB<1.B.N.G.5 IP<8 IP<8 ou VB<2 IP<12 Tableau 2 : Granularité passant au tamis de en mm Fuseau 60 40 GNF 0/60 100 à 90% 58 à 89% GNF 0/40 100% 100 à 90% 20 10 6.G.N. = grave non traitée pour couche de fondation de granulométrie 0/40 ou 0/60 .5 .5 IP<8 IP<6 sinon VB<1.5 .A. L'eau nécessaire au compactage des assises sera exempte de toute matière de suspension. Ayant l’orientation proche de l’horizontale. L'eau soumâtre pourra être utilisée en cas de nécessité graves non traités pour couche de base GNR GNA GNB Granularité Tab1 Tab2 Angularité IC (%) > 100 > 100 >35 Los Angles <25 <30 MDE <20 <25 CA <30 H Ip non mesurable ES(0/5)>30 h ES(0/2)>50 ES(0/2)>45 a sinon VB<1 sinon VB<1.5 20 100% 100 à 90% 68 à 90% 10 6. La refonte du nouveau catalogue de structures types de chaussées prévoit d'autres classes de matériaux granulaires. . .G.3 43 à 78 % 35 à 64% 22 à 43% 4 à 11% c .Matériaux non traités constitutifs du corps de chaussée : Les matériaux routiers (granulats pour assises non traités) les plus utilisées sont les suivants : . Essais à réaliser Fréquence Analyse granulométrique sous eau 1/1000 m3 limites d'Atterberg 1/1000 m3 Equivalent de sable sur 0/5 ou 0/2 1/1000 m3 Mesure de l’activité argileuse au bleu de méthylène 1/1000 m3 Mesure de dureté Los Angeles 1/5000 m3 . = grave non traité pour couche de base de qualité supérieure de granulométrie 0/31. Mesure de la résistance à l'usure par Micro Deval humide 1/5000 m3 Mesure de l’indice de concassage 1/5000 m3 Mesure du coefficient d’aplatissement CA 1/5000 m3 Mesure de l’épaisseur de la GNT 1/200 ml par couche Mesure de la teneur en eau 1/200 ml par couche Mesure de la densité au densitomètre 1/200 ml par couche . c) la couche de surface La couche de surface est constituée : de la couche de roulement (Enrobé bitumineux (EB). la couche de fondation (GNF) surmontée de la couche de base. d’une couche de liaison éventuellement entre les couches d’assises et la couche de roulement ( ralentissement de la remontée des fissures des couches d’assises traitées aux liants hydrauliques. La chaussée doit avoir une épaisseur telle que la pression verticale transmise au sol soit suffisamment faible afin que celui-ci puisse la supporter sans dégradation. L’objectif du dimensionnement est de déterminer les épaisseurs à donner aux différentes couches de la chaussée afin de réduire les contraintes et déformations à des valeurs admissibles.INTRODUCTION : Le rôle fondamental d’une chaussée consiste en la répartition convenable des efforts dus au trafic sur le sol support. module. Pour les chaussées à faible trafic.…). elle protège le sol support et elle établit une qualité de nivellement et permet la circulation des engins pour l’approvisionnement des matériaux et la construction des couches de chaussées .CHAPITRE II : DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSEES NEUVES I. b) les couches d’assises L’assise de chaussée est généralement constituée de deux couches. le rôle de la couche de fondation peut être assuré par un traitement du sol support.…). Ces couches en matériaux élaborés (le plus souvent liés pour les chaussées à trafic élevé) apportent à la chaussée la résistance mécanique aux charges verticales induites par le trafic. II.) qui est la couche supérieure de la structure de chaussée sur laquelle s’exercent directement les agressions conjuguées du trafic et du climat . elle a une double fonction : pendant la phase des travaux. revêtement superficiel(RS) . enrobé coulé à froid(ECF). elle permet d’améliorer et de rendre plus homogène les caractéristiques dispersées des matériaux de remblai ou du terrain en place (portance.COUCHES ET TYPE DE CHAUSSEE : 1.….Les couches de chaussée : Les chaussées se présentent comme des structures multicouches mises en œuvre sur un ensemble appelé plate-forme support de chaussée constituée du sol terrassé dit sol support.Chaussées souples . surmonté généralement d’une couche de forme. a) la couche de forme La couche de forme est une couche de transition entre le sol support et le corps de chaussée. Elles répartissent les pressions sur la plate-forme support afin de maintenir les déformations à ce niveau dans des limites admissibles.Les types de chaussée : a. 2. T.C.O. Le pourcentage des poids lourds du parc national est généralement compris entre 30 et 45% la valeur moyenne réglementaire est de 35% .En tant que charge et c'est donc la sollicitation qui permet d'arrêter les épaisseurs de différentes couches qui constituent le corps de chaussée. compacité. Le réseau routier marocain est constitué dans sa majorité par ce type de structure. Au Maroc on considère comme poids lourds tout véhicule qui a un poids total en charge (P.T. Les matériaux de chaussée (module d’élasticité. Il n'existe pas d'équation mathématique exacte permettant de relier les données de la route aux épaisseurs . L’épaisseur global de la chaussées est généralement compris entre 30cm et 60cm . PL = Trafic MJA x (taux de PL) .…) . c. cependant. b. qui englobe tous les véhicules.à.Chaussées en béton de ciment Ces structures comportent une couche de béton de ciment de 15 à 40 cm d’épaisseur éventuellement recouverte d’une couche de roulement mince en matériaux bitumineux. (Américaine ) . parfois réduit à un enduit superficiel en cas de trafic moyen à faible. Pour le traduire en charge.H.A.TRAFIC : a-DEFINITION : Le trafic intervient sous deux formes : . L’environnement (données climatiques) . il existe plusieurs méthodes pour l'estimation de la structure de chaussées : .5t).Ces structures de chaussées comportent une couverture bitumineuse (5 à 12 cm d’enrobés bitumineux).…). loi de fatigue.S.En tant que quantité de véhicules et c'est la donnée principale pour dimensionner la chaussée en largeur et en épaisseur. III- METHODES DE DIMENSIONNEMENT : Les calculs de dimensionnement sont assez délicats car les matériaux constituant le corps de chaussées sont visco-élastiques pouvant périr par : .Excès de charges (dépassement de capacité portante).Méthodes ROAD NOTE 29 et 31 ( Anglaises ) Le dimensionnement des structures de chaussées se base sur les facteurs suivants : Le trafic (volume. on ne considère que les poids lourds (PL). . La dalle de béton peut être continu avec un renforcement longitudinal par des armatures « béton armé continu » ou discontinue avec ou sans éléments de liaisons aux joints.…) . Au Maroc le trafic est exprimé en MJA/j (moyen journalier annuel par jour) c. homogénéité.Chaussées semi-rigides Ces structures comportent une couche de surface bitumineuse sur une assise en matériaux traités aux liants hydrauliques (ciment.d un nombre de véhicules par jour. agressivité) . chaux.Méthode A. .Répétitions des charges moins importantes (fatigue). IV. épaisseur. La qualité de la réalisation (dosage. › 1. La plate-forme support de chaussée .Catalogue Marocain de structures types de chaussées neuves . etc. selon le réglage. .Trafic à la mise en service . Ces appareils. Compte-tenu du grand nombre de cas possibles résultant des différentes hypothèses de durée de services des chaussées et des taux de croissance du trafic que peut faire le projecteur. la classification du trafic adoptée est : Trafic en véhicule par jour 4500< T 2000 < T< 4500 750 <T<2000 250<T<750 T<250 Classe de trafic T0 T1 T2 T3 T4 Dominance sur routes principales 13% 21% 32% 29% b . la classification du trafic adoptée est : Trafic en véhicule par jour 4500< T < 2000 < T< 4500 750 <T<2000 250<T<750 T<250 Classe de trafic T0 T1 T2 T3 T4 Dominance sur routes principales 13% 21% 32% 29% C . éventuellement les PL. Un poids lourds au sens marocain est équivalent à 2.. La limite de la charge réglementaire d'un essieu au Maroc est de 13t . on caractérise le trafic par deux paramètre .L de charges supérieur à 1. se sont : . De façon à permettre l'utilisation des données provenant de ces différents moyens de comptage possible.Trafic cumulé sur la durée de vie choisie L'intensité du trafic lourd et son agressivité sont souvent mal connues et cela est encore plus vraie sur les routes à faible trafic puisque l'on ne dispose pas d'études préalables sur la rentabilité de l'investissement ni de comptage systématique. par rapport au dommage dû à un passage d’un essieu isolé de référence de charge P0 et qui est donnée par la formule suivante : .L.Agressivité du trafic L’agressivité d’un essieu correspond au dommage provoqué par sa charge P.5t par exemple). Compte tenue de l'importance du paramètre trafic dans le dimensionnement des chaussées. le trafic lourd pourra être caractérisé à partir du nombre de P. .Un appareil utilisant un câble piezoélectrique qui permet de compter les essieux de poids supérieur à un seuil donné. Le trafic.Les charges P. on ne saurait qu'inciter les maîtres d'œuvre à réaliser les comptages nécessaires sur les voies existantes et à effectuer une étude de trafic dans la zone intéressée par le projet. La prise en compte de ce paramètre se fait en conséquence à partir du trafic lourd. cette moyenne est calculée en tenant compte de l'évolution de la circulation du parc Automobile.Un appareil utilisant un tuyau pneumatique et une boucle magnétique qui permet de compter les poids des P.. et peut même fournir un histogramme simplifié des charges. se déplacent facilement et permettent des mesures à des coups limités.MODE D'EVALUATION DU VOLUME DE TRAFIC : Outre les moyens classiques de comptage du trafic (comptage visuel par catégorie de véhicules). les P. de conception simple. qui peut compter.L sont transmises à la chaussée par l'intermédiaire des essieux. Selon le catalogue Marocain de structure type de chaussées neuve.L de poids total autorisés supérieurs à une valeur donnée (1. et principalement le trafic lourd. . Selon l’ancien catalogue Marocain de structure type de chaussées neuve (1977) .3 essieux Le taux d'accroissement du parc national est estimé à 6% . il existe maintenant des appareils légers et peu coûteux qui peuvent fournir des renseignements précis sur l'intensité du trafic et notamment le poids lourd.5t. constitue un élément essentiel du dimensionnement de chaussées. A partir de cette relation et en prenant compte de tout le spectre des essieux marocains avec leurs fréquences on calcule l'agressivité moyenne de l'essieu Marocain par rapport à un autre essieu de référence égale à 8.6 T chacun .CALCUL DU TRAFIC – TPL : Le trafic est exprimé en nombre moyen journalier de poids lourds de plus de 8 tonnes en charge sur les deux sens de circulation. il est répartir en six classes : Nombre journalier de PL > 8T 0à5 5 à 50 50 à 125 125 à 250 250 à 325 325 à 450 Classe TPL1 TPL2 TPL3 TPL4 TPL5 TPL6 Hypothèses du catalogue Largeur de chaussée (L) : . tandem.6 x 2 x 10)4) =5x104 x23 x2x(Coefx0.64) La valeur de Coef n'importe pas ici Coef = 1/P24 La dégradation que provoque le camion est : AgCamion = 5 x (Coef x 124) = 5 x (Coef x (0. Comparer les deux agressivités.75 Tridem 1. un essieu est considéré comme isolé lorsque sa distance à l’essieu voisin le plus proche est supérieure à 2 m.A = K ( P / P0 ) K est un coefficient qui permet de tenir compte du type d’essieu (isolé. On suppose que la chaussée est souple . Essieu tridem Essieu isolé ou simple Essieu tandem K et dépendent de la nature des matériaux et de la structure de chaussée. V. ils sont donnés par le tableau ci-après : K Structures souples 4 Isolé 1 Tandem 0. Calculer l’agressivité d’un camion à deux essieux de 12 T chacun . Coef = 1/P24 Corrigé : La dégradation que provoque la voiture est : Agvoiture = 2 x (Coef x 0. tridem).64) = (5x 104 x 23) x Agvoiture = 400 000 x Agvoiture Un unique passage de ce camion aura autant abîmé la route que 400 000 passages de voitures (soit pour une route faiblement à moyennement circulée. de l'ordre de 1 an de trafic léger).1 Structures semi-rigides 8 1 12 113 Structure en béton (dalles) 12 1 12 113 Exercice : Calculer l’agressivité d’une voiture à deux essieux de 0.2t.DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES SELON LE CATALOGUE DE STRUCTURE : A. 7. C1 : largeur de chaussée. CVC NPL : Nombre de Poids Lourds (PTC > 8 T) par jours dans les deux sens à l’année de mise en service. Pi C 2 ( 13 ) P Avec : α = 4 pour chaussée souple . C1 = 1. C4 . L ≥ 6 m.7.2 1.106 TPL6 1. α = 8 pour chaussée semi rigide ou matériaux traités au ciment .106 Calcul de NE NE = NPL .3 1.6.7. on utilisera le catalogue en calculant le trafic équivalent en essieu de 13 T (NE) cumulé sur la période choisie et en le comparant au tableau cidessous Structure Souple (ou) Semi-rigide Rigide Durée de vie Courte Longue Longue TPL1 8.8. C1 . Trafic projet Si pour un projet donné.7 0.105 1. α = 12 pour chaussée rigide.103 2.105 TPL4 3.8. N4 . C3 : Taux d’accroissement des poids lourds .106 3. Durée de vie longue : 15 à 20 ans.104 1.7 0.5 Taux d’accroissement des poids lourds Il a été pris égal à 4 % Trafic global Le trafic global est supposé équilibré dans les deux sens de circulation Durée de vie Durée de vie courte : 10 ans.106 2.104 4.105 TPL3 1. l’agressivité de ce trafic est qualifié par le coefficient CAM.104 TPL2 4.5 si 4 < L < 6 m C2 : Agressivité du trafic Connaissant l’histogramme de charges par type d’essieu pour un trafic donné.5.106 2.L 4 m.105 6.5.4 0.5.5.3.105 9.4.9 1.1.105 3.106 TPL5 5. correspondant à l’agressivité moyenne du poids lourds composant ce trafic par rapport à l’essieu pris pour référence.2. C2 .1.7 0.4 0. les données réelles de trafic diffèrent des hypothèses énoncées ci-dessus.105 2.1.8 1 Rigide 0.1. C3 .105 1. TPL 1 : TPL2 à TPL6 : Agressivité du trafic Classe du trafic TPL1 TPL2 TPL3 TPL4 TPL5 TPL6 Souple ou semi-rigide 0.5 0.4. 8 (TPL5 et souple) C3 = ]ٍِ (1+0. C1= 1 ( ℓ=7m > 6) C2 = 0.13 = 295 V/j dans les deux sens . on affecte tout le trafic lourd sur la voie lente.5 x 1 x 0. Ce qui correspond à priori à un trafic TPL5 .103 15 ans 7.8 x 1.5 x C1 x C2 x C3 x C4 x N4 x N2 Avec : Taux de croissance (a) du trafic : a = 1963/1870 – 1 = 2061/1963 -1 = 0.4.103 25 ans 15.05)10 -1 [ / ] ( 1.103 10 ans 4.04n – 1) / 0. 0.(1 a ) n 1 a C3 (1 0.05 N2 = 2061 x 1.04 On peut aussi utiliser le graphique (voir catalogue) C4 = 1 N4 = 4.04)10 -1[ = 1.4x 103 x 295 (trafic PL) 20 ans 10.05 0.2.052 x 0. N4 : Trafic de cumul N4 = 365 x (1.04) n 1 0. Calcul du trafic cumulé équivalent en essieux de 13 t.3. * PL ( PTC > 1.04 Période N4 5 ans 2. Pour le cas des trafics déséquilibrés entre les deux sens. CVC est le pourcentage de la voie la plus chargée.05.8 et la structure sera dimensionnée pour la voie la plus chargée.048 # 1. N(Essieux de 13 t) = 0.5 t) = 39% du trafic global * PL ( PTC > 8 t) = 13% du trafic global * Trafic équilibre Vc = 50 % = 0. ce qui revient à dimensionner comme pour une chaussée à deux voies.9.5 * n = 10 ans . Exemple d’application : Données: Largeur de la chaussées = 7 m Trafic dans les deux sens : Année TMJA 2010 1870 2011 1963 2012 2061 -Année de mise en service 2014. Pour le cas de 3 voies. la structure sera dimensionnée pour le sens le plus chargé.05 x 1 x 4.103 .4 103 N (Essieux de 13 t) = 0.103 Avec n : durée de vie CVC : Pour le cas d’un trafic déséquilibré.04 Avec a : taux d’accroissement n : durée de vie C4 : Pour le cas de 2x2 voies C4 = 0. 5 ou IP < 12 A2 : sous-classe des sols fins moyennement plastiques (limons argileux) Les sols avec 12 < IP < 25 ou 2. C et D) comme suit: La classe A : les sols fins (silts. Ces sous classes se subdivisent en d’autres sous classes et ce en fonction de la dureté ou la friabilité .) Elle contient les sols fins qui présentent un D max. il y à quatre zone : H : Zone humide (>600mm) h : Zone semi-humide (250 à 600 mm) a : Zone aride (50 à 250 mm) d : Zone désertique (<50mm) (Voir carte schématique des zones climatiques page 46 du catalogue). l’essai à privilégier est l’IP. < 50 mm et un tamisat à 80 m > 35 %. A3 et A4. B2.= 5.5 < VBS < 6 A3 : sous-classe des sols fins plastiques (argiles marnes. Zone II : les problèmes de stabilité de plateforme ne permettent pas d’assurer un comportement sans risque majeur de structure de chaussée (fissuration. B. A2. < 50 mm et un tamisat à 80 m < 35 %. Environnement géotechnique : D’après le catalogue de structure 1995.45 105 # 5. Pour les A2. limons. affaissement …)c’est le cas des instabilités de versant et de remblai sur sol compressible. 2.4 105 Classe de trafic : TPL5 B. B4.B3. et B6 et ce suivant l'importance et les caractéristiques des fines et l'importance de la fraction sableuse. L’ensemble des sous-classes se présentent comme suit : B1 : Sous-classe des sables silteux · Tamisat à 2 mm > 70 % · Tamisat à 80 m < 12 % · 0. B5.SOL : 1. argiles. Elle se subdivise en 6 sous-classes B1. Elle contient quatre sous-classes A1.Environnement : Les zones climatiques : Les zones climatiques sont définies selon la pluviométrie moyenne annuels. A3 et A4 suivant l'importance de la plasticité : A1 : sous-classe des sols fins peu plastique (limons silteux. limons peu plastiques) Les sols avec VBS < 2. limons plastiques) Les sols avec 25 < IP < 40 ou 6 < VBS < 8 A4 : sous-classe des sols fins très plastiques (argiles et marnes) Les sols avec IP > 40 ou VBS > 8 NB : Pour les sols A1.2 Sous-classe : B11 si FS 60 .Classification des sols : La Classification retenue dans le catalogue est la classification RTR Ci-après la classification RTR des sols meubles : La classification des sols se présente sous quatre classes des sols (classes A. l’essai à privilégier est la VBS. deux zones sont considérés : Zone I : ou les problèmes de stabilité de plateforme sont réglés ou ponctuels . 1 < VBS < 0. etc…. La classe B : les sols sableux ou graveleux avec fines Elle contient les sols sableux et graveleux avec fines avec un D max. B.5 (ou IP < 12) Sous-classe : B51 si LA 45 et MDE 45 Sous-classe : B52 si LA 45 ou MDE 45 B6 : Sous-classe des sables et graves argileux plastiques · Tamisat à 80 m compris entre 12 % et 35 % · VBS > 1. Cette classe est subdivisée en deux grandes sous classes C1 et C2..2 Sous-classe : B31 si LA 45 et MDE 45 Sous-classe : B32 si LA 45 ou MDE 45 B4 : Sous-classe des graves peu argileuses · Tamisat à 2 mm < 70 % · Tamisat à 80 m < 12 % . La classe D : Sables et graves propres Elle contient les sols insensibles à l'eau. Bi ou Di la classe de la fraction 0/50 mm du matériau 0/D. 1 < VBS < 0.5 (ou IP > 12) NB : Pour les sols B5 et B6. VBS > 0.Sous-classe : B12 si FS 60 B2 : Sous-classe des sables peu argileux · Tamisat à 2 mm > 70 % · Tamisat à 80 m < 12 % · VBS > 0. Tout-Venants bréchiques. C1Bi ou C1Di ou C2Ai. C2Bi ou C2Di avec Ai.les matériaux anguleux peu charpentés (où le 0/50 représente plus de 70 % du 0/D) C2 : sous-classe : contient les matériaux anguleux très charpentés (0/50 70 % du 0/D) Ces deux sous-classes C1 et C2 se subdivisent en d'autres sous-classes C1Ai. C1 : sous-classe : contient 1 .2 Sous-classe : B 21 si FS 60 Sous-classe : B 22 si FS 60 B3 : Sous-classe des graves silteuses · Tamisat à 2 mm < 70 % · Tamisat à 80 m < 12 % · 0.2 Sous-classe : B41 si LA 45 et MDE 45 Sous-classe : B42 si LA 45 ou MDE 45 B5 : Sous-classe des sables et graves silteux ou argileux peu plastiques · Tamisat à 80 m compris entre 12 % et 35 % · VBS < 1. Cette classe contient 2 sous classes qui se présentent comme suit : D1 : sous-classe : contient les sables propres (alluvionnaires et autres..S < 0. Tout-Venants grossiers : Elle contient les sols comportant des fines et des gros éléments avec un D max > 50 mm.1 et un tamisat à 80 m < 12 %.les matériaux roulés et 2 . Ces sols présentent une V. ) ·D max < 50 mm ·Et passant à 2 mm > 70 % Sous-classe : D11 si FS 60 Sous-classe : D12 si FS 60 . l’essai à privilégier est la VBS. La classe C : Matériaux d’éboulis. A2. B5. C2Ai.D2 : sous-classe : contient les graves propres (alluvionnaires et autres. C1B5.. a faiblement sensible a l’eau Description Dont la consistance varie très rapidement en présence de l’eau Dont la consistance varie plus lentement en présence de l’eau Classification RTR A1. C2B5. B6 C1Ai. ) ·D max < 50 mm ·et passant à 2 mm < 70 % Sous-classe : D21 si LA 45 et MDE 45 Sous-classe : D22 si LA 45 ou MDE 45 Le tableau synoptique ci-après représente cette classification générale des sols meubles : Méthode à suivre pour la classification : ETAPE 1 : CATEGORIE DU SOL SELON LE CATALOGUE : N I II Catégorie de sol Designation Sol très sensible a l’eau Moyen. C2B6 . A3. A4 TfAi B2. C1B6.. B4. B3 D1.III Non sensible à l’eau IV Grossiers ou graveleux V Sol volumétriquement instables TcAi. TfBi.TcB3. l’étanchéité est assurée et maintenue. (D) : Déblai . . C1B3. C2B4. C2B1. D2 TcB1. c’est à dire un mauvais drainage. C1B2. C2B3. (2) : Le choix se fait par essai de déformabilité . TcB4. C1B4. TcB2. la conception du profil en travers prévoit un drainage rapide et efficace. Type 2 : Mauvais ou absence de drainage : Si l’une des 3 conditions précitées n’est pas satisfaite. (R) Remblai.DETERMINATION DU DISPOSITIFS DE DRAINAGE : Type 1 : Bon drainage : Si Si Si Si les dispositifs de drainage assurent un rabattement de nappe permanent a –1 m sous le niveau 1. C2B2. ETAPE 3 : PORTANCE AU NIVEAU INFERIEUR DE LA COUCHE DE FORME STI (NIVEAU 1): (1): Le choix St2 ou St3 se fait a partir de l’étude CBR avant immersion. TxA4 (fissuration) quand la teneur en eau diminue Dont les éléments fins sont insensibles a l’eau ETAPE 2. TcB5 Dont les éléments fins sont peu a non argileux ou D3 en proportion très réduite C1B1. TcB6 B1. les eaux de ruissellement collectées dans les fossés ne peuvent atteindre le niveau 1. Sols tirseux présentant de très forts retraits TxA3. TcB MT Classes Sti St0 St1 Epaisseur de la C.C2B (TcA.C1B3.C1B3.C2B11.B4) F1 TPL4 TPL5 TPL6 B11.C2B31.B2.C2B51.TfB2.D21.C1B51. C1B1. .C2B21 C2B41. plusieurs choix de structures sont possibles d’adopter. Par conséquent. il existe 6 fiches pour déterminer le type de structure à mettre en place.PORTANCE AU NIVEAU SUPERIEUR DE LA COUCHE DE FORME PJ : Trafic TPL1 TPL2 TPL3 Matériaux à choisir pour la C.C1B41.F 10 AC + 30 F2 10 AC + 20 F2 Pj P1 P2 Sti (i>1) +30 F2 Pi+1 St0 St1 10 AC + 40 F1 10 AC + 25 F1 P2 P2 Sti (i>1) + 40 F1 Pi+1 St0 St1 St1 40 25 + 50 P2 P2 P3 ETAPE 5 : VERIFICATION DE LA STRUCTURE MINIMALE Type de structure Souple Semi souple Rigide Trafic TPL1 à TPL3 TPL4 à TPL6 TPL3 à TPL4 TPL5 à TPL6 Tous trafic Portance Pj minimale P1 P2 P3 P2 P1 Dans la pratique.TfB4.C2B21.B41 D11.ETAPE 4.TcB.B31. D1.F F2 B1.D31 C1B1.