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La structure d’une chaussée
Mathieu MeunierSolmatech Inc.
Présentation technique 2013 – École de technologie s upérieur – Novembre 2013
chausséeDéfinitions et objectifs
Présentation
Autopsie d’une chausséeUtilité des couches
Mathieu Meunier – [email protected] – www.solmatech.ca
Utilité des couchesConclusion
Présentation
Autopsie d’une chausséeUtilité des couches
Mathieu Meunier – [email protected] – www.solmatech.ca
Utilité des couchesConclusion
CLLimite
d’emprise
Autopsie d’une chaussée
Mathieu Meunier – [email protected] – www.solmatech.ca
Sol support
Ligne d’Infrastructure
Fossé Berge
Talus de déblai
Talus de la chaussée
CLLimite
d’empriseStructure de chaussée Revêtement
Accôtement
Autopsie d’une chaussée
Mathieu Meunier – [email protected] – www.solmatech.ca
Sol support
Ligne d’Infrastructure
Fossé Berge
Talus de déblai
Talus de la chaussée Corps de chaussée
Infrastructure
Structure de chausséeAutopsie d’une chaussée
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Sous-fondation
Fondation
Revêtement
Couche de roulement
Autopsie d’une chaussée
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Structure de chaussée
Corps de chaussée
Couche de roulement
Couche de liaison
Couche de base
Présentation
Autopsie d’une chaussée
Utilité des couches
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Utilité des couchesConclusion
Utilités des couches
Sol supportCette couche dicte le dimensionnement de la chaussée… c’est le point de départ;La portance de ce sol dépend principalement :
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La portance de ce sol dépend principalement : Des conditions hydriques à long terme; etde la présence ou non de gel
Il est donc essentiel de concevoir :Un système de drainage efficace et adapté; etDe « designer » une épaisseur suffisante pour la protection du gel
Utilités des couches
Corps de la chausséeComposé de la fondation et sous-fondationCes couches confèrent la résistance mécanique nécessaire à la chaussée pour reprendre les
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nécessaire à la chaussée pour reprendre les charges induites par la circulation … elles assurent une répartition des pressions sur le sol support afin d’en assurer sa résistance aux déformations
Utilités des couches
Corps de la chausséeComposé de la fondation et sous-fondationCes couches confèrent la résistance mécanique nécessaire à la chaussée pour reprendre les
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nécessaire à la chaussée pour reprendre les charges induites par la circulation … elles assurent une répartition des pressions sur le sol support afin d’en assurer sa résistance aux déformations
Utilités des couches
RevêtementChaque couche du revêtement est particulière
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Granulométrie Comportement à la PCG
Performance à l’orniéreur
Volume de bitume effectif
Utilité
Utilités des couches
RevêtementDu point de vue – Granulométrie – ESG-10
Tamis (mm)
Fuseau
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(mm) MIN MAX
28 100 100
20 100 100
14 95 100
10 92 100
5 52 65
0,08 4 8
Utilités des couches
RevêtementDu point de vue – Granulométrie – ESG-14
Tamis (mm)
Fuseau
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(mm) MIN MAX
28 100 100
20 100 100
14 95 100
10 70 90
5 40 60
0,08 3 8
Utilités des couches
RevêtementDu point de vue – Granulométrie – GB-20
Tamis (mm)
Fuseau
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(mm) MIN MAX
28 100 100
20 95 100
14 67 90
10 52 75
5 35 50
0,08 4 8
Utilités des couches
708090
100
% p
assa
nt (
%)
Tamis (mm)0,08 5 10 14 20 28
58 %
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010203040506070
0 1 2 3 4 5
% p
assa
nt (
%)
Tamis 0,45 (mm)
ESG-10
ESG-14
GB-20
58 %50 %42 %
Utilités des couches
RevêtementDu point de vue – Volume de bitume effectif
Roulement
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EnrobéVbe
(%)
ESG-10 12,2
ESG-14 11,4
GB-20 10,2
Roulement
Liaison
Base
Utilités des couches
RevêtementÉvolution de la température haute dans la chaussée
Température Roulement
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Type de couche
Température haute
(°C)
Roulement 55
Liaison 48
Base 45
Roulement
LiaisonBase
Utilités des couches
Diminution du grade de bitume (PG) selon la positio n de la couche d’enrobé bitumineux
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Utilités des couches
RevêtementÉvolution - courbe maîtresse des enrobés PG 70-28
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Type de couche
E* (15°C-10Hz)
MPa
ESG-10 7 453
ESG-14 7 925
GB-20 10 096PG 64-34
6 930
Utilités des couches
RevêtementDu point de vue – Comportement à la PCG
Teneur en Nombre de girations
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N critèreTeneur en
videscible
Nombre de girations
BaseGB-20
LiaisonESG-14
RoulementESG-10
Ninitial > 11 % 10 10 10
Ndesign 4 @ 7 % 120 100 60 @ 80
Nmaximum ≥ 2 200* 200* 200*
* Aucun ressuage à 200 girations
Ndesign ���� plus on ���� dans la chaussée … et plus on ���� la GNM de l’enrobé
Plus on ���� la GNM de l’enrobé … plus l’ épaisseur de l’enrobé est ���� … la perte de chaleur est plus lente
Utilités des couches
RevêtementDu point de vue – Performance à l’orniéreur
Critère de performance
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Nombre de cycles
Teneur en vides
visées (%)
Critère de performance (% ornières)
BaseGB-20
LiaisonESG-14
RoulementESG-10
1 000 5 - - 10
3 000 5 - - 20
30 000 5 10 10 -
Utilités des couches
Caractéristiques Rigidité
Toutes les
Caractéristiques générales des enrobés
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Position et typede couche
Toutes les couches
(priorité couche de liaison)
Autres facteursTrafic lourd et
lent
Caractéristiques générales des enrobés
Utilités des couches
Caractéristiques Résistance à la
fatigue
Toutes les
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Position et typede couche
Toutes les couches
(priorité couche de base)
Autres facteursRoutes
fortement chargées
Caractéristiques générales des enrobés
Utilités des couches
Caractéristiques Fissuration thermique
Couche de
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Position et typede couche
Couche de roulement
& couche de liaison
Autres facteurs
Températures basses et/ou de grandes variations
Caractéristiques générales des enrobés
Utilités des couches
Caractéristiques Résistance à l’orniérage
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Position et typede couche
Toutes les couches
Autres facteurs
Routesfortement
chargées, T°élevées, trafic
lent
Caractéristiques générales des enrobés
Utilités des couches
Caractéristiques Résistance à l’arrachement
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Position et typede couche
Couche de roulement
Autres facteurs
Routesfortement chargées, forces de
cisaillement
Caractéristiques générales des enrobés
Utilités des couches
Caractéristiques Rugosité
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Position et typede couche
Couche de roulement
Autres facteurs
Zones de freinage, pistes
d’aéroports, circuits de
course
Caractéristiques générales des enrobés
Utilités des couches
Caractéristiques Imperméabilité
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Position et typede couche
Couche de roulement
Autres facteurs Pluie
Utilités des couches
Caractéristiques PARTICULIÈRES
des enrobés
Conditions qui mènent à des exigences spécifiques
Position et type de couche Autres
Caractéristiques générales des enrobés
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Position et type de couche Autres
Résistance aux charges ponctuelles
Couche de roulement et couche de liaison
Charges lourdes
Résistance aux remontées de fissures
Toutes les couches au-dessus des couches
fissurées
Couches de liaison fissurées
Drainabilité Couche de roulement Beaucoup de pluie
Utilités des couches
Caractéristiques PARTICULIÈRES
des enrobés
Conditions qui mènent à des exigences spécifiques
Position et type de couche Autres
Caractéristiques générales des enrobés
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Position et type de couche Autres
Sensibilité aux conditions hivernales
Couche de roulement et structure de chaussée
Gel et précipitations
Résistance aux dégradations dues à des produits chimiques
Couche de roulementEndroits avec trafic à l’arrêt
et zones potentielles
Réduction / absorption sonore
Couche de roulementTrafic dense et rapide, zones
d’habitation
Utilités des couches
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Utilités des couches
Caractéristiques FONCTIONNELLES
Confort Sécurité Durabilité Enviro.
Rigidité ++ ++ ++++ -
Caractéristiques générales des enrobésInfluence directe et NON à long terme
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Rigidité ++ ++ ++++ -
Résistance à la fatigue - - ++ -
Résistance à la fissuration thermique - - ++ -
Résistance à l’orniérage +++ ++++ ++++ -
Résistance à l’arrachement ++ ++ ++++ -
Imperméabilité - ++ ++++ ++
Utilités des couches
Caractéristiques FONCTIONNELLES
Confort Sécurité Durabilité Enviro.
Résistance aux charges ponctuelles - - ++ -
Caractéristiques générales des enrobésInfluence directe et NON à long terme
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Résistance aux charges ponctuelles - - ++ -
Résistance aux remontées de fissures - - ++ -
Drainabilité ++++ +++ + -
Sensibilité aux conditions hivernales - ++++ - ++++Résistance aux dégradations dues à des produits chimiques - - ++++ -
Réduction / absorption sonore ++++ - - ++++
Utilités des couches
Revêtement … 4 principaux objectifsLa sécurité et le confort aux usagers … tributaire des caractéristiques de surface;La conservation de l’intégrité de la structure … par la protection du corps de la chaussée face aux
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la protection du corps de la chaussée face aux infiltrations d’eau, à la pénétration des sels de déverglaçage et des agents polluants externes;L’impact sur l’environnement adjacent … le niveau de bruit généré par le contact pneu-chaussée; etLa chance de régénérer les caractéristiques de surface
Présentation
Autopsie d’une chausséeUtilité des couches
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Utilité des couches
Conclusion
Conclusion
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