promotion - bib.univ-oeb.dz:8080

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIREMINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE

SCIENTIFIQUEUniversité Larbi Ben M’hidi – Oum El Boughi

Faculté des Sciences et des Sciences AppliquéesDépartement de Génie Civil

En vue de l’obtention du DiplômeMaster en Génie Civil

Option : Géotechnique

Etude géotechnique d’un tronçon routier de la R.N 32,

reliant la wilaya d’Oum El Bouaghi vers la wilaya de

Khenchela sur 35 km.

Promotion2016 - 2017

Présenté par : Encadré par :

Chibani Ammar Mme : Benayoune F.

Devant le Jury composé de :

Président : - MR DR BOUDAOUD.Z – université Oum El Bouaghi

Membres : - MR MOUISSET. M – université Oum El Bouaghi

-MME ARIBI. S – université Oum El Bouaghi-

MASTER2 G.C-Géot. Page ii

Dédicaces

Je dédie ce modeste travail à :

Ma petite famille : ma femme NASSIMA et mes enfants :

RANIA, HADYL et HAROUNE.

Mes frères et mes sœurs : REBAI, ALI, LOUIZA, FATMA,

MALIKA et à leurs familles.

L’ensemble des étudiants de la promo 2017 Génie-civil et à tous

ceux qui me connaitre et à contribués à la réussite de ce mémoire.

Merci…

Ammar

MASTER2 G.C-Géot. Page iii

REMERICIEMENTS

En premier lieu, je remercie Allah, notre Dieu le plus puissant de nous

avoir donné la volonté et la patience de mener à bien ce travail.

Mes remerciements vont particulièrement à mon encadreur Mme.

BENAYOUNE.F pour ses conseils et remarques pour parfaire ce

travail et j’adresse mes remerciements aussi à mes professeurs qui ont

contribués à ma formation.

Mes remerciements s’adressent aussi et vivement à notre

encadrement administratif du département de Génie civil sur leur

tête le Docteur FARHOUNE .N, qui a été toujours positifs.

Mes remerciement également à mes collègues de travail de la

Direction des travaux publics de la wilaya d’Oum El Bouaghi.

Je tien en plus à remercier Mr HESSEINE Ali : Ingénieur du

SETS-Sétif et à son ami Toufik c/s laboratoire et son staff (les

laborantins) qui m’ont aidés dans la compréhension des essais de la

classification des sols et le logiciel Alizé III.

Ammar

MASTER2 G.C-Géot. Page iv

Résumé :

Pour dire qu’une route est surexploitée il faut faire de diverses investigations dans le but de

trouver une solution afin d’arriver au confort des usagers de la route, ces investigations sont l’objet

de ce mémoire qui a pour intitulé « Etude géotechnique d’un tronçon routier de la R.N 32, reliant la

wilaya d’Oum El Bouaghi vers la wilaya de Khenchela sur 35 km ».

Alors nos investigations réalisées dans le cadre de ce mémoire sont : la nature du relief traversé,

l’étude de circulation des véhicules (TJMA) empruntant ce tronçon, cette étude est la capitale dans ce

travail, a montré qu’il faut augmenter le gabarit de la route ce qui nous a permis de déclencher

d’autres études concernant : la géométrie de la route, le type de la structure de chaussée la plus

répondue dans la région, la classification de sols qui vont supporter cette augmentation du gabarit de

ce tronçon précité et la dernière étude relative au dimensionnement du corps de chaussée dont la

méthode adaptée est celle du catalogue de dimensionnement des chaussées neuves (C.T.T.P), c’est

une méthode Algérienne, elle prendre en considération les paramètres locaux de chaque région tel

que le climat…etc.

En fin la simulation est faite par le logiciel Allizé-Lcpc qui est fondé sur l’hypothèse de

BURMISTER, et qui met en œuvre la méthode rationnelle de dimensionnement des structures de

chaussées développée par le Lcpc.

Mots clés :

Trafic Journalier Moyen Annuel (TJMA); gabarit de la route; Structure de chaussée; classification ;

dimensionnement du corps de chaussée.

MASTER2 G.C-Géot. Page v

Abstract:

To say that a road is over-exploited to do various investigations in order to find a solution in

order to reach the comfort of road users, these investigations are the subject of this memory that has

for title: "Geotechnical study of a road section of the 32 R.N, linking the wilaya of Oum El Bouaghi

to the wilaya of Khenchela on 35 km".

So our investigations carried on the framework of this memory are: the nature of the terrain

crossed, the study of movement of vehicles (TJMA) along this stretch, this study is the capital in this

work, showed to increase the size of the road allowed us to trigger other studies concerning: the

geometry of the road, the type of the structure of the answered roadway in the region classification of

soils which will support this increase of the template this supra section and the last study on the

sizing of the floor with the appropriate method body is the sizing of new pavement (C.T.T.P)

catalogue, it is a method of Algerian, it take into consideration the local parameters of each region

such as climate... etc.

At the end the simulation is made by software Allize-Lcpc which is based on the assumption

of BURMISTER and which implements the rational design of pavement structures method developed

by Lcpc.

Key words:

Traffic daily means annual; template from the road; Floor structure; Classification; Dimensioning of

the body of the floor.

MASTER2 G.C-Géot. Page vi

:ملــخـــص

ل اد ح دف إیج ة بھ وث مختلف ام ببح ب القی ھ یج وق طاقت تغل ف ق مس ول أن أي طری تطیع الق ى نس حت

الي وان الت ت العن ي تح ي ھ ذكرة الت ذه الم وع ھ م موض وث ھ ؤلاء البح ق ، ھ تعملي الطری ة مس اه راح " مبتغ

م وطني رق ق ال ن الطری ع م ة لمقط ة جیوتقنی ة32دراس ى ولای واقي إل ة أم الب رابط ولای ى ، ال لة عل 35خنش

" كلم

ي زة ف ا المنج مإذا بحوثن ذكرة ھ ذه الم ار ھ اریس:إط ة التض ة المركبطبیع ة حرك ـ، دراس ات ــ

)TJMA(، ع ى المقط ر عل ي تم وبالت ت وج ل ، بین ذا العم ي ھ یة ف ي الأساس ة ھ ذه الدراس عھ وام رف ق

ص رى تخ ات أخ ي دراس الانطلاق ف ا ب مح لن ذي س ذا ال ق وھ ق : الطری ل الطری وع ھیك ق ، ن ة الطری ھندس

ي المنط تعمل ف د مس ا و ةقالج ذكور آنف ع الم ذا المقط وام ھ ي ق ادة ف ذه الزی تحمل ھ ي س یات الت نیف الأرض ، تص

ي طر ة ھ ة المكیف ث الطریق ة حی م القارع اد جس ق بأبع رة تتعل ة الأخی دة الدراس ات الجدی اد القارع ان أبع ة بی یق

)CTTP( الخ...، ھي طریقة جزائریة تأخذ بعین الاعتبار الخصائص المحلیة لكل منطقة مثل المناخ .

ي و امج ف طة برن ت بواس اة تم ر المحاك تر Allizé-Lcpcالأخی یة بیرمینس ى فرض تند عل ذي یس ال

)BURMISTER (ع ذي وض امج(و ال ي )البرن ات ف اد القارع ل أبع اد ھیاك د أیع ي تحدی ة ف ة منطقی ھ طریق عمل

.) Lcpc(المطورة من طرف المخبر المركزي للأشغال العمومیة

:مفتاحیةالكلمات ال

م اد جس نیف ؛ أبع ة ؛ التص ة القارع ق ؛ بنی اس الطری نویة ؛ مقی طة الس ة المتوس ة الیومی الحرك

.القارعة

Table des matières

MASTER 2 G.C-Géot. Page vii

TABLE DES MATIERES

Page

Dédicace ii.

Remerciement iii.

Résume iv.

Abstract v.

ملخص vi.

Table des matières vii.

Liste des notations et abréviations xii.

Liste des figures xiv.

Liste des tableaux xv.

Introduction générale 1

Chapitre 1 : Présentation de projet1.1. Introduction 2

1.2. Présentation géographique 2

1.3. Caractéristiques générales du tracé 3

1.4. Caractéristiques physiques du site 31.4.1. Géologie ; 31.4.2. Hydrologie ; 31.4.3. Profondeur, fluctuations et permanence de l’eau 31.4.4. Type de sol 41.4.5. Climat 41.5. Description de l’axe routier et objectif 4

1.6. Présentation de la route existante 4

1.7. Conclusion 4

Chapitre 2 : Etude de trafic2.1 Introduction 5

2.2. Analyse des trafics existants 5

2.3. Quantification et qualification des trafics 5a. - Les Comptages 5a.1. Les comptages manuels 5a.2. Les comptages automatiques 6b. - Les Enquêtes Origine Destination 7b.1. les Enquêtes papillons ou distributions 7b.2. Relevé des plaques minéralogiques 7b.3. Interview des conducteurs 8b.4. Les enquêteurs à domicile – Enquête ménage 8

Table des matières

MASTER 2 G.C-Géot. Page viii

2.4 Différents types de trafics 81. Trafic normal 82. Trafic dévié 83. Trafic induit 8

2.5 Calcul de la capacité 9a- Définition de la capacité 9b- Conditions de la capacité 9

2.6 Calcul de nombre de voies 9

2.7 Application au projet 12

2.8 Conclusion 14

Chapitre 3 : Caracteristiques géométriques des routes3.1. Introduction 15

3.2. Tracé en plan 15

3.3. Profil en long 16

3.4. Le profil en travers 19

3.5. Description et Terminologie 22

3.6. Conclusion 22

Chapitre 4 : structures des chaussées4.1 Introduction 24

4.2 Structures de chaussées 24a- Couche de roulement ; 24b- La couche de liaison ; 24c- La couche de base ; 24d- La couche de fondation 24e- La couche de forme 24

4.3 Nature des assises de chaussées 254.3.1. Les assises non traitées ; 254.3.2. les assises traitées ; 264.3.3. Les assises idéales. 264.4 Divers types de chaussées 274.4.1. Chaussées souples ; 274.4.2. Chaussée bitumineuses épaisses ; 274.4.3. Chaussées semi-rigides ; 284.4.4. Chaussées mixtes ; 284.4.5. Chaussées inverses ; 284.4.6. Chaussées rigides. 294.5 Rôles des assises de chaussées 29

4.6 Comportement mécanique 294.6.1. Domaines d’utilisation des Assises Non Traitées ; 304.6.2. Granulats pour assises non traitées ; 314.6.3. Caractéristiques des graves pour assises de chaussées ; 32

Table des matières

MASTER 2 G.C-Géot. Page ix

4.6.4. Choix des matériaux pour A.N.T ; 324.6.4.1 La granularité ; 324.6.4.2 Dureté ; 344.6.4.3 Angularité et forme 344.6.5. Module de rigidité des assises non traitées 344.7 CONCLUSION 35

Chapitre 5 : Classification des sols5.1. Introduction 36

5.2. Les différents essais sur les sols supports rencontrés et lesmatériaux d’emprunt.

36

5.2.1. Introduction 365.2.2. Les essais en laboratoire 36

5.2.2.1. Paramètres de nature 37a. Analyses granulométrique 37b. Limites d’Atterberg 37c. Essai au bleu de méthylène d’un sol (VBS) 39d. Equivalent du sable 42

5.2.2.2. Paramètres de comportement mécanique : 42a. Los Angeles ; 42b. Micro Deval en présence d’Eau (MDE) ; 44c. Friabilité des sables. 45

5.2.2.3. Paramètres d’état hydrique : 46a. Teneur en eau ; 47b. Optimum Proctor; 48c. Essai CBR. 49

5.3. Classification : 51

a. Principe des classifications des sols 511- Classification LPC/USCS ; 522- Classification GTR. 56

5.4. Application au projet 605.5. Conclusion. 70

Chapitre 6 : Dimensionnement du corps de chaussée6.1. Introduction 716.2. Paramètres de base du dimensionnement de la chaussée 716.2-1. Trafic ; 716.2-2. Trafic à la mise en service ; 716.2-3. Trafic cumulé équivalent (NE) ; 726.2-4. Le climat et l’environnement ; 726.2-5. Le sol support ; 736.2-6. Les matériaux. 73

Table des matières

MASTER 2 G.C-Géot. Page x

6.3. Les principales méthodes de dimensionnement des chausséessouples. 73

6.3-1. Méthode C.B.R (California – Bearing – Ratio); 736.3-2. Méthode A.A.S.H.O (American Association of State 756.3-3. Méthode du catalogue des structures «SETRA » ; 756.3-3.1. Détermination de la classe de trafic ; 756.3-3.2. Détermination de la classe du sol ; 766.3-4. La méthode L.C.P.C (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées) ; 766.3-5. Méthode du catalogue de dimensionnement des chaussées neuves

(C.T.T.P) ; 766.3-5.1. La démarche catalogue ; 776.3-5.2. Détermination du type de réseau ; 776.3-5.2.1. Hiérarchisation du réseau routier ; 776.3-5.2.2. Choix du niveau de réseau. 786.3-5.2.3. Choix des structures types par niveau de réseau principal ; 786.3-5.3. Détermination de la classe de trafic ; 786.3-5.3.1. Définition du poids lourds ; 786.3-5.3.2. Répartition transversale du trafic ; 786.3-5.3.3. Détermination de la classe de trafic TPLi 786.3-5.4. Détermination de la portance de sol support de chaussée ; 796.3-5.4.1. Présentation des classes de portance de sols ; 79

6.3-5.4.2. Détermination des classes de portance de sols support dechaussée ;

79

6.3-5.4.3. Portance des sols terrassés ; 80

6.3-5.4.4. Sur classement des sols supports de chaussés ; 80

6.3-5.4.5. Les zones climatiques. 81

6.3-5.5. Choix de la couche de roulement ; 81

6.3-5.6. Constitution des structures de chaussées 82

6.3-5.6.1 Types de structures proposés ; 82

6.3-5.6.2 Description des structures types ; 83

6.3-5.6.2.1. Réseau principal de niveau 1 (RP1) 83

6.3-5.6.2.2. Conditions aux interfaces 84

Table des matières

MASTER 2 G.C-Géot. Page xi

6.3-5.6.3 Données du dimensionnement de la structure de la chausse ; 851- Durée de vie ; 852- Risque de calcul ; 853- Données climatiques ; 864- Trafic ; 86a- Classes de trafic (TPLi) ; 86b- Calcul du trafic cumulé de PL (TCi) ; 87c- Calcul du trafic cumulé équivalent (TCEi) ; 875- Sol support 88i. Classe de sols supports retenues ; 88ii. Classe de sols supports par niveau de réseau principal (RPi) ; 88iii. Calcul des déformations admissibles sur le sol support (εz,ad). 88

6- Les caractéristiques des matériaux 891- Performances mécaniques ; 892- calcul des sollicitations admissibles ; 903- Vérification en fatigue des structures et de la déformation du sol-

support ;91

6.4. Modélisation des structures types et calcul des contraintes etdéformations

92

6.4-1. Modèle de BURMISTER (1943) ; 926.4-2. Mode de fonctionnement des différentes structures ; 936.4-3. Fiches structures de dimensionnement. 936.5. Application au projet. 97

6.6. Conclusion 117

Conclusion générale. 118

Bibliographie. 120

Notations et abréviations utilisées

MASTER 2 G.C – Géot. Page xii

NOTATIONS ET ABREVIATIONS UTILISEES

P.K Point kilométrique

MTLH Matériaux traités aux liants hydrauliques

MTB Matériaux traités au bitume

GC Grave ciment

BB Béton bitumineux

ES Enduit superficiel

EF Enrobé à froid

GB Grave bitume

GL Grave laitier

BCg Béton de ciment goujonné

GNT Grave non traité

TUF Tuf calcaire «encroûtement calcaire »

TUF1 Tuf calcaire de classe 1

SG Sable gypseux

SG1 Sable gypseux de classe 1

AG Arène granitique

MNT Matériaux non traités

SB Sable bitume

RP1 Réseau principal de niveau 1

PTAC Poids total autorisé en charge

PL Poids lourd (véhicule de plus de 3,5 tonnes de PTAC)

TLPi Classe de trafic en nombre de poids lourd par jour et par sens

TCEi Trafic cumulé en essieux équivalents de 13 tonnes

A Coefficient d’agressivité

i Taux d’accroissement géométrique du trafic

C Facteur du cumule

n Durée de vie

CL,ML,SC,GCCH,SP,GP

Classes des sols (classification USCS )

Si Classe de portance de sol support

Notations et abréviations utilisées

MASTER 2 G.C – Géot. Page xiii

EV2 Module à la plaque

dc Déflection caractéristique en 1/100 mm

E Module de Young (MPA)

ν Coefficient de Poisson

σ6 Contrainte de flexion limite à 106 cycles

ε6 Déformation limite correspondant à 106 cycles

εz Déformation verticale

B Pente de la droite de fatigue du matériaux traité

kc Coefficient de calage

Kr Facteur lié au risque

kɵ Facteur lié à la température

KneFacteur lié au nombre cumulé d’essieux équivalents de 13tonnes supporté par la

chaussée

SN Dispersion sur la loi de fatigue

Sh Dispersion sur les épaisseurs

T Fractile de la loi normale

kd Facteur lié aux effets des discontinuités ( dalle en béton )

r Risque en %

εtad

Déformation admissible de traction par flexion à la base des couches

bitumineuses

σtad Contrainte de traction admissible à la base des couches hydrauliques

Liste des figures

MASTER 2 G.C – Géot. Page xiv

LISTE DES FIGURES

Figure N°… TitreFigure 1.1 : Carte du réseau routier de la wilaya d’Oum el BouaghiFigure 3.1 : Trace en plan à partir d’un plan existantFigure 3.2 : Profil en long

Figure 3.3 : Profil en long

Figure 3.4 : Profils en travers diverses

Figure 3.5 : profil en travers mixte

Figure 3.6 : Profil en travers

Figure 4.1 : Structure type d’une chausséeFigure 4.2 : Schéma des contraintes et déformation dans une chaussée

Figure 5.1 : Matériels d’analyse GranulométriqueFigure 5.2 : Matériels pour mesurer la limite d’AtterbergFigure 5.3 : Coupelle de Cazagrande

Figure 5.4 : Essai au bleu de méthylène - Vue du papier filtre et des tâches auréolées

Figure 5.5 : Matériels d’essai de Bleu MéthylèneFigure 5.6 : Matériels d’essai de l’équivalent de sableFigure 5.7 : Matériels d’essai Los AngelesFigure 5.8 : Matériels et matériaux pour un essai micro-Deval MDE

Figure 5.9 : Appareil utilisable pour la mesure du F.S

Figure 5.10 : Appareil utilisable pour la mesure de l’ IPI.

Figure 5.11 : Localisation du projet

Figure 5.12 : Puits 1 PK 1+325Figure 5.13 : Puits 2 PK 3+850Figure 5.14 : Puits 3 PK 6+050Figure 5.15 : Puits 4 PK 10+000Figure 5.16 : Puits 5 PK 14+850

Figure 5.17 : Puits 6 PK 18+850

Figure 5.18 : Puits 7 PK 22+700Figure 5.19 : Puits 8 PK 26+050Figure 5.20 : Puits 9 PK 29+850Figure 5.21 : Puits 10 PK 33+125

Figure 6.1 : Gites en tuf

Figure 6.2 : Structure d’une chaussée type1Figure 6.2 : Structure d’une chaussée type 2Figure 6.3 : Type de sols support de chaussées

Liste des tableaux

MASTER 2 G.C – Géot. Page XV

LISTE DES TABLEAUX

Tableau N°… TitreTableau 2.1 : Coefficient d’équivalence p

Tableau 2.2 : Type d’environnementTableau 2.3 : Valeur de K1

Tableau 2.4 : Valeur de K2

Tableau 2.5 : Valeur de la capacité théorique Cth

Tableau 3.1 : Des métrés des terrassements

Tableau 5.1 : Normes utilisable dans l’essai CBRTableau 5.2 : Classification des sols grenus

Tableau 5.3 : Classification des sols finsTableau 5.4 : Classification des matériaux utilisables dans la construction des remblaisTableau 5.5 : Tableau de classification des matériaux selon leur natureTableau 5.6 : Récapitulatif des essais-solsTableau 5.7 : Récapitulatif des essais – gites d’empruntsTableau 6.1 : Classification des trafics

Tableau 6.2 : Classe de trafic en fonction CAM de poids lourds

Tableau 6.3 : Portance de sol en fonction de l’indice de CBRTableau 6.4 : Coefficients d’équivalenceTableau 6.5 : Déterminant la classe du trafic

Tableau 6.6 : Classe des sols en fonction du CBR

Tableau 6.7 : Structures disponibles dans le catalogue

Tableau 6.8 : Classe de portance des sols SiTableau 6.9 : Plages probables de portance des solsTableau 6.10 : Classe de portances de sols supportsTableau 6.11 : Sur classement avec couche de forme en matériau non traitéTableau 6.12 : Les zones climatiques de l’AlgérieTableau 6.13 : Réseau principal de niveau 1 (RP1)

Tableau 6.14 : Synthèse des hypothèses sur les conditions de collageTableau 6.15 : Durées de vie adoptéesTableau 6.16 : Risques adoptées pour le réseau RP1Tableau 6.17 : Choix des températures équivalentes

Tableau 6.18 : Classes de trafic TPLi adoptées.

Tableau 6.19 : Valeurs de facteur cumul C en fonction de i et n

Tableau 6.20 : Valeurs du coefficient d’agressivité ATableau 6.21 : Classes de portance à long terme du sol support

Tableau 6.22 : Performances mécaniques des matériaux bitumineux

Tableau 6.23 : Performances mécaniques des matériaux traités aux liants hydrauliques

Tableau 6.24 : Performances mécaniques des matériaux non traitésTableau 6.25 : Valeurs de t = f(r%)

Introduction

GENERALE

Introduction générale

MASTER 2 G.C - Géot. Page1

INTRODUCTION GENERALE

Le développement de l’infrastructure routière est considéré comme l’un des moyens

efficaces de promouvoir le développement économique d’un pays ainsi que l’intégrité des

différents domaines entre eux et tout investissements ou échanges quel que soit leurs

natures dans n’importe quel endroit sont souvent liés à la capacité du réseau routier, ce

qui le rend le champ des différentes études.

Le réseau routier de la wilaya d’Oum El Bouaghi est devenu très dense suite à sa

position dans le centre de l’Est du pays, il relit les wilayas du Nord et du Sud c’est pour

cela on a choisie un tronçon de la R.N32 qui est une partie de ce réseau comme thème

d’étude, ce tronçon relit la wilaya d’Oum El Bouaghi vers la wilaya de Khenchela sur un

linéaire de 35 km est considéré parmi les artères qui font la fonction de liaison. Ce

tronçon participe dans l’échange de transport des voyageurs et des marchandises, cet

échange nuit la sécurité routière aussi en peut interpréter cette situation par l’incapacité de

la chaussée existante qui a été réalisée vers 1984 de supporter l’évolution du trafic routier

vu l’augmentation de la production des agrégats des carrières implantés à mi-chemin en

plus la création d’une zone industrielle caractérisée par l’apparition de plusieurs stations

d’enrobages et une antenne régionale de la SERO. Est/Batna pour la fabrication des

éléments des ouvrages d’art tel que les trémies et le transport transitaire cela a engendré

un pourcentage de poids lourd en hausse et une saturation du réseau routier inacceptable

par conséquence un taux de fluidité de la circulation routière est devenu inadmissible et

un nombre d’accidents qui ne cesse d’augmenter d’une année à une autre.

Alors, pour faire face à cette problématique sus citée, concernant ce tronçon du

réseau routier de la wilaya d’Oum El Bouaghi, il faut qu’elle passe par une étude

géotechnique. Cette étude sera traduite par la création d’une nouvelle chaussée est

incontournable c'est-à-dire une route de 2x2 voies et pour atteindre cet objectif, notre plan

de travail est structuré comme suit :

Chapitre 01 : présentation du projet ;

Chapitre 02 : Etude de trafic ;

Chapitre 03 : Caractéristiques géométriques d’une route ;

Chapitre 04 : Structures de chaussées ;

Chapitre 05 : Classification de sol et les matériaux d’emprunt ;

Chapitre 06 : Dimensionnement de corps de chaussées.

Et on termine ce travail par une conclusion générale.

CHAPITRE

01

Presentation dE

projet

Chapitre 01 Présentation de projet

MASTER2 G.C – Géot. Page 2

1.1 Introduction

Problématique : ce tronçon objet de ce mémoire est une section de la route nationale

n°32, fait partie de l’infrastructure routière est préjugé insuffisant car la fluidité de la

circulation routière est inquiétante ainsi le confort des usagers empruntant ce tronçon est

menacé, alors sa présentation géographique , physique , climatologique… est devenue

capitale afin d’établir des solutions.

1.2 Présentation géographique

La wilaya d’OEB a une situation géographique stratégique, vu son positionnement

par rapport aux wilayas limitrophes, cette wilaya est située dans le nord de l'Algérie dans

la région des Hauts plateaux constantinois au centre des wilayas de l'Est Algériens et

s'étend sur une superficie 7638, 13 km². Elle se localise à 500 Kilomètres d'Alger, la

wilaya s'élève à 800 m du niveau de la mer.

La wilaya d’Oum el Bouaghi limitée par: Au Nord par la wilaya de Guelma.

Au Nord Ouest par la wilaya de Constantine.

A L'Ouest par la wilaya de Mila

Au Sud Ouest par la wilaya de Batna.

Au Sud par la wilaya de Khenchela.

A L'Est et se par la wilaya de Tébessa.

Au Nord Est par la wilaya d Souk Ahras. [1]

Cette situation géographique a influencé le réseau routier par le trafic de transit.



1.3 Caractéristiques générales du tracé :

L’objet de ce travail consiste à effectuer une étude géotechnique d’un tronçon

routier de 35 km qui est une partie intégrante de la route nationale n°32 dont le linéaire

globale est de 72,730 km, localisé dans le sud de la wilaya d’Oum el Bouaghi, reliant la

ville d’Oum el Bouaghi à la limite de wilaya vers Khenchela.

1.4 Caractéristiques physiques du site

Décrire, le cas échéant, la géologie, la géomorphologie; les origines - naturelles ou

artificielles; l’hydrologie; le type de sol; la profondeur et la permanence de l’eau; les

fluctuations du niveau de l’eau; le climat général.

1.4.1 Géologie :

On distingue 3 grands types de substrats géologiques, le premier à base de

calcaires et dolomies du Crétacé Inférieur, le deuxième composé d’Alluvions du

Quaternaire Ancien et le dernier de calcaires lacustres et de marnes formant des calcaires

marneux. Leur décomposition donne naissance à des sols riches en ions Ca++ à tendance

argileuse. Leur imperméabilité joue soit en faveur d’un ruissellement considérable, soit

d’une stagnation prolongée des eaux.

1.4.2 Hydrologie :

La Surface du bassin versant est de 24.164 hectares, les entrées d’eau peu

importantes ne suffisent pas à remplir entièrement le site, le niveau d’eau reste bas même

durant la saison humide. L’évaporation, très intense, assèche en seulement quelques jours

le plan d’eau alimenté par 3 Oueds temporaires, Talliserdine, El Houassi et Ourleiss. Le

réseau hydrographique l’alimentant se compose de Chaâbets (ruisseaux) et des oueds cités

précédemment qui drainent les eaux pluviales et de crues des Monts de Oum-Kechrid,

Guellif, Taref-Ouest et les acheminent vers la zone humide.

1.4.3 Profondeur, fluctuations et permanence de l’eauSur une profondeur de 30 centimètres, les pluies automnales qui s’accumulent au

niveau du site finissent par s’évaporer au cours de la saison sèche. Le site reste

pratiquement à sec pendant 5 mois et plus quand l’année est sèche.



1.4.4 Type de sol

Alluvions actuels ou récents, terres arables et limons anciens datant d’un

Quaternaire indéterminé.1.4.5 Climat

Le climat est continental et le site se situe dans l’étage bioclimatique à hiver froid.

Les précipitations annuelles moyennes sont de l’ordre de 392mm/an.

La température moyenne annuelle varie de 3,31°C en février à 25,33°C en juillet,

la maximale est enregistrée durant le mois d’Août: 38,27°C et la moyenne minimale

estimée à 2,07°C est enregistrée en décembre. Les vents dominants sont de Sud-Ouest,

d’Ouest et de Nord-Ouest. La pluviométrie minimale annuelle est de 107,7mm et la

maximale de 392 mm. [2]

1.5 Description de l’axe routier et objectif

La route nationale n°32 s’étend sur un linéaire de 73,730 km, représente 20% du

réseau routier de la wilaya d’Oum el Bouaghi.

Cette route desserve quatre communes (ksar Sbahi – Ain babouche – Oum el Bouaghi),

du nord de la wilaya vers son Sud.

1.6 Présentation de la route existante : La route existante se

présente comme suit : - Une chaussée bidirectionnelle de largeur de 7 m.- La largeur de chaque accotement est de moins de 2m.

1.7 Conclusion

Suite à ce qui a été cité dans cette présentation, on peut considérer que le site ne

présente pas des anomalies incontestables qui seront des contraintes apparentes qui

empêchent la réalisation de cette chaussée.

Par la réalisation de cette chaussée on donne de nouvelles caractéristiques à cette section de la

R.N 32 qui va devenir un dédoublement 2x2 voies, le résultat de ces caractéristiques va influer sur

le degré de dangerosité routière aussi la sécurité des usagers de la route sera acquise.

Chapitre02

Etude de trafic

Chapitre 02 Etude de trafic

MASTER 2 G.C – Géot. Page 5

2.1 Introduction

L’Algérie est classée parmi les pays qui enregistrent un nombre très élevé d’accidents de

la circulation, lequel fait de nombreux de morts et blessés chaque année.

Et pour traiter cette problématique, il est question d’explorer la situation des accidents dela circulation sur nos routes par la réalisation de différentes études et parmi ces études, l’étude dutrafic qui considère le dossier technique de base dans le but de justifier nos décisions en ce quiconcerne :

- le niveau d’un aménagement d’infrastructure de transport adéquat ;- Les caractéristiques géométriques ;- Le dimensionnement de la chaussée.

2.2Analyse des trafics existants :

Pour faire une analyse on commence par un recensement de l’état existant du trafic routier

permettant :

- D’ hiérarchiser le réseau routier par rapport aux fonctions qu’il assure,

- De mettre en évidence les difficultés dans l’écoulement des flux.

A cet effet on peut confirmer que cet analyse constitue une étape fondamentale en amont de toute

réflexion relative à l’aménagement d’une infrastructure de transport.

2.3Quantification et qualification des trafics :

Il existe plusieurs méthodes utilisées dans ce domaine, on peut les classées en deux catégories :

1- Les comptages: Ils permettent de quantifier le trafic.

2- Les enquêtes: elles permettent d’obtenir des renseignements qualificatifs.

a) - Les Comptages :

Le comptage est l’élément essentiel de l’étude du trafic, on distingue deux types de comptages :[3]

Le comptage manuel.

Le comptage automatique.

a.1 Les comptages manuels :

Le comptage manuel consiste à recenser le nombre de véhicules, par catégorie. Il se fait

durant une journée ouvrable, pendant une semaine.

P1 : TJMA Véhicules Légers (particulier) ; P2 : TJMA Véhicules Utilitaires (camionnette) ;

Véhicules légers

P3 : TJMA Bus (autobus) ; P4 : TJMA Camions Légers (camions à deux essieux) ;

P5 : TJMA Camions Lourds (camions à trois essieux) ; P6 : TJMA Ensembles Articulés (tracteur + remorque).

Véhicules lourds



Lors de cette campagne il sera déterminé :

- Le Trafic Journalier Moyen Annuel (TJMA) par section, représentant le nombre de

véhicules empruntant toute la largeur circulable de la chaussée.

- La proportion de chaque catégorie de véhicules.

Ce type de comptage se fait durant une journée ouvrable et pendant une semaine.

La durée de recensement sera d’une tranche de deux heures par jour et pendant toute la

semaine de manière de balayer toutes les tranches horaires de la journée allant de 8.00h à

18.00h.

Pour l’estimation du trafic journalier moyen annuel, il est proposé une méthode théorique à

partir de comptages manuels. Elle nécessite la connaissance de trois paramètres :

Les facteurs correctifs mensuels ;

Les facteurs correctifs journaliers ;

Les facteurs correctifs horaires ;

La moyenne journalière pour chaque catégorie est évaluée en multipliant le trafic horaire moyen

par les différents coefficients correcteurs pour le type de liaison (saisonnière ou non saisonnière).

TH Trafic horaire moyen ;

FH Facteur Horaire Moyen ;

FJ Facteur Journalier Moyen ;

FM Facteur Mensuel.

Le TJMA est calculé alors en faisant la somme des moyennes journalières de l’ensemble des

catégories.

Les facteurs horaires journaliers et mensuels sont calculés en faisant la moyenne arithmétique des

facteurs correcteurs de chaque tranche horaire et journalière.

Le trafic horaire moyen se calcul en divisant le trafic total compté par la durée de comptage.

Ils sont réalisés par des agents qui relèvent la composition du trafic pour compléter les indicateurs

fournis par les comptages automatiques. Les comptages manuels permettent de connaître le

pourcentage de poids lourds et les transports communs.

Les trafics sont exprimés en moyenne journalière annuelle (T.J.M.A).[4]

a.2. Les comptages automatiques :

Ils ont été effectués au moyen de compteurs automatiques.

TJMA = TH x FH x FJ x FM x 24 h



Ils permettent un comptage continu, mais les informations sont moins précises, ces

compteurs peuvent être des câbles pneumatiques qui enregistrent à chaque passage d’un véhicule

les impulsions d’air qu’il provoque sur le tube pneumatique installé en travers de la chaussée et

raccordé à l’appareil (compteur).

La durée des périodes des comptages dépend du type d’information désirée, du taux de

variation des phénomènes et de la précision souhaitée.

-L’inconvénient de cette méthode : est que tous le matériel de comptage actuellement utilisé ne

détectent pas la différence entre les véhicules légers et les poids lourds.[5]

b) - Les Enquêtes Origine Destination :

Il est plus souvent opportun de compléter les informations recueillies à travers des

comptages par des données relatives à la nature du trafic et à l’orientation des flux, on peut recourir

en fonction du besoin, à divers méthodes, lorsque l’enquête est effectuée sur tous les accès à une

zone prédéterminée (une agglomération entière, une ville ou seulement un quartier) on parle

d’enquête cordon.

Cette méthode permet en particulier de recenser les flux de trafic inter zonaux, en définissant leur

origine et destination.

Il existe plusieurs types d’enquêtes :[6]

b.1. les Enquêtes papillons ou distributions :

Le principe consiste à délimiter le secteur d’enquête et à définir les différentes entrées et sorties, un

agent colle un papillon sur le pare-brise de chaque véhicule (ou on distribue une carte

automobiliste), sachant que ces papillons sont différents à chaque entrée, un autre agent identifie

l’origine des véhicules en repérant les papillons ou en récupérant les cartes.

Les avantages de la méthode : sont la rapidité de l’exploitation et la possibilité de pouvoir se faire

de jour comme de nuit.

Les inconvénients de la méthode : c’est que l’enquête ne permet pas de connaître l’origine et la

destination exacte des véhicules, mais seulement les points d’entrées et de sortie du secteur étudié.

b.2. Relevé des plaques minéralogiques :

On relève, par enregistrement sur un magnétophone, en différents points (à choisir avec

soin) du réseau, les numéros minéralogiques des véhicules ou au moins une (de l’ordre de

quatre chiffres ou lettres), la comparaison de l’ensemble des relevés permet d’avoir une

idée des flux.

Cette méthode permet d’avoir des résultats sans aucune gêne de la circulation, par contre,

le relevé des numéros est sujet à un risque d’erreur non négligeable.



b.3. Interview des conducteurs :

Cette méthode est lourde et onéreuse mais donne des renseignements précis, on arrête

( les véhicules à l’aide des forces de gendarmerie pour assurer la sécurité) un échantillon

de véhicules en différents points du réseau et on questionne (pendant un temps très court

qui ne doit pas dépasser quelques minutes sous peine d’irriter l’usager) l’automobiliste

pour recueillir les données souhaitées :(origine, motif, fréquence et durée, trajet utilisé).

Ces informations s’ajoutent à celles que l’enquêteur peut relevé directement tels que le

type de véhicule.

b.4. Les enquêteurs à domicile – Enquête ménage :

Un échantillon de ménages sélectionné à partir d’un fichier fait l’objet d’un interview à

son domicile par une personne qualifiée, le temps n’étant plus limité comme dans le cas

des interviews le long des routes, on peut poser un grand nombre de questions et obtenir

de nombreux renseignements, en général, ce type d’enquête n’est pas limité à l’étude d’un

projet particulier, mais porte sur l’ensemble des déplacements des ménages dans une

agglomération.

2.4Différents types de trafics :

1. Trafic normal :

C’est un trafic existant sur l’ancien aménagement sans prendre compte du nouveau

projet.[6]

2. Trafic dévié :

C’est le trafic attiré vers la nouvelle route aménagée et empruntant, sans

investissement, d’autres routes ayant la même destination, la dérivation de trafic n’est

qu’un transfert entre les différents moyens d’atteindre la même destination.[6]

3. Trafic induit :

C’est le trafic qui résulte de :

* Des nouveaux déplacements des personnes qui s’effectuent et qui en raison de la

mauvaise qualité de l’ancien aménagement routier ne s’effectuaient pas antérieurement ou

s’effectuaient vers d’autres destinations.

* Une augmentation de production et de vente grâce à l’abaissement des coûts de

production et de vente due à une facilité apportée par le nouvel aménagement routier.[6]



2.5 Calcul de la capacité :

a- Définition De La Capacité :

La capacité d’une route est le nombre maximal des véhicules qui peuvent

raisonnablement passer en un point ou s’écouler sur une section de route uniforme (ou

deux directions) avec les caractéristiques géométriques et de circulation qui lui sont

propres durant une période bien déterminée.

b- Conditions de la capacité :

- Des conditions du trafic.

- Des conditions météorologiques.

- Le type d’usagers habitués ou non à l’itinéraire.

- Des distances de sécurité (Ce qui intègre le temps de réaction des conducteurs

variables d’une route à l’autre)

- Des caractéristiques géométriques de la route et de l’état de la chaussée. [7]

2.6 Calcul de nombre de voies :

- Projection Future Du Trafic:

La formule qui donne le Trafic Journalier Moyen Annuel à l’année Horizon est :[7]

TJMAh = TJMA0 (1+τ)n

Avec : TJMAh : le trafic à l’année horizon.

TJMA0 : le trafic à l’année de référence.

n : nombre d’année.

τ : taux d’accroissement du trafic (%).

- Calcul Du Trafic Effectif:

C’est le trafic traduit en unité de véhicule particulier (uvp), en fonction de type de route et

de l’environnement. Pour cela on utilise des coefficients à d’équivalence pour convertir

les PL en (uvp).

Le trafic effectif est donné par la relation suivante :[7]

Teff= [(1- Z) + P * Z] TJMAh

Avec : Teff : trafic effectif à l’année horizon en (uvp).

Z : pourcentage de poids lourd.

P : coefficient d’équivalence pour le poids lourds il dépend.



EnvironnementE1 E2 E3

Routes

2 voies 3 6 12

3 voies 2.5 5 10

4 voies et plus 2 4 8

Tableau 2.1: coefficient d’équivalence p[8]

SinuositéFaible Moyenne Forte

Relief

Plat E1 E2

Vallonné E1 E2 E3

Montagneux E3 E3

Tableau 2.2:Type d’environnement [8]

Débit De Pointe Horaire Normal :

Le débit de pointe horaire normal est une fraction du trafic effectif à l’horizon il est

exprimé en unité de véhicule particulier (uvp) et donné par la formule :[7]

Q = (1/n).Teff

Avec :

Q : débit de pointe horaire

n : nombre d’heure, (en général n=8heures)

Teff : trafic effectif.

Débit Horaire Admissible:

Le débit horaire maximal accepté par voie est déterminé par application de la formule:[7]

Qadm= K1.K2.Cth

K1 : coefficient lié à l’environnement ;

K2 : coefficient de réduction de capacité ;

Cth : capacité théorique par voie qu’un profil en travers peut écouler en régime

stable.



Tableau 2.3 : Valeur de K1 [8]Environnement E1 E2 E3

K1 0.75 0.85 0.90 à 0.95

Tableau 2.4 : valeur de K2[8]

Environnement 1 2 3 4 5

E1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

E2 0.99 0.99 0.99 0.98 0.98

E3 0.91 0.95 0.97 0.96 0.96

Tableau 2.5 : valeur de la capacité théorique Cth[8]

Type de Routes Capacité théorique (uvp/h)

Route à 2 voies de 3.5m 1500 à 2000

Route à 2 voies de 3.5m 2400 à 3200

Route à chaussée séparée 1500 à 1800 1500 à 1800

Détermination du nombre des voies :

Cas d’une chaussée bidirectionnelle: on compare Q à Qadm et on opte le

profil auquel correspond la valeur de Qadm la plus proche à Q. [7]

Qadm ≥ Q

Cas d’une chaussée unidirectionnelle: le nombre de voie à retenir par

chaussée est le nombre le plus proche du rapport [7]

n= SxQ/Qadm.

Avec :

Qadm : débit admissible par voie

S : coefficient de dissymétrie, en général égale à 2/3

Détermination de l’année de saturation :

Teff (mise en service)= [(1- Z) + P * Z] TJMA(mise en service)

Q(mise en service)=(1/n)*Teff (mise en service).

Qsaturation = 4 * Qadm

Qsaturation = (1+ )n * Q(mise en service)



.n= Nombre d’années pour que notre route sera saturée.

2.7 APPLICATION AU PROJET:

1. Les données de trafic:

D’après les résultats de trafic qui nous ont été fournis par la DTP d’OUM EL BOUAGHI qui sont

les suivants :

Le trafic à l’année 2016 :………………………………………….. TJMA2016 = 6250v/j

Le taux d’accroissement annuel du trafic noté……………………………... τ = 4٪

La vitesse de base sur le tracé………………………………………………. V = 80km/h

Le pourcentage de poids lourds……………………………………………… Z= 30٪

L’année de mise en service sera en…………………………………………… 2018

La durée de vie estimée de ……………………………………………………..20 ans

2. Projection future de trafic :

L’année de mise en service (2018)

TJMAh = TJMA0 * (1+τ)n

Avec :

TJMAh : trafic à l’horizon (année de mise en service 2018)

TJMAo : trafic à l’année zéro (origine 2016).

Donc : TJMA2018 = 6760 v/j.

Trafic à l’année (2038) pour une durée de vie de20 Ans

TJMA2038= 6760 x (1 + 0,04)20= 14812 v/j.

Donc : TJMA2038 = 14812 v/j.

3. Calcul du trafic effectif :

Teff2038 = (1 – Z)+ Z.PTJMAh

Avec: P:cœfficient d’équivalence pris pour convertir le poids lourds.

Pour une route à deux voies et un environnement E1 on a P = 3

Z: le pourcentage de poids lourds est égal à 30٪



Teff2038 =14812 x [(1 -0, 30) +3x 0,30] = 23699 uvp/h.

Donc : Teff2038 = 23699 uvp/h

4. Débit de pointe horaire normale :

Q= (1/n)Teff

Avec: 1/n: coefficient de pointe horaire pris est égal à 0.12

Q2038= 0.12 x 23699 = 2844 uvp/h (débit horizon)

Donc : Q2038 = 2844 uvp/h

et Q2018 = 1298 uvp/h

5. Débit admissible :

Le débit que supporte une section donnée : Qadm= K1 * K2 * Cth

Avec :

K 1 : coefficient correcteur pris égal à 0.75 pour E1

K2 : coefficient correcteur pris égal à 1.00 pour environnement (E1) et catégorie (C3)

Cth : capacité théorique

Calcul de la capacité théorique :

Qadm ≥ Q avec Q = Q2018 = 1298 uvp/h

Cth≥ Q/(K1 * K2) Cth≥ 1731 uvp/h

Cth = 1731 (d’après le B40 )

Qadm= 0,75 x 1 x 1731= 1298 uvp/h

Le nombre des voies :

N= S x (Qhorizon/Qadm ) =1,46 on prend N=2 voies/sens.

(Avec : S = 2/3)

Calcul de l’année de saturation de 2 X 2 voies :

Teff (2018) = [(1-0.30) + 3*0.30] * 6760 = 10816 uvp/j.

Q2018=0.12 * 10816 = 1298 uvp/h

Qsaturation = 4 * Qadm

Qsaturation = 4 * 1298 = 5192 uvp/h

Qsaturation = (1+ )n * Q2018



Donc ce résultat nous conduit de dire que l’année de saturation sera : 2053

Résumé des différents trafics :

TJMA2016(v/j) TJMA2018(v/j) TJMA2038(v/j) Teff2038(uvp/h) Q2038(uvp/h)N

(nombre devoies)

6250 6760 14812 23699 2844 2

2.8 CONCLUSION :

Le profil en travers retenu pour notre projet défini comme suit : chaussée

2*2 voies (c.-à-d. 2 voies par sens) chacune de 3,5 m de large est des accotements de

2 m et une terre plein central de 2 m de large.

Chapitre03

CaracteristiquesGeometriques

Des routes

Chapitre 03 Caractéristiques géométriques des routes

MASTER 2 G.C- Géot. Page 15

3.1 Introduction

La surface de roulement d’une route est une conception de l’espace, définie

géométriquement par trois groupes d’éléments qui sont :

-Tracé de son axe en plan

- Tracé de cet axe en élévation ou profil en long

- Profil en travers.

Les caractéristiques géométriques de ces éléments doivent correspondre à la solution la

meilleure du point de vue économique et satisfaire certaines conditions minimales dictées par :

- La nature, plus particulièrement la topographie et la géologie

- Le trafic futur prévu.

Les problèmes relatifs à la topographie proprement dite, c’est à dire ceux que la nature

impose, conduiront à la recherche essentielle d’un tracé correspondant aux terrassements minima.

[9]

3.2Tracé en plan

Le tracé en plan est la projection sur un plan horizontal de l’axe de la chaussée.

C’est une succession de segments de droite, d’arcs de cercle et de raccordements à

courbure variable.

La combinaison de ces éléments, en coordination avec le profil en long, doit en premier

lieu permettre de réserver une proportion convenable de zones où la visibilité est suffisante

pour permettre le dépassement. Simultanément, on doit éviter l’effet de monotonie et réduire en

conduite nocturne le temps d’éblouissement par les phares lié aux grands alignements

droits.[10]

Il détermine les lieux de passage du projet en respectant la contraintes planimétriques

(point de départ, point d’arrivé, points de passages obligatoires, obstacles, …). Les premières

études se font sur plan à petite échelle avec figuration des courbes de niveau pour avoir une

idée des contraintes altimétriques. Une fois qu’un trajet est grossièrement défini, on commode



un plan à grande échelle de la zone concernée. On pourra déterminer un tracé plus précis sur ce

document . . . [11]

Le tracé en plan est obtenu soit par un levé topographique de tracé implanté par la

reproduction par de tracé par plan existant (sur une carte topographique).

Trace en plan à partir d’un plan existant figure n°3.1.[12]

3.3Profil en long :

Un profil en long est la représentation d’une coupe verticale suivant l’axe d’un

projet linéaire (route, voie ferrée, canalisation, etc.). Le profil en long est complété par

des profils en travers qui sont des coupes verticales perpendiculaires à l’axe du projet.

Leur établissement permet en général le calcul des mouvements de terres (cubatures) et,

par exemple, permet de définir le tracé idéal d’un projet de manière à rendre égaux les

volumes de terres excavés avec les volumes de terre remblayés.[7].

Le profil en long est un graphique sur lequel sont reportés tous les points du

terrain naturel et de l’axe du projet.

On s’appuie sur ce document pour le dessin des profils en travers.



On choisit en général un plan de comparaison d’altitude inférieure à l’altitude du point le

plus bas du projet ou du terrain naturel.

Ce plan de comparaison est l’axe des abscisses du graphique sur lequel sont reportées les

distances horizontales suivant l’axe du projet.

Sur l’axe des ordonnées, sont reportées les altitudes.

L’échelle des longueurs (en abscisse) est en général celle du plan de situation,

tandis que l’échelle des hauteurs (en ordonnées) est 10 fois plus grande. Le profil en long

est donc une représentation déformée.

On dessine tout d’abord le terrain naturel (TN), généralement en trait moyen noir.

Son tracé est donné par la position de chaque point d’axe d’un profil en travers, le terrain

naturel étant supposé rectiligne entre ces points. On reporte en même temps dans le cartouche des

renseignements en bas du graphique : les distances horizontales entre profils en travers dites

distances partielles, les distances cumulées (appelées aussi abscisses curvilignes) depuis l’origine du

projet et l’altitude de chaque point.

Les calculs des positions des points caractéristiques se ramènent à des

intersections droites-droites, droites-cercles ou droites-paraboles dans le repère

associé au profil en long.

Procédure de tracé :

1) Choix du plan horizontal de référence (Plan de comparaison)

2) Définir le TN : tracé + cotes

3) Définir de projet : tracé + cotes

4) Numéroter la position des profils en travers

5) Indiquer les distances (partielles et cumulées)

6) Indiquer la déclivité du projet

7) Indiquer les caractéristiques géométriques du projet : alignements et courbes (vue

en plan) [13]



Dans le cas des autoroutes ou 2x2 voies et plus, dont les deux chaussées

unidirectionnelles sont séparées par un terre-plein central, le profil en long déterminant

est une coupe par le milieu du terre-plein (axe de référence). Le niveau de l’autoroute en

cet endroit est la moyenne entre les niveaux des bords intérieurs des chaussées. Si les

deux chaussées ne sont pas symétriques, on considérera chacune d’elles

indépendamment avec son propre profil en long, placé au milieu de chaque chaussée.

Une autre conception consiste à considérer le profil en long théorique au droit des bords

intérieurs des chaussées unidirectionnelles.

Le profil en long du terrain naturel (TN) est alors représenté en reportant les distances

horizontales du tracé en plan en abscisses et les altitudes en ordonnées. Pour limiter la grandeur du

profil en long, on choisit un plan de comparaison. Les points que l’on reporte sur le profil sont les

points caractéristiques du terrain naturel et du tracé (points hauts, points de tangence…).

On trace alors sur ce profil en long TN et PL projet se croisent, il y a un profil en travers fictif (PF)

dont on doit déterminer la position exacte à ce point particulier, les terrassements sont nuls.

Figure : 3.2 Profil en long [13]





































Figure n°3.3 Profil en long [11]

3.4 Le profil en traversLes profils en travers (sections transversales perpendiculaires à l’axe du projet)

permettent de calculer les paramètres suivants :

1. - la position des points théoriques d’entrée en terre des terrassements ;2 - l’assiette du projet et son emprise sur le terrain naturel ;3 - les cubatures (volumes de déblais et de remblais).

Le profil en travers est représenté en vue de face pour une personne qui se déplacerait surl’axe du projet de l’origine à l’extrémité du projet.

La voie de gauche doit donc se situer sur la partie gauche du profil.

On commence par dessiner le terrain naturel à partir d’un plan horizontal de référence quin’est pas forcément celui du profil en long, de manière à obtenir le profil en travers à l’échellemaximale sur le format choisi. L’échelle de représentation est de l’ordre de 1/100 à 1/200 (jusqu’à1/50 pour les voies les moins larges). Il n’y a pas d’échelle différente en abscisse et en ordonnée demanière à pouvoir mesurer directement sur le graphique des longueurs dans toutes les directions oubien des surfaces L’abscisse de chaque point du terrain naturel (ou du projet) est repérée par rapport àl’axe du profil en travers (donc négative à gauche et positive à droite), l’ordonnée est toujoursl’altitude du point. On y superpose ensuite le gabarit type du projet (largeur de chaussée,accotements, fossés et pentes de talus) à partir du point d’axe dont l’altitude a été déterminée sur leprofil en long.

Cela permet de calculer la position des points d’entrée en terre.























Les fossés ne sont pas repérés comme les autres points caractéristiques puisque, de manière à

simplifier le calcul, ils n’interviennent pas dans la décomposition de la surface en triangles et

trapèzes. Ils sont calculés séparément.

Il existe trois types de profils en travers: les profils en remblai, en déblai ou bien les profils mixtes.

.[13]

Figure 3.4 Profils en travers diverses .[13]

Figure n°3.5 profil en travers mixte [12]

Les profils en travers comportent les indications suivantes :

L’horizontale de référence (plan de comparaison) ;

Les côtes (altitudes) du terrain naturel ;

Les cotes du projet ;

Distances partielles c.à.d. entre deux points successifs ;

divers



Profil en travers type

Le profil en travers type est déterminé par le projecteur en fonction des caractéristiques de

la route.

Les profils en travers types ont pour but de définir avec précision les caractéristiques

transversales de la route ;

Figure n°3.6 : Profil en travers [13]

Présentation des profils en travers :

Sur les profils en travers types le terrain naturel n’est pas figurée que d’une façon arbitraire

et comme élément auxiliaire de rattachement

Les profils en travers définie :

a) Les talus ;

b) Les longueurs et les épaisseurs de chaque couche de chaussée ;

c) La position des différents ouvrages d’assainissement et de drainage ;

d) L’emplacement des plantations éventuelles, de glissières de sécurités ;





la route.








a) Les talus ;








la route.








a) Les talus ;






3.5 Description et Terminologie :

Emprise : largeur de terrain appartenant à la collectivité c.-à-d. dans les limites du domaine

public routier ;

Assiette : la surface du terrain réellement occupée par la route ( y compris les talus ), c.-à-d.

dans les limites des terrassements ;

Plate-forme : la surface du terrain comprend la chaussée, plus les accotements et

éventuellement le terre-plein central T.P.C.

Chaussée : la surface aménagée de la route sur laquelle circule réellement les véhicules.

Voies de circulation : la partie de la chaussée réservée à un fil de véhicules (largeur de 3 à

3.5 m) ;

Terre-plein central (T.P.C) : une bande de terrain séparant deux chassées construites sur la

même plate forme ;

Accotements : une zone latérale qui bordent extérieurement la chaussée, aménagé pour le

stationnement en cas de panne, pour la circulation de piétons, les cyclistes, ils sont dérasés au même

niveau de la chaussée.

Banquette : c’était une surélévation (petite digue de terre) aménagée à la limite extérieure de

l’accotement en vue de la sécurité des usagers. Remplacée aujourd’hui par les glissières de sécurité ;

Fossés : ils sont destinés à recevoir les eaux de ruissellement ou d’infiltration venant du

terrain supérieur ;

Talus : c’est la ligne d’équilibre de la terre, l’inclinaison moyenne du talus en terre pour les

remblais et pour les déblais varie jusqu’à 1/1… ;

Berme : palier constitué longitudinalement dans un talus pour diminuer son importance. [9].

3.6 Conclusion

On conclut notre chapitre par l’une des méthodes de calcul des cubatures desterrassements et l’évaluation du volume des terres à enlever ou à mettre en remblai pourl’exécution du projet d’une route (tableau 3.1 ), cela nécessite une étude géotechniquepréalable pour classifier les déblais quand ils seront réutilisés ou dans le cas des remblaison va choisir les gites d’emprunt convenables et suffisants.



A cet effet les volumes des déblais et remblais sont important.

Méthode de calcul des cubatures :

Souvent, dans les projets, on demande de déterminer les volumes de matériaux à extraire etramener pour estimer le coût du chantier. Ces déblais et ces remblais peuvent se déterminer par 3méthodes différentes :La méthode exacte qui consiste à décomposer le terrain en solides élémentaires pour en calculer les

volumes. La méthode de l’aire moyenne qui consiste à calculer la surface de terrassement du profil

situé au milieu de l’entre profils. La méthode de la moyenne des aires qui consiste à admettre que la

surface intermédiaire est égale à la moyenne des deux surfaces extrêmes. Nous allons donc admettre

que la surface d’un profil va rester constante sur une longueur égale au demi entre deux profils qui le

suit et le demi entre le profil qui le précède. Les profils fictifs seront considérés comme des profils de

surface nulle.

Pour effectuer ces calculs, nous devons déterminer les surfaces de déblais et les surfaces de remblais

pour chaque profil.[11]

N° desprofils

Distances entreprofils (m)

Longueursd’application (m)

déblais Remblais

Surfaces (m2) Volumes (m3)Surfaces

(m2)Volumes

(m3)

01L1

L1/2. …………… ………. ………….. …………

2 (L1+L2)/2

L2

3 (L2+L3)/2

L3

PF1 (L3+L4)/2

L4

4 (L4+L5)/2. …………. …………. ……… ………

L5

5 (L5+L6)/2

L6

6 L6 /2

Total ∑ L ∑ (Li +Li+1 )/2 ∑ V ∑ VTableau n°3.1 des métrés des terrassements [9]

Chapitre04

STRUCTURESDES

CHAUSSEES

Chapitre 04 Structures des chaussées

MASTER 2 G.C-Géot. Page 24

4.1 Introduction :

La chaussée est la partie intermédiaire entre le sol et les véhicules, elle supporte

les charges de toutes nature et intensité, on n’oubliant pas que parmi ses rôles

fondamentaux la réduction des pressions de ces charges verticales qui seront transmises

au sol. Alors on affirme que la chaussée constitue un écran dont les dimensions

(épaisseurs) et la qualité des matériaux, dépend des charges de circulation c’est à dire

chaque voie de communication possède une structure différente l’une par rapport à

l’autre.

En fin de cette introduction on constate que les chaussées des routes ont plusieurs

types de structures.

4.2 Structures de chaussées :

Les structures de chaussées comprennent, en général:

a- Couche de roulement : directement en contact avec les pneumatiques. Son rôle est

d'assurer :

L'imperméabilisation de la chaussée

L ‘adhérence des véhicules

Le confort des usagers

Son épaisseur varie de 1 à 8 cm.

b- La couche de liaison : assure la cohésion entre la couche de roulement et la couche de

base Elle est facultative pour des routes supportant un faible trafic. Son épaisseur varie de O à 8cm.

c- La couche de base : possède un rôle structurel. Elle apporte a la chaussée sa résistance

mécanique. Elle assure le bon fonctionnement de la couche de roulement en atténuant Les

déformations dues au trafic. Son épaisseur varie de 10 à 30 cm.

d- La couche de fondation : a un rôle structurel. Elle apporte à la chaussée sa résistance

mécanique. Elle assure ainsi le bon fonctionnement de la couche de roulement en atténuant Les

déformations dues au trafic. Son épaisseur varie de 10 à 30 cm.

e- La couche de forme : permet de renforcer le sol support. Elle sert aussi de réglage

afin d'obtenir une meilleure horizontale. Elle garantie ainsi la bonne réalisation de la couche

d'assise. Son épaisseur varie de 0 à 60 cm.



Figure 4.1 structure type d’une chaussée [14]

4.3 Nature des assises de chaussées

Le terme « assises de chaussées », apparu au début des années 60, désigne les

couches situées au dessus du sol support ou de la couche de forme, et au dessous de la

couche de surface.

Les assises de chaussées comprennent donc la couche de fondation et la couche de

base.

Elles ont pour rôle essentiel de répartir les contraintes engendrées par la

circulation des véhicules sur le sol support à des niveaux compatibles avec sa portance et

sa déformabilité.

Les assises de chaussées sont réalisées, en général, avec des matériaux

sélectionnés pouvant offrir la résistance requise et permettant de répartir les contraintes

sur le sol support sans déformation excessive.

On distingue 2 grandes familles d’assises par leur nature et leur fonctionnement :

4.3.1 Les assises non traitées :

- Réalisées en matériaux naturels (tuf, t.v.o, sable, etc.)

- Ou en matériaux concassés à partir des roches massives (grave concassées), leurs

épaisseurs assurant seule la répartition des pressions.



Les chaussées ne comportant que ces assises et dont l'épaisseur des matériaux

bitumineux est inférieure à 15 cm sont appelées chaussées souples.

Elles constituent la grande majorité des chaussées dans le monde et la presque

totalité des chaussées en Algérie.

4.3.2 les assises traitées :- réalisées avec des matériaux obtenus par le mélange de graves concassées

(constituant le « squelette minéral ») avec un liant qui peut être hydrocarboné (bitume

pur, émulsion),

- ou un liant hydraulique (ciment, laitier, cendres volantes… ). [15]

4.3.3 Les assises idéales :Quelle que soit leur constitution, elles devront sans se déformer et sans se fissurer

pendant des décennies sous les passages de millions de roues, dont le poids déborde

fréquemment les limites du code de la route (6,5T) :

* Protéger le sol de fondation contre des déformations de grandes ampleurs;

* Résister aux contraintes de compression à la partie supérieure des couches, et de

traction à leur partie inférieure;

Ne pas voir leurs granulats se détruire par fragmentation, ni par "attrition" progressive

résultant du mouvement relatif des grains entre eux notamment au droit des fissures

quand il en existe, ni par altération chimique, même en présence d'eau,

* Ne pas périr par altération physique ou chimique d'un liant bitumineux ou hydraulique incorporé à

la construction pour accroître ses qualités mécaniques(ou par disparition de la liaison entre le liant

et le granulat).



4.4 Divers types de chaussées :

4.4.1 Chaussées souples :

Structure comporte une couverture bitumineuse mince(moins 15 cm), Parfois réduite à un simple enduitsuperficiel, reposant sur une ou plusieurs couches dematériaux granulaires non traités (GNT).

Epaisseur globale de la chaussée est généralementcomprise entre 30 à 60 cm

4.4.2 Chaussée bitumineuses épaisses

Structure comporte une couche de roulementbitumineuse sur un corps de chaussée en matériauxtraités aux liant hydrocarbonés (bitumineux), fait d’uneou deux voire trois couches.

Epaisseur globale de la chaussée est généralementcomprise entre 15 à 40 cm.



4.4.3 Chaussées semi-rigides

Structure comporte une couche de surfacebitumineuse sur une assise en matériaux traités auxliants hydrauliques disposés en une ou deux couches,dont l’épaisseur total est de l’ordre de 20 à 50 cm.

4.4.4 Chaussées mixtes

Structure comporte une couche de surface bitumineuse etune couche de base (10 à 20 cm) en matériauxbitumineux (généralement de la grave bitume) sur unecouche de fondation en matériaux traités aux liantshydrauliques (20 à40 cm ).

4.4.5 Chaussées inverses

Structure comporte entre la couche de fondation traitéeaux liants hydrauliques et les couches supérieursbitumineuses, une couche supplémentaire de matériauxgranulaires.



4.4.6 Chaussées rigides

Structure comporte une dalle en béton de cimenthydraulique (15 cm à 30 cm).

Dalle continue renforcée avec armatures (pas dejoints) ;Dalle sans armatures (joints+ goujons), (joint 4,5 m – 9 m) ;Dalle en béton précontraint (90m – 210 m) ;Dalle en béton compacté au rouleau. [15]

4.5 Rôles des assises de chaussées

Le rôle des assises est, de reprendre les contraintes provoquées par les chargesextérieures et de les répartir sur le sol support de façon à ne pas provoquer dedéformations excessives de ce sol support.

Lors de la réalisation des travaux, ces assises permettent aussi d’offrir unesurface de roulement et une portance à court terme nécessaires à la bonne mise enœuvre des couches supérieures.

4.6 Comportement mécanique :

Les charges roulantes appliquées en surface génèrent dans les couches inférieures descontraintes et des déformations qui sont transmises jusqu’au sol-support.

Ces contraintes peuvent être déterminées à chaque niveau en fonction du module derigidité E des matériaux et de l’épaisseur des différentes couches de chaussées.

Figure n° 4.2 : schéma des contraintes et déformation dans une chaussée



























La charge en surface se définit par la pression et l’aire de la surface de contact.

A chaque niveau, E1, E2, E3 et E4 étant les modules de rigidité de chaque couche et dusol-support on a :

• P1 – P2 – P3 : Contraintes verticales ;

• R1 – R2 – R3: Contraintes radiales (En traction ou compression);

é Ces contraintes et déformations sont, en général, calculées au niveau des interfaces

entre les couches en déterminant :

- *Les contraintes normales,

- *Les contraintes radiales de compression ou de traction,

- *Les déformations relatives.

-*Les caractéristiques mécaniques des assises de chaussées doivent donc permettre

d’obtenir, en tout point de la structure, des contraintes et des déformations

admissibles pour les matériaux utilisés et le sol-support.

Les 2 caractéristiques essentielles d'une assise sont :

a)Que le granulat a une courbe granulométrique continue et précise (c.-à-d. toutes

les dimensions sont représentées et en proportions strictement définies) ;

b) Que le matériau est très fortement compact.

4.6.1 Domaines d’utilisation des assises non traitées :(A.N.T.)

Les A.N.T sont essentiellement réservées aux routes à faibles et moyens trafics. En

Algérie, ce type d’assises est très fréquent. (la plus part des R.N au niveau des hauts

plateaux et au Sahara.).



4.6.2 Granulats pour assises non traitées:

Les graves sont des mélanges de cailloux, de gravier, de sables (gros, fin et très

fin) en proportions variables.

On distingue les graves naturelles et les reconstituées.

Les 1éres : proviennent d'alluvions meubles extraites dans l'eau ou à sec. Leurs

cailloux, graviers et sables, ont été arrondis par l'érosion au cours du temps

géologique.

Ils sont les résidus de roches diverses :

Sédimentaires (calcaires), éruptives, métamorphiques.

* Le D max. des cailloux est de l'ordre de 50 mm, et plus.

* Leur granularité a rarement la régularité et la forme précise exigée pour constituer

une assise.

On est donc amené à fractionner de telles graves et à les reconstituer suivant une

granulométrie adéquate.

Les graves reconstituées : peuvent l’être, à partir de graves naturelles (qui peuvent

subir un concassage) améliorant leur angularité ; mais aussi à partir de roches

massives (calcaire, granit, basalte, diorite,…)

Les matériaux sont alors extraits à l’explosif puis concassés, criblés, et recomposés.

Du fait du concassage ; ces graves n'ont pas de facettes arrondies mais ont toujours

une excellente angularité.

Les matériaux utilisés pour les A.N.Traitées peuvent être :

Naturels : TVO, sable gypseux, tufs, arènes granitique..., etc.

Concassés : graves concassée à partir de roches massives.

Dans tous les cas, la granulométrie doit être continue et les matériaux doivent

présenter des caractéristiques mécaniques suffisantes permettant d’obtenir une bonne

stabilité de la couche d’assise.



4.6.3 Caractéristiques des graves pour assises de chaussées

Une A.N.T. doit présenter une bonne stabilité lui permettant de résister aupoinçonnement des couches supérieures afin de ne subir que des déformationsacceptables ne conduisant pas à des déformations permanentes irréversibles.

D’autre part, on considère que ce type d’assise n’a pas de rigidité propre mais onévalue cette dernière en fonction de la rigidité de la couche inférieure ou du solsupport,

Soit: E GNT = 3 à 4 fois E couche ou sol support.

D’autre part, on évalue la rigidité du sol support en fonction du CBR en utilisant desrelations empiriques de type :

E = k * CBR, avec k = 5 à 20, (France) : k = 5 ;

(Le laboratoire SHELL d’Amsterdam: k = 10)

Le plus important est, non pas d’évaluer, le module de rigidité (E) de tellesassises, mais de bien s’assurer de la pérennité des caractéristiques de résistancerequises tout au long de la durée de vie de la chaussée.

4.6.4 Choix des matériaux pour A.N.T:

Le choix des matériaux est souvent imposé par les disponibilités locales au

voisinage du tracé, surtout lorsqu’on peut trouver des matériaux naturels en raison de

leur coût bas.

Dans tous les cas, il est nécessaire, en fonction de l’importance du trafic, derechercher des caractéristiques minimales, permettant à ces assises d’assurerconvenablement leurs rôles.

Les principales caractéristiques à prendre sont examinées ci-dessous par ordredécroissant d’importance. Il s’agit de :

La granularité ; la dureté; la propreté; l’angularité et la forme

4.6.4.1 La granularité

La granularité d’un matériau pour ANT est la caractéristique la plus importantepour la simple raison qu’elle conditionne, dans une large mesure, la stabilité de lacouche.

La courbe granulométrique du matériau est donc le 1ier indicateur de la possibilitéd’emploi en couches d’assise.



A cet effet, 3 points sont essentiels :

La dimension maxi. D des grains : doit être compatible avec l’épaisseur de la couche.

En général, D est limité à 20 ou 31,5 mm en C.B. et à 31,5 mm ou 40 mm en couche de

Fondation;

Ceci afin de limiter les risques de ségrégation du matériau lors de sa mise en œuvre.

La courbe granulométrique : doit être continue afin d’obtenir une compacité maximum

après compactage.

Le pourcentage de fines (passant à de 0,08 mm): c’est un paramètre essentiel

conditionnant aussi la stabilité de la couche

Un manque de fines peut conduire à des difficultés de compactage et, par conséquent, à

un défaut de compacité.

Un excès de fines peut conduire à une instabilité de la couche d’assise et à des

déformations permanentes excessives. D’autre part, la nature de ces fines ne doit pas être

de type argileux plastique pouvant poser des problèmes lors de la mise en œuvre.

Pour toutes ces raisons, généralement, on limite le % de fines qui doit être compris entre 2

et 8%, parfois 10%.

Les courbes granulométriques doivent entrer dans des fuseaux granulométriques bien

définis, dont le but de contribuer à l'obtention d'une bonne compacité.

On sait que la masse volumique apparente d'une grave en vrac est de l'ordre de 1,9T/m3,

et que la masse volumique vraie des grains de roche constitutifs est de l'ordre de

2,7T/m3 ;

Ceci signifie que les cailloux, graviers et sables, occupent seulement 1,9 / 2,7 = 70% du

volume, le surplus étant constitué surtout par de l'air peu propices à la solidité de la

couche.

Le respect des fuseaux granulométrique conduit à mélanger des % adéquats de cailloux,

gravillons ,sables et fines s'imbriquant entre eux de façon à boucher le maximum de

" vides " donc à créer un mélange "plein" de masse volumique apparente maximale.



Toutes ces préoccupations sont, dans la pratique, traduites sous forme de « fuseaux de

référence » dans lesquels doivent impérativement s’inscrire les courbes granulométriques

des matériaux utilisés.

4.6.4.2 Dureté:

La résistance des granulats aux efforts de fragmentation et d’attrition provenant

des charges extérieures est essentielle à la stabilité des A.N.T

. Il est indispensable que les frottements grain à grain ne provoquent pas de modification

de la granularité afin de maintenir les qualités de l’assise sous l’effet de la circulation.

Les spécifications portent sur le L-A. et le M.D.E pour lesquels on fixe des seuils à ne

pas dépasser en fonction du trafic et de la nature de la couche d’assise.

Les spécifications varient avec le type d'assise :

Propreté :

La propreté est estimée à partir des essais d’E.S et de l’indice de plasticité Ip. On exige

un ES > 30% et un Ip < 7.

4.6.4.3 Angularité et forme :

Ces caractéristiques sont spécifiées lorsque la couche d’assise est en grave concassée.

L’angularité est appréciée par l’indice de concassage Ic, en général égal à 100%.

La forme des granulats est déterminée à l’aide du coefficient d’aplatissement qui est, en

général, limité à 30%.

Un coefficient d’aplatissement supérieur à cette valeur est souvent précurseur de

difficultés de compactage ; donc de faibles compacités.

4.6.5 Module de rigidité (E) des assises non traitées:

Comme souligné, les A.N.T n’ont pas de module de rigidité propre. Celui-ci

dépend du module du sol support ou de la couche inférieure.

En général: E sol= k x CBR

E assise = 3 à 4 x E (couche inférieure) ou sol-support. (France) : k = 5 ;

Soit : pour une couche de base :E base = 3 à 4 x E fondations

et, pour une couche de fondations :E fondations = 3 à 4 x E sol support. (France) : k = 5 ;

On retrouve, en général des modules de 150 à 200 MPa en couche de fondation et de 500à 800 MPa en couche de base. [15]



4.7 CONCLUSION :

A partir de ce qui a été cité auparavant, il est nécessaire d’interposer entre les

véhicules et le sol support un écran qui aura pour but d’absorber les pressions des charges

verticales résultant de ces véhicules et de supporter le poinçonnement du stationnement

ainsi d’encaisser les variations journalières et saisonnières de température aussi sa couche

de surface étanche rejette les eaux de pluie vers l’extérieur.

Chapitre05

CLASSIFICATION

DES SOLS

Chapitre 05 Classification des sols

MASTER 2 G.C- Géot Page 36

5.1. Introduction

La complexité des comportements des sols, fait appel à des classifications

spécifiques dépendent du besoin des spécialistes de chaque domaine et ces classifications

facilitent la distinction entre les sols suivant des critères scientifiques.

Ces critères rangent les sols en familles géotechniques et cela sera effectué lors

d’une compagne de sondages où on recueille des échantillons.

La classification des sols impose plusieurs systèmes afin de les différencier entre

eux, certains systèmes sont basés sur l’aptitude du sol pour un tel emploi et autres selon

les essais d’identification.

Tous sols ou matériaux rocheux peuvent être donc classé selon ce système de

classification dès lors que les valeurs des paramètres sur lesquels il s’appuie sont connues

et que les essais permettant de les déterminer sont reconnus significativement sur le sol.

5.2. Les différents essais sur les sols supports rencontrés et les matériaux

d’emprunt.5.2.1 Introduction

Les “sols” sont des matériaux naturels, constitués de grains pouvant se séparer

aisément par simple trituration ou éventuellement sous l’action d’un courant d’eau. Ces

grains peuvent être de dimensions très variables : des argiles aux blocs. Les sols sont de

nature et d’origine géologique diverses : alluvions, matériaux meubles sédimentaires,

dépôts Glaciaires, sols résiduels. .[16]

5.2.2 Les essais en laboratoire

On distingue trois catégories d’essais:

. Les essais d’identification de nature.

. Les essais de comportement mécanique

. Les essais d’état hydrique.



5.2.2.1 Paramètres de nature

Ce sont des paramètres qui ne varient pas ou peu ni dans le temps, ni au cours des

manipulations.

a. Analyses granulométrique

i. Objet

Détermination de la distribution en poids des particules d’un matériau,

ii. Domaine d’application

Fraction d’un matériau comprise entre 80 μm et 50 mm, détermination de la

classe granulométrique.

iii. Principe de l’essai

L’essai consiste à séparer les grains agglomérés d’une masse connue de matériau

par brassage sous l’eau à fractionner ce sol, une fois séché au moyen d’une série de tamis

et à peser successivement le refus cumulé sur chaque tamis.

La masse de refus cumulé sur chaque tamis est rapportée à la masse totale sèche de

l’échantillon soumis à l’analyse.[17]

Figure n°5.1 : Matériels d’analyse Granulométrique

b. Limites d’Atterberg

L’indice de plasticité Ip : c’est le paramètre le plus couramment utilisé pour

caractériser l’argilosité des sols. Son interprétation est d’autant plus fiable que la

proportion pondérale de la fraction 0/400 µm (fraction servant à l’essai) contenue dans le

sol étudié est importante et que l’argilosité de cette fraction est grande.

Au-delà d’une proportion de 50 % de cette fraction et d’une valeur de 12, l’interprétation

de l’Ip est simple mais elle devient quasiment impossible lorsque cette proportion tombe

en dessous de 35 % et la valeur de l’Ip en dessous de 7.



Seuils retenus :

- 12 : limite supérieure des sols faiblement argileux,

- 25 : limite supérieure des sols moyennement argileux,

- 40 : limite entre les sols argileux et très argileux.

i. Objet

Détermination des états de consistance d’un sol,

ii. Domaine d’Application

Elle s’applique au sol dont les éléments passent à travers le tamis de dimension

nominale d’ouverture de maille 400 μm, pour déterminer les limites d’Atterberg (limite

de liquidité à la coupelle et limite de plasticité du rouleau), classification des sols, étude

de compactage.

iii. Principe de l’Essai

L’essai s’effectue en deux phases :

1- détermination de la teneur en eau ωL pour laquelle une rainure pratiquée dans une

coupelle se ferme, suite à des chocs répétés pour un nombre de coups donnés (cette

limite de liquidité correspond à une résistance à un cisaillement conventionnel).

Figure n°5.2 : Matériels pour mesurer la limite d’Atterberg

2- détermination de la teneur en eau ωp pour laquelle un rouleau de sol se fissure.



Figure n°5.3 : coupelle de Cazagrande

L’indice de plasticité : = − [18]

Indice de plasticité Degré de plasticité Exemples de sol

0 < IP < 5Non plastique : l’essai perd sa signification

dans cette zoneSable limoneux ou argileux, sable

5 < IP < 15 Moyennement plastique Limon sableux, limon

15 < IP < 40 plastique Limon argileux, limon

IP > 40 Très plastique argile

c. Essai au bleu de méthylène d’un sol (VBS)i. Objet :

Cet essai permet de mesurer la capacité d’adsorption de bleu de méthylène des

éléments fins d’un matériau.

ii. Domaine d’Application

Elle constitue un des paramètres d’identification de la classification des sols

décrite dans la norme NF P 11-300,

iii. Principe de l’Essai

Elle consiste à introduire dans le bain aqueux contenant la prise d’essai, des

quantités croissantes de bleu de méthylène, par doses successives du bleu au moyen du

test (de la tache) jusqu’à ce que les particules argileuses du matériau soient saturées de

bleu (test de la tache devenant positif).



Figure n°5.4 : Essai au bleu de méthylène - Vue du papier filtre et des tâches auréolées

Figure n°5.5 : Matériels d’essai de Bleu de Méthylène

Avec :

B : masse de bleu introduite dans le bêcheur (en gr) ;

Ms : masse sèche de la prise d’essai (en gr ) ;

C : proportion de 0/5 mm soumis à l’essai dans la fraction 0/50 du matériau sec.

Seuils retenus :

- 0,1 : seuil en dessous duquel on peut considérer que le sol est insensible à l’eau

(Au sens défini précédemment). Ce critère doit cependant être complété par la

vérification du tamisat à 80 μm qui doit être ≤ 12 %.

- 0,2 : seuil au-dessus duquel apparaît à coup sûr la sensibilité à l’eau.

- 1,5 : seuil distinguant les sols sablo-limoneux des sols sablo-argileux.





Avec :




Seuils retenus :










Avec :




Seuils retenus :








- 2,5 : seuil distinguant les sols limoneux peu plastiques des sols limoneux de plasticité

moyenne.

- 6 : seuil distinguant les sols limoneux des sols argileux.

- 8 : seuil distinguant les sols argileux des sols très argileux. [19]

Remarque :

- Choix entre Ip et VBS [17]

L’Ip et la VBS d’un sol étant tous deux des paramètres mesurant l’argilosité, il est

utile de préciser les domaines respectifs d’application de chacun d’eux dans

l’identification des sols.

Tout d’abord comme la VBS d’un sol est une grandeur qui exprime globalement

et selon une échelle quasi linéaire la quantité et l’activité de l’argile contenue dans le sol

étudié, elle est applicable à l’identification de tous les sols. C’est pourquoi dans la

présente classification toutes les classes de sols sont distinguées en tout ou partie à partir

de ce paramètre.

Toutefois, l’Ip présente dans le cas des sols moyennement à très argileux quelques

avantages sur la VBS. D’abord c’est un paramètre pour lequel on dispose d’une longue

expérience dans l’interprétation, ensuite il est plus sensible que la VBS dès que les sols

deviennent vraiment argileux, enfin et surtout il s’agit d’un paramètre qui est à la fois un

paramètre d’identification, mais aussi de comportement. En effet, l’Ip définit en réalité

l’intervalle de teneur en eau dans lequel le sol reste souple et déformable tout en

conservant une certaine résistance au cisaillement. La connaissance de cet intervalle est

d’une manière générale très utile dans la conception des ouvrages en terre.

Dans la présente classification ces éléments ont été pris en compte en réservant la

possibilité d’identifier un sol à partir de l’un ou l’autre de ces deux paramètres dans le cas

des sols moyennement à très argileux. Lorsque cette possibilité est prévue, le critère

d’argilosité figurant en caractère gras dans les tableaux de classification est celui qu’il

convient de choisir en priorité.



d. Equivalent du sablei. Objet

Détermination de l’équivalent de sable (degré de pollution) d’un sable,


Classification des sols, étude des sables et sol fins peu plastique.

iii. Príncipe de l’essai : Sédimentation d’un matériau granulaire dans une solution.[20]

Figure n°5.6 : Matériels d’essai de l’équivalent de sable

5.2.2.2 Paramètres de comportement mécanique :Ces paramètres ne sont pris en considération que pour juger de l’utilisation

possible des sols en couche de forme. Ils distinguent les matériaux dont la fraction

granulaire est susceptible de résister au trafic et qui de ce fait peuvent être utilisés tels

quels dans la construction des couches de forme, de ceux qui risquent de se fragmenter

pour se transformer en un sol constitué en majorité d’éléments fins, inutilisable dans son

état naturel sans dispositions particulières (traitement...).

a. Los Angelesi. Objet

Mesure de la résistance à la fragmentation d’un granulat par chocs,


Elle s’applique aux granulats d’origine naturels ou artificiels utilisés dans le

domaine routier, et leur résistance par frottements réciproques dans la machine (Los

Angles), le coefficient los angles (LA) est un critère de classification des sols granulaires

et matériaux rocheux.



iii. Príncipe de l’essai

Un échantillon de granulats mélangés à des boulets d’acier, rouler dans une

machine cylindrique en rotation, faire 500 tours, à une vitesse constante de 32 tr /min, à la

fin on évalue la quantité de matériau retenu sur le tamis de 1.6 mm. [21]

Figure n°5.7 : Matériels d’essai Los Angeles.

Expression des résultats :

M est la masse du matériau soumis à l'essai, M1 est la masse des éléments supérieurs à

1,6 mm produits au cours de l'essai qui est égouttée et séchée à l'étuve jusqu'à poids constant.

LA : c'est la résistance à la fragmentation par chocs et par frottements réciproques des éléments des

granulats.

Donc :

Le coefficient Los Angeles est un pourcentage en masse du rapport des éléments

passant aux tamis de 1,6 et la masse initiale sèche.

Valeurs repèresCoefficient Los Angeles Appréciation

< 15 Très bon à bon

15 à 25 Bon à moyen

25 à 40 Moyen à faible

>. 40 Médiocre



b. Micro Deval en présence d’Eau (MDE) :

i. Objet

L’essai Micro-Deval (MDE) permet de déterminer la résistance à l’usure d’un échantillon de

granulat.


Il s’applique aux granulats naturels et artificiels utilisés dans le domaine routier, et

le coefficient Micro Deval en présence d’Eau (MDE) c’est un critère de classification des

sols granulaires et matériaux rocheux

iii. Príncipe de l’essai :

Une fraction d/D d’un échantillon de granulats est soumis à une usure produite

par frottements réciproques des grains en présence d’eau et d’une charge de billes dans un

cylindre en rotation à une vitesse de 100 min- pendant 12000 tours, à la fin on calcule le

coefficient micro-Deval à partir du pourcentage de granulats retenu sur un tamis de 1.6

mm.

Figure n°5.8: matériels et matériaux pour un essai micro-Deval MDE




Le coefficient micro-Deval MDE est égal à :

Interprétation :

MDE est l’un des indicateurs permettant de juger la résistance au trafic de chantier des matériaux

granulaire non traités.

La limite supérieure préconisée pour cet usage est MDE=45 [22]

Valeurs repèresMicro-Deval

En présence d’eauAppréciation

< 10 Très bon à bon

10 à 20 Bon à moyen

20 à 35 Moyen à faible

>. 35 Médiocre

c. Friabilité des sables (FS)

i. Objet :

Déterminer la résistance à la fragmentation d’un sable.

ii. Domaine d’application :

La friabilité est un critère de classement des sables D1, B1 et B2 pour l’emploi en couche de

forme.

iii. Principe de l’essai :

Mesure l’évolution granulométrique d’une fraction du sable (0,2 – 2 mm ou 0,2 – 4 mm)

produite par fragmentation dans un cylindre en rotation en présence d’eau et d’une charge broyante

(billes métalliques).



Figure n°5.8: appareil utilisable pour la mesure du F.S


Le coefficient de friabilité des sables FS est égale à :

Interprétation des résultats

FS est l’un des indicateurs permettant de juger la résistance au trafic de chantier

des matériaux sableux non traités utilisés en couche de forme.

La limite supérieure préconisée pour cet usage est FS=60. [23]

5.2.2.3 Paramètres d’état hydrique :L'introduction dans la classification de ces paramètres résulte du fait que des sols de nature

comparable peuvent se comporter de manière relativement différente sous l'action des sollicitations

subies au cours de leur mise en œuvre.

Il s’agit des paramètres qui ne sont pas propres au sol mais fonction de

l’environnement dans lequel il se trouve.

Pour les sols meubles sensibles à l’eau, le seul paramètre d’état considéré dans la

présente classification est l’état hydrique: son importance est capitale vis-à-vis de tous les

problèmes de remblai et de couche de forme.

Il s’agit de paramètres qui caractérisent l’état du sol placé dans son environnement. De

nombreux paramètres d’état sont utilisés en mécanique des sols.



a. Teneur en eau

- la teneur en eau ω , c’est le rapport exprimé en (%) entre la masse de l’eau interstitielle et la

masse des particules solides.

- La masse volumique du sol sec intervient dans l’appréciation du niveau de compactage du

sol, la teneur en eau dans celle de l’état hydrique du sol.

W= poids ou masse d’eau / poids ou masse du sol sec.

ω (%) = WW*100/WS [24]

Ce dernier paramètre est tout à fait fondamental et propose de prendre en compte 5 états

hydriques qui sont utilisés dans l’évaluation de l’aptitude des sols au compactage :

Différents états hydriques considérés :

Cinq états hydriques sont distingués dans la présente classification :

1. état très humide (th) .2. état humide (h) ;3. état d’humidité moyen (m) ;4. état sec (s) ;5. état très sec (ts) ;

1 - L’état "très humide" (th) :

C’est un état d’humidité très élevé ne permettant plus en général la réutilisation du sol.

2 - L’état "humide" (h) :

C’est un état d’humidité élevé autorisant toutefois la réutilisation du sol en prenant

des dispositions particulières (aération, traitement, remblais de faible hauteur...).

3 - L’état d’humidité "moyen" (m) :

C’est l’état d’humidité optimum (minimum de contraintes pour la mise en œuvre).

4 - L’état "sec" (s) :

C’est un état d’humidité faible mais autorisant encore une mise en œuvre en

prenant des dispositions particulières (Arrosage, surcompactage...) estimées comme

normales.

5- L’état très sec (ts) :

C’est un état d’humidité très faible n’autorisant plus en général la

réutilisation du sol.



Le classement suivant l’état hydrique se base sur les paramètres suivants :

Paramètres utilisés pour caractériser l’état hydrique :

La présente classification a retenu pour caractériser l’état hydrique d’un sol, l’un

ou l’autre des trois paramètres suivants :

la position de la teneur en eau naturelle (ωn) de la fraction 0/20 du matériau par

rapport à l’optimum Proctor normal (ωOPN ) exprimée par le rapport :

Ce rapport est le paramètre d’état le plus fiable pour caractériser les états (s) et

(ts) car les difficultés d’obtention de la compacité requise en dépendent directement. Sa

signification est en revanche moins claire pour distinguer les états (h) et (th).

1- la position de la teneur en eau naturelle ( ) par rapport aux limites d’Atterberg

(ωL et ωp) qui s’exprime par l’Indice de consistance (Ic).

= −2 -. L’Ic permet de caractériser correctement les cinq états (th), (h), (m), (s) et (ts)

mais seulement dans le cas des sols fins moyennement et très argileux comportant au

moins 80 % à 90 % d’éléments ≤ 400 µm , [16 ]

b. Optimum Proctor :Il a pour but de simuler l’évolution du sol au cours du compactage et de

déterminer, pour une énergie de compactage déterminée, la teneur en eau qui permet

d’obtenir la densité sèche maximale. [25]

L’essai consiste à compacter, dans un moule standard à l’aide d’une dame

standard et selon un processus bien déterminé, un échantillon du sol à étudier et à

déterminer la teneur en eau du sol et sa densité sèche après le compactage. L’essai est

répété plusieurs fois de suite sur des échantillons portés à des teneurs en eau croissantes.

On détermine ainsi plusieurs points de la courbe représentative des densités sèches en

fonction des teneurs en eau. On trace alors la courbe en interpolant entre les points

expérimentaux. Elle présente un maximum dont l’abscisse est la teneur en eau de

l’optimum Proctor, et l’ordonnée la densité sèche Proctor. Deux variantes de l’essai

Proctor sont couramment pratiquées. L’essai Proctor normal rend assez bien compte des

énergies de compactage pratiquées pour les remblais. Dans l’essai Proctor modifié, le



compactage est beaucoup plus poussé et correspond aux énergies mises en œuvre pour les

couches de forme et les couches de chaussée. Suivant la granulométrie du terrain étudié,

l’essai Proctor (aussi bien normal que modifié) s’effectue dans un moule de faible section

(moule Proctor) pour les terrains qui ne contiennent pas d’éléments de dimension

supérieure à 5 mm, dans un moule à large section pour les terrains dont les plus gros

éléments ont des dimensions comprises entre 5 et 20 mm. Ce dernier moule est le même

que celui de l’essai CBR (moule CBR).

Technologie du mode opératoire PROCTOR

EssaiProctor

Poids dela dame

(kg)

Hauteurde chute

(cm)

Nombre de coups parcouche

Nombre decouches

Nature du matériau :D=Diamètremaximum

normal 2,49 30,5Moule Proctor* : 25 3 D ≤ 5 mmMoule CBR* : 55 3 5 < D < 20 mm

modifié 4,54 45,7Moule Proctor : 25 5 D ≤ 5 mmMoule CBR : 55 5 5 < D < 20 mm

Moule Proctor* Moule cylindrique h= 11,7 cm Φ =10,2 cmMoule CBR Moule cylindrique h= 15,2 cm Φ =15,2 cm

Tableau n° 5.1 : normes utilisable dans l’essai CBR

Dans l’essai Proctor normal, l’énergie de compactage est appliquée au sol en 3 couches de

25 coups de dame dans le moule Proctor ou en 3 couches de 55 coups de dame dans le

moule CBR.

Dans l’essai Proctor modifié, le nombre de coups est le même, mais le sol mis en place est

en 5 couches.

c. Essai CBR :L’essai CBR (Californian Bearing Ratio), proposé en 1938, est universellement

utilisé pour apprécier la résistance des sols supports de chaussée. L’indice portant

californien ou CBR est un nombre sans dimension exprimant, en pourcentage, le rapport

entre les pressions produisant un enfoncement donné dans le matériau étudié d’une part,

et dans un matériau type d’autre part. Cette notion d’indice portant est bien entendu

purement empirique.

L’essai est réalisé sur un échantillon de sol 0/20 mm maximum compacté dans un

moule CBR. Dans l’essai standard, le matériau est compacté suivant les procédures. [26]

On peut ensuite effectuer l’essai soit sans imbibition sur des sols compactés à

l’énergie Proctor normal et à la teneur en eau naturelle, soit après immersion complète. La

durée de cette immersion est en Principe de 4 j. L’échantillon est alors poinçonné par un

piston de 4,9 cm de diamètre à une vitesse de 1,27 mm/min. On détermine l’évolution de



la pression appliquée en fonction de l’enfoncement. Si p2,5 et p5 sont respectivement les

pressions nécessaires pour réaliser des enfoncements de 2,5 et 5 mm, le CBR est par

définition la plus grande valeur de ces deux résultats.

Immersion de l’échantillon Appareil de poinçonnement L’échantillon poinçonné

Figure n°5.10 mesure de l’indice CBR

Le CBR est de 100 environ sur un tout-venant de concassage. L’essai peut être

également réalisé in situ, sur le sol support d’une chaussée en service, pour en

dimensionner le renforcement. On doit alors disposer d’un camion pour servir d’appui au

vérin et la surface à soumettre à l’essai doit être unie et débarrassée de tous les matériaux

meubles.



- l’indice portant immédiat (IPI) qui exprime la valeur de l’Indice CBR immédiat mesuré sans

surcharge, ni immersion sur une éprouvette de sol compacté à l’énergie Proctor normal et à sa

teneur en eau naturelle (norme P 94-078).

La ωn à considérer pour le calcul doit être rapportée à la fraction 0/400 μm.

L’indice recherché est par convention la plus grande des deux valeurs : max (I1 ; I2).

L’IPI est en général le paramètre à privilégier pour caractériser les états (h) et (th) car il traduit

concrètement les difficultés de circulation des engins. En revanche, il perd sa signification dans les

états (s) et (ts).

L’expérience a montré que, en fonction de l’indice de portance immédiate IPI :

— le matériau est stable sous la circulation des compacteurs et engins de chantier lorsque IPI > 50 ;

— le matériau est instable lorsque IPI < 25.

5.3. Classification :

a. Principe des classifications des sols [16]

Les systèmes de classification des sols sont nés du besoin des ingénieurs civils de disposer de

renseignements suffisamment fiables sur le comportement des sols pour pouvoir prendre des

décisions rapides et efficaces, surtout dans les domaines de construction routière et des

infrastructures des pistes d’atterrissage ou des barrages.

Les systèmes de classification des sols ont pour but de ranger les sols en familles présentant les

mêmes caractéristiques géotechniques ou des caractéristiques très voisines. Ils permettent de

grouper de très nombreux échantillons recueillis au cours d’une campagne de sondages et d’établir

des coupes géotechniques du terrain. Ces coupes sont précieuses pour l’ingénieur. Elles viennent

compléter les données de la géologie, qui n’entraînent pas celles de la géotechnique : des sols de

même origine géologique peuvent avoir des propriétés géotechniques très différentes, et

réciproquement. Cependant, un système de classification ne peut remplacer ni la reconnaissance

géotechnique sur le site ni les essais de mesure des propriétés mécaniques du sol, sur place ou en

laboratoire Il existe de très nombreux systèmes de classification des sols :



- « classification des laboratoires des ponts et chaussées » ou « classification LPC », qui n’est autre

que la classification USCS (Unified Soil Classification System), adaptée aux seuils

granulométriques utilisés en France (1965),

- classification des sols pour les terrassements routiers (GTR), qui est utilisée en France pour les

études de terrassements et est souvent utilisée dans les rapports d’études géotechniques.

1- Classification (LPC/USCS) des sols :

La classification LPC (1965) utilise les résultats d’essais classiques d’identification

des sols :

a. des critères granulométriques :

— les pourcentages de gravier, sable et particules fines (tamisât à 2 mm et 0,08 mm);

— la forme de la courbe granulométrique :

1. coefficient d’uniformité ou de Hazen Cu :

Cu > 2 granulométrie étalée ;

Cu < 2 granulométrie uniforme ou serrée.

2. coefficient de courbure Cc;

1 < Cc < 3 matériaux bien gradué (la continuité est bien répartie) ;

Cc < 1 ou Cc > 3 matériau mal gradué (la continuité est mal répartie)



b. Les caractéristiques de plasticité ωL et IP, et la ligne A d’équation :

IP = 0,73 (wL – 20) (relation de Cazagrande) ;

c. la teneur en matières organiques.

. La classification peut également s’effectuer à partir de l’observation

visuelle du sol et de tests simples de chantier. Mais il faut une grande expérience

pour appliquer correctement cette méthode de classification de chantier.



A. Les groupes de sols : Le système de classification LPC débouche sur plusieurs types de

sols, affectés chacun d’un symbole à deux lettres, prises dans les trois ensembles suivants :

La procédure de classification :

Classification LPC des sols fins en laboratoire :



Classification LPC des sols grenus : figure 5.2

Tableau 5.2 : classification des sols grenus (plus de 50%d’éléments>0,08mm)

DéfinitionsSymbole

LPC(USCS)

Conditions appellations

Gra

ves

Plus de50% des

éléments >0,08 mmont un

diamètre>2 mm

Moins de5%

d’éléments< 0,08 mm

Gb(G W)

Cu = D60/D10>4 et1<Cc= (D30)2/D10D60

< 3Grave proprebien graduée

Gm(GP)

Une des conditionsde Gb n’est pas

satisfaiteGrave propremal graduée

plus de 12%d’éléments< 0,08 mm

GL(GM)

Limite d’Atterbergau-dessous de la

ligne AGrave

limoneuse

GA(GC)

Limite d’Atterbergau-dessus de la ligne

AGrave

Argileuse

Sabl

e

Plus de50%

d’éléments> 0,08 mm

Ont undiamètre <

2mm

Moins de5%

d’éléments<0,08 mm

Sb(SW)

Cu =D60/D10>6 et1<Cc= (D30)2/D10D60

< 3Sable proprebien gradué

Sm(SP)

Une des conditionsde Sb n’est pas

satisfaiteSable propremal gradué

Plus de12%

d’éléments< 0,08 mm

SL(SM)

Limite d’Atterbergau-dessous de la

ligne ASable

limoneux

SA(SC)

Limite d’Atterbergau-dessus de la ligne

AGrave

Argileuse

Lorsque la teneur en particules fines (<0,08mm) est comprise entre 5 % et 12 %on utilise un double symbole. Par exemple : Sb-SL



2- la classification GTR

Cette classification est la seule présentant un réel intérêt pratique et utilisée dans

les travaux de terrassement. Son utilisation est détaillée dans le Guide technique pour

la réalisation des remblais et des couches de forme ; C’est pour cette raison qu’elle est

désignée par classification GTR.

Cette classification, définit des classes de sols corrélés avec l’aptitude au

compactage des matériaux en fonction des conditions de chantiers et leur

comportement mécanique ultérieur. Elle tient compte des mêmes caractéristiques de

base que la classification LPC/USCS, mais elle est beaucoup plus précise pour les

particules argileuses, qui ont une grande influence sur la conduite des terrassements, et

tient compte de l’altérabilité des matériaux au cours du temps.

Les principes généraux de cette classification sont présentés sur les tableaux 5.3

Extraits de la norme NF P 11-300, (tableau 5.4) définissent la classification

des sols répartis entre 4 classes :

* Classe A : sols fins,

* Classe B : sols sableux et graveleux avec fines,

* Classe C : sols comportant des fines et des gros éléments,

* Classe D : sols insensibles à l'eau.


MASTER 2 G.C- Géot Page 58Tableau 5.4



Tableau 5.5



5.4. Application au projet

1. IntroductionDans cette partie, je présente la méthodologie et les critères observées dans l’exécution

des travaux de caractérisation géotechnique dans le but de faire une classification du sol aussi les

matériaux des gites.

J’ai pris comme base les éléments bibliographiques recueillis, ainsi que les informations

obtenues par la reconnaissance géologique visuelle.

Les éléments obtenus lors de cette phase du travail à permettre de répondre aux points

suivants:

* La nature du terrain ainsi que les caractéristiques géomécaniques fondamentales.

* Les terrains seront classés selon les classifications GTR.

2- Caractéristiques générales du tracé

Le projet est situé entre le chef-lieu de la wilaya d’Oum El Bouaghi et la wilaya de

Khenchela. Le terrain de faible déclivité et de faible sinuosité aussi.

Figure 5.11 : localisation du projet



RECONNAISSANCE GEOTECHNIQUE

Description des sols rencontrés

Les coupes ci-après illustrent la lithologie des différentes couches de sol rencontrées etleur niveau de séparation, du moins jusqu’à la profondeur d’investigation.

Puits 1 PK 1+325 Figure 5.12

* 0.0 – 0.3m : terre

végétale.

* 0.3 – 2.0m : limon

sableux.

Interprétation :

Limon sableux.

Surmonté par la terre

végétale.


* 0.0 – 0.4m : terre

végétale.

* 0.4 – 2.0m : limon

sableux.

Interprétation :

Limon sableux.Surmonté par terrevégétale.




* 0.0 – 0.4m : terre végétale.

* 0.4 – 2.0m : limon argileux.

Interprétation :

Limon argileux. Surmonté parterre végétale.


* 0.0 – 0.4m : terre végétale.

* 0.4 – 2.0m : limon argileux.

Interprétation :

Limon argileux. Surmonté parterre végétale.




* 0.0 – 0.3m : terre

végétale

* 0.3 –2.0m : argile.

Interprétation :

Argile Surmontée parune couche de terrevégétale.


* 0.00 – 0.4m : terre

végétale

* 0.4 – 2.0m : argile.

Interprétation :

Argile Surmontée parune couche de terrevégétale.




* 0.0 – 0.2m : terre

végétale.

* 0.2 – 2.0m : argile.

Interprétation :

Argile. Surmontée parune couche de terrevégétale.


* 0.0 – 0.3m : terre

végétale.

* 0.3 – 2.0m : argile.

Interprétation :





* 0.0 – 0.4m : terre

végétale.

* 0.4 – 2.0m : argile.

Interprétation :



* 0.0 – 0.3m : terre

végétale.

* 0.3 – 2.0m : argile.




Essais en laboratoire

Programme des essais

Sur les échantillons prélevés, les essais suivants ont été effectués :

Paramètres de nature

L’examen des valeurs des différentes caractéristiques permet de porter pour ce type de soltesté les éléments d’appréciation suivants :

Limite d’Atterberg

La plasticité d'un sol est appréhendée par la méthode classique de limite liquidité etde plasticité. Cet essai exécuté selon le mode opératoire permet de déduire la teneur en eaudite de liquidité (WL), et l'indice de plasticité (Ip)

Sur les échantillons testés, les valeurs des trois paramètres varient ainsi :

* LL=41 à 53%

* IP=9 à 22%

Un tel seuil de la valeur IP indique que les sols varie entre argile peut plastique et limon peutplastique.

La granulométrie

** Au K1 (PK 1+325):

Le pourcentage des éléments inférieurs à 80μm égale à 91% ----- Limons peu plastiques,

loess, silts alluvionnaires, sables fins peu pollués, arènes peu plastiques .... (A1m).

% < 2mm = 99% ----- Sols à tendance argileuse.** Au K2 (PK 3+850), K3 (PK 6+050) :

Le pourcentage des éléments inférieurs à 80μm varie entre 40% et 53% ----- sables fins

argileux, limons, argile et marnes peu plastiques, arènes. (A2m).

66% ≤ %<2mm ≤ 81% ----- Sols à tendance sableuse.** Au K4 (PK 10+000), K5 (PK 14+850), K6 (PK 18+850), K7 (PK 22+700), K8 (PK 26+050),K9(PK 29+850) ,K10(PK 33+125) :



Le pourcentage des éléments inférieurs à 80μm varie entre 81% et 94% ----- sable fins

argileux, limons, argile et marnes peu plastiques, arènes. (A2h, A2m, A2s).

98% ≤ %<2mm ≤ 99% ----- Sols à tendance argileuse.

Paramètres d’état hydrique :

Teneur en eau

Selon que l’argile se tient en profondeur 1m où en surface, elle va du simple au double,c'est-à- dire dans une plage de variation de 11 à 23%.

Par caractéristiques d’état hydrique, on entend les caractéristiques de compactage et laportance des sols.

Ainsi, ont été effectués les essais Proctor Modifié et CBR à 95% de l’OPM sur le sol support.Résultats

*Essai Proctor modifié : sera déterminé au γd maximum et la teneur en eau correcte desmatériaux.

γd=1.51 à 1.89 t/m3

W%=15 à 20 %

Essais de Poinçonnement CBR : La détermination d’indice portant des

sols par dimensionnement de la chaussée sera effectuée à partir d’essais de

poinçonnement CBR. Les essais seront élaborés par explosion de 3 échantillons

moulés, aux valeurs proches de celles obtenues lors des essais Proctor.

* Essai CBR à 95% OPM <5 pour : K1, K 4, K5, K6, K7, K8, K9, K10.

* Essai CBR à 95% OPM > 10 pour : K2, K3.



Classification des sols supportPour classer les sols, nous avons utilisé la classification dite «GTR».

Selon cette dernière les sols analysés se situent respectivement dans les catégories ainsi :L’ensemble des résultats est récapitulé dans les tableaux ci-après :

Tableau 5.6 : récapitulatif des essais -sols

Puits Wn%Granularité Limites de

liquiditéIndice deplasticité

OPNI.CBR GTR

Dmax %2mm 80μ LL% IP% γd (t/m3) W%

K1 19.15 ≤50mm 98% 91.42% 43.98 10.87 1.66 19 4.72 A1

K2 17.5 ≤50mm 66% 40.18 % 46.68 9.56 1.59 19.6 11.25 A2

K 3 11.28 ≤50mm 81% 53.82 % 42.81 15.7 1.94 11.3 12.68 A2

K4 15.57 ≤50mm 99 % 84.78 % 46.22 11.94 1.77 15.7 4.75 A1

K5 17.23 ≤50mm 98% 81.90% 52.94 19.32 1.73 16.2 4.90 A2

K6 14.46 ≤50mm 99 % 93.44% 41.47 14.2 1.77 16.8 4.76 A2

K7 17.21 ≤50mm 99% 93.74% 50.24 18.95 1.67 19.5 4.87 A2

K8 15.44 ≤50mm 99% 93 % 49.72 22.38 1.74 17.8 4.07 A2

K9 23.49 ≤50mm 99% 93.03% 47.64 20.85 1.74 18.2 4.84 A2

K10 14.55 ≤50mm 99% 94.47% 48.55 18.58 1.72 18.7 4.78 A2

Matériau de gites d’emprunt

Les matériaux provenant des gîtes seront destinés aux remblais et éventuellement à la couchede forme.

Les matériaux provenant de déblais meubles pourront constituer un remblai avoisinant sousréserve qu’ils ne soient pas d’une nature argileuse sensible à l’eau.

Prospection de gîtes d’emprunt

Le gîte localisé à proximité immédiate du projet. Dans ce gîte, ont été exécutés deuxsondages ayant mis en évidence qu’une couche de tuf graveleux.

Caractéristiques géotechniques des matériaux de gîtes d’emprunt

Le matériau prélevés de gîte d’emprunts ont fait l’objet d’analyses suivantes :

* Teneur en eau

* Analyse granulométrique

* Limite d’Atterberg

* Essai Proctor Normal



L’ensemble des résultats sont récapitulés dans le tableau ci-après :

Tableau 5.7 : récapitulatif des essais – gîte d’emprunts

GranularitéLimites

d’Atterberg OPN

GTR

Gîte Wn% Dmax %2mm 80μm LL% IP% γd(T/m3) W%

gîte prof.1.5m 4.53 >50mm 28 15.40 41.29 21.3 1.82 14.7 C1B6

Gîte :

Ce gîte fournira du tuf squelettique sur une épaisseur de 6 à 5 m, au sommet d’une colline





GranularitéLimites

d’Atterberg OPN

GTR


gîte prof.1.5m 4.53 >50mm 28 15.40 41.29 21.3 1.82 14.7 C1B6

Gîte :






GranularitéLimites

d’Atterberg OPN

GTR


gîte prof.1.5m 4.53 >50mm 28 15.40 41.29 21.3 1.82 14.7 C1B6

Gîte :




Nature

Ce gîte fournira du tuf calcaire graveleux caillouteux sur une épaisseur importante.

5.5. CONCLUSION :

Classification du sol support :

Le tronçon concerné de la RN 32 entre la ville d’Oum El Bouaghi et la limite dewilaya vers la ville de Khenchela sur 35 Km environ.

Se scinde en deux sections de relief nettement différent.

Section 1 : comprise entre (PK 1+325 au PK 3+850) et (PK 6+050 au PK 33+125).Il s'agit des limons peu plastiques, loess, peu plastiques pour (K1, K 4, K5, K6, K7, K8, K9, K10)

avec un CBR<5.

Section 2 : comprise entre (PK 3+850 et PK 6+050).Constituée par des sables fins argileux, peu plastiques pour (K2, K 3) avec un CBR > 5.

Classification de matériau de gîte.

Pour classer ces matériaux, j’ai utilisé la classification dite «GTR » relative àl’utilisation des sols ayant un usage routier. Selon cette dernière le matériau de gîte sesituent respectivement dans les catégories suivantes : C1B6, ces sols ne posent pas deproblème d’utilisation en remblai et couche de forme sauf par pluie forte.



Nature


5.5. CONCLUSION :





avec un CBR<5.






Nature


5.5. CONCLUSION :





avec un CBR<5.




Chapitre06

DIMENSIONNEMENTDU

CORPS DE CHAUSSEES

Chapitre 06 Dimensionnement de corps de chaussée

MASTER 2 G.C – Géot. Page71

6.1. Introduction :

La chaussée c’est la partie importante de la route, géométriquement c’est la partiesupérieure où circulent les véhicules, structurellement : c’est l’ensemble des couches dematériaux stratifiés.

L’ensemble de ces couches empilées, on les appelle structures de chaussées oucorps de chaussées, ces dernières sont conçues pour supporter les efforts verticaux et derépartir les contraintes normales c'est-à-dire ces structures résistent durant leurs vie auxdifférentes sollicitations mécaniques et climatiques.

Et pour atteindre cet objectif, il faut que les matériaux formant ce corps dechaussée doivent répondre aux critères demandés en ce qui concerne qualité et épaisseurde chaque couche.

Les épaisseurs des différents matériaux formant le corps de chaussée font appellesà de nombreuses méthodes afin de fixer le profil vertical des structures où on peutremplacer ce dernier langage par le dimensionnement du corps de chaussée.

Et pour rester dans notre objectif, il faut qu’on suit les prescriptions des méthodesde dimensionnement : on prend en compte les paramètres locaux jugeant obligatoire dansles calculs tels que : durée de vie, trafic annuel, climat, contraintes de réalisation, etc.) etde la politique économique du maître de l’ouvrage (investissement initial, budgetd’entretien/renforcement...).

6.2. Paramètres de base du dimensionnement de la chaussée :

6.2.1. Trafic :

Le trafic de dimensionnement est essentiellement le poids lourds. Il intervientcomme paramètre d’entrée dans le dimensionnement des structures de chaussées et lechoix des caractéristiques intrinsèques des matériaux pour la fabrication des matériaux dechaussée.

Il est apparu nécessaire de caractériser le trafic à partir de deux paramètres :a. Le TMJA à la mise en service qui permet de choisir les matériaux

nécessaires pour la construction de la chaussée.b. Le nombre cumulé d’essieux de référence passant sur la chaussée tout au

long de sa durée de vie et qui sert à faire le calcul de dimensionnement proprement dit.

Trafic «poids lourd» comprend tous les véhicules dont la charge utile estsupérieure ou égale à 5 tonnes.[27]

6.2.2. Trafic à la mise en service :

Ce trafic compté sur la base du TJMA est estimé à partir du trafic PL par senscirculant sur la voie la plus chargée à l’année de mise en service de la route.

On définit, en général, des classes de trafic en fonction du nombre moyenjournalier annuel de PL≥ 5t.



Tableau 6.1: Classification des trafics [27] .

Classe detrafic T5 T4

T3 T2 T1 T0

T3- T3+ T2- T2+ T1- T1+ T0- T0+

MJA (PL/J)0 25 50 85 150 200 300 500 750 1200 2000

6.2.3. Trafic cumulé équivalent (NE) :

Le trafic utilisé pour le dimensionnement est le nombre équivalentd’essieux de référence correspondant au trafic PL cumulé sur la durée de serviceretenue, il est donné par la relation suivante :

NE =N x CAM

L’essieu de référence en vigueur en Algérie est l’essieu de 13 Tonnes.

N: est le nombre cumulé de PL pour la période de calcul de P années.

N= 365xMJAxC

C : étant le facteur de cumul sur la période de calcul, tel que:= [( + ) − ]/CAM: est le coefficient d’agressivité moyenne de PL par rapport à l’essieu de référence.

NE = 365xMJAxCAMx [ (1+ τ)n -1]/ τ

Tableau 6.2: Classe de trafic en fonction CAM de poids lourds [28]

Classe de trafic T5 T4 T3- T3+ Au-delà

CAM 0.4 0.5 0.7 0.80.8 si e20<cm

1.0 si e >20cm

6.2.4. Le climat et l’environnement :

Le climat et l’environnement influent considérablement sur la bonne tenue de lachaussée en termes de résistance aux contraintes et aux déformations.

L’amplitude des variations de température et la température maximum interviennentdans le choix du liant hydrocarboné.

Les précipitations liées aux conditions de drainage conditionnent la teneur en eau du solsupport et donc sa portance ainsi que les possibilités de réemploi des matériaux de déblai enremblai. [28]



6.2.5. Le sol support :

Les sols support sont, en général, classés selon leur portance, elle même fonction deL’indice CBR.Ce dernier est, en principe, mesuré à la teneur en eau d’équilibre à long terme du sol

support.Si ce dernier facteur n’est pas connu, on prendra comme paramètres une teneur en eau

égale à la limite de plasticité et densité sèche égale à 95 %de la densité à l’O.P.M.

Tableau6.3: Portance de sol en fonction de l’indice de CBR. [17]

Portance 1 2 3 4

CBR < 3 3 à 6 6 à 10 10 à 20

6.2.6. Les matériaux :

Les matériaux utilisés doivent être conformes aux exigences en fonction de la couche dechaussée concernée et du trafic PL. [28]

6.3. Les principales méthodes de dimensionnement des chaussées souples

Nous avons deux grandes familles de méthodes :Celle qui utilise la structure de la chaussée à travers un modèle mécanique pour la

détermination des contraintes et déformations, cette méthode est dite rationnelle.

L’autre qui consiste à observer le comportement sous trafic des chaussées (réelles ouexpérimentales) et d’en déduire les règles pratiques du dimensionnement, et c’est la méthodesemi-empirique.

Cette dernière contienne elle-même les méthodes suivantes :

6.3.1. Méthode C.B.R (California – Bearing – Ratio):

C’est une méthode semi empirique qui se base sur un essai de poinçonnement sur unéchantillon du sol support en compactant les éprouvettes de (90° à 100°) de l’optimum Proctormodifié.

La détermination de l’épaisseur totale du corps de chaussée à mettre en œuvre s’obtient parl’application de la formule présentée ci après: [30]



Avec: e: épaisseur équivalente

ICBR : indice CBR (sol support) N: désigne le nombre journalier de camion de plus 1500 kg à vide

N = TH.% PL

TH : trafics prévus pour une durée de 20 ans= ( + ) T0 : trafics actuel (v/j) m : année de prévision.

P: charge par route P = 6.5 t (essieu 13 t) Log: logarithme décimal

L’épaisseur équivalente est donnée par la relation suivante:

e = c1 e1 + c2 e2 + c3 e3 Où:

C1, C2, C3 : coefficients d’équivalence.e1, e2, e3 : épaisseurs réelles des couches.

c1 e1 : couche de roulement ;c2 e2 : couche de base ;c3 e3 : couche de fondation.

Coefficient d’équivalence :Tableau 6.4 : coefficients d’équivalence [17]

Matériaux utilises Coefficient d’équivalence

Béton bitumineux ou enrobe dense 2.00

Grave ciment 1.50

Grave bitume 1.50 à 1.70

Grave concassée ou gravier 1.00

Grave roulée – grave sableuseT.V.O

0.75

Sable ciment 1.00 à 1.20

Sable 0.50

Tuf 0.60



6.3.2. Méthode A.A.S.H.O (American Association of State Highway Officials)

Cette méthode empirique est basée sur des observations du comportement, sous trafic des chausséesréelles ou expérimentales.Chaque section reçoit l’application d’environ un million des charges roulantes qui permet depréciser les différents facteurs :

- L’état de la chaussée et l’évolution de son comportement dans le temps.- L’équivalence entre les différentes couches de matériaux.- L’équivalence entre les différents types de charge par essai.- L’influence des charges et de leur répétition [29].

6.3.3. Méthode du catalogue des structures «SETRA »:

Catalogue des structures type neuf est établi par «SETRA ». Il distingue les structures de chaussées suivant les matériaux employés.

Il considère également quatre classes de trafic selon leur importance, allant de 200 à 1500 v/j. Il tient compte des caractéristiques géotechniques du sol de fondation.

Il se présente sous la forme d’un jeu de fiches classées en deux paramètres de données :1. Trafic cumule de poids lourds à la 20ème année Tj.2. Les caractéristiques de sol (Sj). [30]

6.3.3.1. Détermination de la classe de trafic

Tableau6.5: Déterminant la classe du trafic [29]Classe de trafic Trafic poids lourds cumule sur 20 ans

T1 T 7.3 105T2 7.3 105T2 105T3 2 106T7.3 106T4 7.3 106T4 107T5 T 4 107

Le trafic cumulé est donné par la formule suivante :

Avec :Tpl : trafic poids lourds à l’année de mise en service.

τ : taux d’accroissement annueln : durée de vie



6.3.3.2. Détermination de la classe du sol :

Tableau6.6 : classe des sols en fonction du CBR [17]

Classe de sol Indices C.B.RS0 >40S1 25-40S2 10-25S3 05-10S4 <05

6.3.4. La méthode L.C.P.C (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées):

Cette méthode est dérivée des essais A.A.S.H.O, elle est basée sur la déterminationdu trafic équivalent donnée par l’expression [30]:

: Trafic équivalent par essieu de 13t.

TJMA : trafic à la mise en service de la route.a : coefficient qui dépend du nombre de voies.Z : taux d’accroissement annuel.n : durée de vie de la route.P : pourcentage de poids lourds.Une fois la valeur du trafic équivalent est déterminée, on cherche la valeur de

l’épaisseuréquivalente e (en fonction de , ICBR ) à partir de l’abaque L.C.P.C.L’abaque L.C.P.C est découpé en un certain nombre de zones pour lesquelles, il est

recommandé en fonction de la nature et la qualité de la couche de base.

6.3.5. Méthode du catalogue de dimensionnement des chaussées neuves (C.T.T.P)[30] :

L’utilisation de catalogue de dimensionnement fait appel aux mêmes paramètresutilisés dans les autres méthodes de dimensionnement de chaussées : trafic, matériaux, sol supportet environnement.

Ces paramètres constituent souvent des données d’entrée pour le dimensionnement,en fonction de cela on aboutit au choix d’une structure de chaussée donnée.



6.3.5.1 -La démarche catalogue :

6.3.5.2 Détermination du type de réseau6.3.5.2.1. Hiérarchisation du réseau routier

Le dimensionnement des structures de chaussée fait appel au choix de la politique de gestiondu réseau routier…

a- Le Réseau PrincipalLe réseau principal noté RP: il se compose de route reliant:- Les chefs-lieu de wilaya.- Les ports, les aérodromes et les postes frontaliers.- Les principales agglomérations et important zone industrielles.

b- Le Réseau Secondaire

Les paramètres utilisés dans la méthode du catalogue des chaussées sont: trafic, solsupport, environnement et zone climatique.

Détermination de la structureoptimale de

dimensionnement

Ressources enmatériaux

Climat

Choix d’une ou plusieurs variantes destructures de dimensionnement

-Etudesgéotechniques

-Climat

Détermination dela classe du solsupport dechaussée (Si)

Trafic (campagne decomptage, enquête….)

Détermination duniveau de réseauprincipal (RPi)

Détermination de laclasse de trafic PL àl’année de mise en

service (TPi)



6.3.5.2.2. Choix du niveau de réseau :

Réseau principal de niveau 1 : RP1

6.3.5.2.3. Choix des structures types par niveau de réseau principal :

Ce choix est fait en relation avec le type de réseau retenu.

Tableau 6.7 : Structures disponibles dans le catalogueNiveau de réseau principal

(RPi)Matériaux

typesstructures

RP1MTB

GB/GB, GB/GNT,GB/TUF, GB/SG,

GB/AG

MTLHGL/GLBCg/GC

RP2MNT

GNT/GNT TUF/TUFAG/AG SG/SG

MTB SB/SG

6.3.5.3 Détermination de la classe de trafic :La classe de trafic (TPL) est donnée en nombre de poids lourds par jour et par sens sur la

voie la plus chargée à l’année de mise en service

6.3.5.3.1 Définition du poids lourds :

Un poids lourds (PL) est un véhicule de plus de 35 KN (3,5 tonnes) de poids totalautorisé en charge (PTAC)

6.3.5.3.2 Répartition transversale du trafic :

On adoptera les valeurs suivantes:

Chaussée unidirectionnelles à 2 voies : 90 %du trafic PL sur la voie lente de droite.

Chaussée unidirectionnelles à 3 voies : 80 %du trafic PL sur la voie lente de droite. Chaussée bidirectionnelles à 2 voies : 50%du trafic PL. Chaussée bidirectionnelles à 3 voies : 50%du trafic PL.

6.3.5.3.3 Détermination de la classe de trafic TPLi :

Les classes sont données pour chaque niveau de réseau principal (RP1 etRP2), en

nombre de PL/J/sens à l’année de mise en service.



6.3.5.4 Détermination de la portance de sol support de chaussée :

6.3.5.4.1 Présentation des classes de portance de sols :Le tableau ci-dessous regroupe les classes des sols par ordre croissant de S4 à S0.

Tableau 6.8 : Classe de portance des sols SiPortance (Si) C B R

S4 < 5S3 5 – 10S2 10 - 25S1 25 – 40S0 >40

Tableau 6.9 : Plages probables de portance des sols

Familles de solsClassification des sols

USCSPlages de portance

probables

argiles CL, CH ,S4 – S2

limons ML, ML-CLSables, SP-SC , SC , SM

S3 – S0Graves GP-GC, GC,GM

6.3.5.4.2 Détermination des classes de portance de sols support de chaussée :Les structures de chaussées sont construite sur le sol-support ; généralement constitué de sol

terrassé, ou en cas de besoins (mauvaise portance) surmonté d’une couche de forme. Cette dernièreest considérée sous deux aspects :

- A court terme (pendant les travaux) ;- A long terme (chaussée en service).



6.3.5.4.3 Portance des sols terrassés :L’étude géotechnique est nécessaire, car elle permettra d’identifier et de classer les sols.

la portance du sol support est déterminée par:

L’essai CBR imbibé à 4 jours pour les zones climatiques I et II.

L’essai CBR immédiat pour les zones climatiques III et IV.

Classe de portances de sols supports pour le dimensionnement :

On distingue 4 classes de portance de sols supports à savoir : S3, S2 , S1 et S0.

Les valeurs des modules indiquées sur le tableau ci-dessous, ont été calculées àpartir de la relation empirique suivante :

Tableau 6.10: Classe de portances de sols supportsClasse de sol support S3 S2 S1 S0

Module(MPA)

25-50 50-125 125-200 >200

6.3.5.4.4 Sur classement des sols supports de chaussés :

Lorsque des cas de sols de faible portance ( < S4 et S3 en RP1 ) sont rencontrés, le recours àune couche de forme devient nécessaire pour permettre la réalisation des couches de chaussées dansdes conditions acceptables.

L’utilisation d’une couche de forme en matériaux naturels sélectionnés ou traités, permet unsur classement de portance du sol terrassé.

Il existe différents type de couches de forme suivant le cas de portance du sol terrassé (Si)et la classe du sol support visée (Sj).

E (MPA) = 5.CBR.



Tableau 6.11 : Sur classement avec couche de forme en matériau non traité

Classe de portance dusol terrassé (Si)

Matériaux deCouche de forme

Epaisseur deCouche de forme

Classe portance du solsupport visée (Sj)

< S4 Matériau NT50cm

(en 2couches)S3

S4 Matériau NT 35cm S3

S4 Matériau NT 60cm(en 2c) S2



6.3.5.4.5 Les zones climatiques :Les zones climatiques de l’Algérie sont mentionnées dans le tableau suivant (B40) :

Tableau 6.11 : Les zones climatiques de l’AlgérieLes zones climatiques de l’Algérie

Zoneclimatique

Pluviométrie (mm/an) Climat Tep Région

I >600Très

humide20 Nord

II 350-600Humide

20Nord, hauts

plateaux

III 100-350 Semi- aride 25 Hauts plateaux

IV <100 aride 30 sud

6.3.5.5 Choix de la couche de roulement :Le choix de la couche de roulement est fait en fonction du niveau de réseau principal :

a- RP 1 (réseau principal niveau) : couche de roulement en béton bitumineux (BB), lesépaisseurs sont modulées en fonction de la classe de trafic (TPLi) et du type de structurede l’assise de chaussée.

6 BB à 8 BB pour les structures traitées au bitume (GB/GB , GB/GNT …..) 6 BB 0 10 BB pour la structure GL/GL.



6.3.5.6 Constitution des structures de chaussées :6.3.5.6.1Types de structures proposés :

Structure type 1 : pour un matériau non traités (MNT), matériau traités auxbitume(MTB) et matériau traités au laitier granulé (MTLH)

Figure 6.1: Structure d’une chausséetype1

.

Structure type 2 : pour Béton de Ciment.

Figure 6.2: Structure d’une chausséetype 2

Le sol support de chaussée peut, selon le cas, être surmonté ou non d’une couche de formeselon la configuration ci-dessous :



Figure 6.3: sols support de chaussées

6.3.5.6.2 Description des structures types6.3.5.6.2.1 Réseau principal de niveau 1 (RP1)

Les structures rencontrées sont de types 1 et 2, elles couvrent les techniques suivantes :

Structure type 1 :

Ce type concerne les techniques suivantes :

• Matériaux traités au Bitume (MTB)Il s'agit de structure a assises traitées au Bitume, on retrouveStructure GB/GB : - Couche de base en Grave Bitume

- Couche de fondation en Grave Bitume

Structure GB/GNT : - Couche de base en Grave Bitume

- Couche de fondation en Grave non traitée

Structure GB/Tuf l : - Couche de base en Grave Bitume

- Couche de fondation en Tuf de classe I

Structure G B/SG 1 : - Couche de base en Grave Bitume

- Couche de fondation en Sable Gypseux de classe I.



• Matériaux traités aux liants hydrauliques (MTLH)II s'agit d'une structure a assise traitée au liant hydraulique :

Structure GL/GL: - Couche de base en Grave Laitier- Couche de fondation en Grave Laitier,

Structure de type 2:

II s'agit d'une structure particulière ct qui concerne la technique Béton de Ciment goujonnéStructure BCg/GC : - Couche de base-roulement en Béton du Ciment goujonne

- Couche de fondation en Grave Ciment

Tableau récapitulatif concernant les fiches structures

Tableau 6.13 : réseau principal de niveau 1 (RP1)

Types de matériauxFiche structure

n°Type

structureZone

climatique

1-MTB (Matériaux traités au Bitume)

1 GB/GB I , II

2 GB/GNT I , II

3 GB/GNT III4 GB/SGl IV5 GB/TUFl III

2-MTLH (Matériaux traités aux liantshydrauliques)

6 GL/GL I , II7 BCg/GCg I , II

6.3.5.6.2.2 Conditions aux interfaces

Les conditions aux interfaces interviennent dans la modélisation de lastructure pour les calculs de contraintes et déformations effectuées a l’aide du modèleretenu dans les calculs. Le, différentes hypothèses adoptées sont synthétises dans, letableau ci-dessous :

Tableau 14 : synthèse des hypothèses sur les conditions de collageStructures types Hypothèse sur le type d’interface

MTB :1-BB/GB/GB / sol support

Toutes les interfaces sont collées

2-BB/GB/GNT ou TUF ou SG/sol Toutes les interfaces sont collées1-SB/SG/ sol support Toutes les interfaces sont collées

MTLH :Toutes les interfaces sont collées

1-SB/GL/GL/ sol support

2-BCg/GC /sol supportInterface BCg/GC décollées

Interface GC/sol colléeMNT :

Toutes les interfaces sont collées1-GNT/GNT/ sol support2-TUF/TUF/ sol support

3-SG/SG/sol support4-AG/AG/ sol support


MASTER 2 G.C – Géot Page 85

6.3-5.6.3. Données du dimensionnement de la structure de la chausséeLes données de base pour le dimensionnement des structures de chaussées sont :

1. la durée de vie ;2. le risque de calcul considéré ;3. les données climatiques :4. le trafic ;5. le sol support de chaussée ;6. les caractéristiques des matériaux.

Nous examinerons dans ce chapitre les différents paramètres précités ci-dessus.

1. Durée de vie

La durée de vie est en étroite relation avec la stratégie d'investissement retenu parle maître de l'ouvrage. Elle correspond à un investissement initial moyen a élevé et desdurées de vie allant de 15 a 25 ans en fonction du niveau de réseau principal considère,

Les durées de vie fixées par niveau de réseau principal et par matériaux types sontsynthétisées dans le tableau ci-dessous

Tableau 6.15 : durées de vie adoptéesNiveau de réseauprincipal (RPi)

Matériaux types Structures typesDurée de vie

(année)

RP 1

MTB (Matériaux traités auBitume)

GB/GB, GB/GNT, GB/TUF ,GB/SG

20

MTLH (Matériaux traités auxliants hydrauliques)

GL/GL 20BCg 25

2. Risque de calcul

Compte tenu du caractère probabi1iste relatif au dimensionnement des chaussées dû àl'importance de la dispersion et du caractère aléatoire des essais de fatigue. L’objectif qui est retenuest que la probabilité d'apparition de dégradations avant une période donnée de x années soitinferieur à une valeur fixée, Celle probabilité de rupture est appelée le «risque de calcul» et lapériode de x années la «durée de vie» ou durée du dimensionnement.

Définition du risque :Un risque r% sur une période de x années pris pour le dimensionnement de la

chaussée, est la probabilité pour qu'apparaissent au cours de ces x années desdégradations structurelles qui impliqueraient des travaux de renforcement de la chaussée.

Tableau 6.16 : Risques adoptées pour le réseau RP1

Risque(%)

Classe de trafic(TPLi)

TPL3 TPL4 TPL5 TPL6 TPL7

GB/GBGB/GNT…

20 15 10 5 2

GL/GL 15 10 5 2 2BCg/GC 12 10 5 2 2



3. Données climatiques :Les données directement utilisées dans le calcul de dimensionnement des chaussées se

rapportent :-A l’état hydrique du sol support,-Aux cycles saisonniers de température.

Etat hydrique du sol-support :L’état hydrique du sol est pris en compte à travers la portance du sol support. Cette

portance est estimée à partir d’un essai de poinçonnement CBR dont les conditionsd’imbibition (immédiat ou à 4 jours) sont liées à la zone climatique considérée.

Cycles saisonniers de température :Les cycles saisonniers de température qui influent sur les caractéristiques mécaniques des

matériaux bitumineux (GB BB SB) sont pris en compte à travers la notion de températureéquivalente.

Définition de la température équivalente :

Le calcul de dimensionnement est fait pour une température constante dite

température équivalente ɵeq.

Tableau 6.17 : choix des températures équivalentesZ o n e c l i m a t i q u e

Température

Equivalente ɵeq

( C° )

I et II III IV

20 25 30

4. Trafic :

La connaissance du trafic, essentiellement le trafic poids lourds (véhicules deplus de 3.5 tonnes) intervient :

- comme paramètre d’entrée dans le dimensionnement des structures de chaussées.

- dans le choix des caractéristiques intrinsèques: des matériaux (MDE. LA). Pour lafabrication des matériaux de chaussées.

Pour le calcul du dimensionnement proprement dit, c'est le trafic cumule sur ladurée de vie choisie qui est à prendre en considération. Ceci fait intervenir lesnotions d' agressivité des poids lourds et de trafic cumule équivalent (TCEi).

a- Classes de trafic (TPLi)La classe de trafic (TPLi) est déterminée à partir du trafic PL/i/sens compté en moyenne

journalière annuelle (MJA), sur la voie la plus chargée, à l’année de mise en service.



b- Calcul du trafic cumulé de PL (TCi)

Le TCi est le trafic cumulé de PL sur la période considérée pour le dimensionnement (durée de vie).

Il est donné par la formule suivante :

Où : i : taux d’accroissement géométrique, (pris égal à 0,04 dans le calcul de dimensionnement).

n : durée de vie considérée.

c- Calcul du trafic cumulé équivalent (TCEi) :

Le TCEi est le trafic à prendre en compte dans le calcul du dimensionnement, il correspondau nombre cumulé d’essieux équivalents de 13 tonnes sur la durée de vie considérée.

Le calcul du trafic cumulé équivalent (TCEi), qui fait intervenir l’agressivité (A) des PL, estdonné par la formule :

Cette formule peut être simplifiée comme suit :

Avec : C : appelé facteur de cumul.



A : coefficient d’agressivité des poids lourds PL par rapport à l’essieu de référence de 13 tonnes.

Tableau 6.20 : valeurs du coefficient d’agressivité ANiveau de réseauprincipal (RPi)

Types de matériaux et structures Valeurs de A

RP 1

Chaussées à matériaux traités au bitume :GB/GB , GB/TUF , GB/SG ..

0,6

Chaussées à matériaux traités aux liants hydrauliques :GL/GL , BCg/GC

1

5. Sol support :i. Classe de sols supports retenues

Le sol support de chaussées est assimilé à un massif semi-infini élastique, homogène et isotrope.Les caractéristiques mécaniques :

- Le coefficient de poisson (ν ) pour les sols est en général pris égal à 0,35 ;- Le module du support (E) appelé également module de Young ;

Tableau 6.21 : classes de portance à long terme du sol supportClasses de portance (Si) S4 S3 S2 S1 S0

Modules (MPa) 15 25 50 125 200

ii. Classe de sols supports par niveau de réseau principal (RPi) Pour le réseau principal RP1 : S0, S1 , S2 ;

Pour le réseau principal RP2 : S0, S1 , S2 , S3.Si ces niveaux de portance ne sont pas atteints, il faudra alors prévoir une couche de forme.

iii.Calcul des déformations admissibles sur le sol support ( εz,ad )La déformation verticale εz calculée devra être limitée à une valeur admissible εz,ad qui est

donnée par la relation empirique :

Pour chaque classe de trafic (TCEi), il correspond une valeur de εz,ad.La vérification :

εz < εz,ad cas des chaussées à matériaux non traités ;

εz < εz,ad cas des chaussées traitées aux bitume et aux liants hydrauliques

pratiquement toujours vérifié.

Tableau 6.19 : Valeurs de facteur cumul C en fonction de i et nn. (années)

i %10 15 20 25

2 4.0 6.3 8.9 11.74 4.4 7.3 10.9 15.27 5.0 9.2 15.0 23.110 5.8 11.6 20.9 35.9



6. Les caractéristiques de matériaux1- Performances mécaniques :

Sont résumées dans les tableaux suivants : Matériaux traités au bitume (MTB)

Tableau 6.22: performances mécaniques des matériaux bitumineux

Matériaux(MTB)

E(30°C,10HZ)(Mpa)

E(25°C,10HZ)(Mpa)

E(20°C,10HZ)(Mpa)

E(10°C,10HZ)

(Mpa)

E(10°C,25HZ)(Mpa)

-1/b SNSh

(cm)ν

Kccalage

BB 2500 3500 4000 0,35GB 3500 3500 7000 12500 100 6,84 0,45 3 0,35 1,3SB 1500 3000 245 7,63 0,68 2,5 0,45 1,3

Tableau 6.23 : performances mécaniques des matériaux traités aux liantshydrauliques

Matériaux(MTLH)

E(Mpa)

σ 6(Mpa)

-1 /b SNSh

(cm)ν kd kc

GL 20000 0.50 18.4 1.24 3 0.25 1 1.5GC 20000 0.70 12 1 3 0.25 1 1.5

BCg 35000 2.15 16 1 3 0.25 1/1.47 1.5

Tableau 6.24 : performances mécaniques des matériaux non traitésNiveau de la

coucheModule des MNT

(MPa)Valeurs de k ν

Base( 15 ≤ h ≤ 20 cm )

GNT = 500 2.5 0.25TUF1 = 500 2 0.25TUF2 = 300 2 0.25SG 1 = 700 2 0.25SG 2 = 300 2 0.25A G = 300 2 0.25

Fondation(en sous couches

de 25 cm )

EMNT (sous couche 1)= k Esol supportEMNT (sous couche i)= k EMNT (sous couche i-1)

Avec EMNT borné à EMNT couche de base

Fondation MNTsous GB et SB

(GB/MNT)

EMNT (sous couche 1)= k Esol support (avec k idem ci-dessus)EMNT (sous couche i)= k EMNT (sous couche i-1)

Avec EMNT borné à 350 Mpa



2- calcul des sollicitations admissibles ( εt,ad )Les sollicitations admissibles pour chaque type de matériaux sont calculées à partir des

relations suivantes :Matériaux traités au bitume

Le calcul de la déformation admissible de traction ( εt,ad ) à la base des couches

bitumineuses est donné par la relation suivante :

Où :

: Déformation limite détenue au bout de 106 cycles avec une probabilité derupture de 50% à 100C et 25Hz.kne : Facteur lié au nombre cumulé d’essieux équivalents supporté par la chaussée ;kɵ : Facteur lié à la température;kr : Facteur lié au risque et aux dispersions ;kc : Facteur lié au calage des résultats du modèle de calcul avec le comportement observé sur la chaussée.

Avec :

Avec :

TCEi : trafic en nombre cumulé d’essieux équivalents de 13 tonnes sur la durée de vieconsidérée ;

b. : pente de la droite de fatigue ( b < 0 ) ;E(10°C ) : module complexe du matériau bitumineux à 10°C ;( ) : Module complexe du matériau bitumineux à la température équivalente qui est

fonction de la zone climatique considérée.

: f(dispersion),

Avec :

SN: Dispersion sur la loi de fatigue ;

c : coefficient égale à 0,02 ;

: dispersion sur les épaisseurs ( en cm ) ;



t : fractile de la loi normale, qui est fonction du risque adopté (r%).

Tableau 6.25 : valeurs de t = f(r%)

r % 2 3 5 7 10 12 15

t -2.054 -1.881 -1.645 -1.520 -1.282 -1.175 1.036

r % 20 23 25 30 35 40 50

t -0.842 -0.739 -0.674 -0.524 -0.385 -0.253 0

3- Vérification en fatigue des structures et de la déformation du sol-support :

Dans cette vérification il faudra utiliser le programme Alizé III pour calculer εt et εz qui

seront inférieures aux valeurs admissibles déjà calculées

Pour les Matériaux Traités au Bitume (MTB)

εt< εt,ad et εz< εz,ad



6.4. Modélisation des structures types et calcul des contraintes etdéformations :

Le programme de calcul Alizé III permet de déterminer à partir d’un modèlemulticouche élastique fondé sur l’hypothèse de BURMISTER, les contraintes etdéformations à différents niveaux de la structure. La charge prise en compte est unecharge unitaire correspondant à un demi-essieu de 13 tonnes représenté par une empreintecirculaire.

Les données à rentrer dans le modèle pour les différentes simulations sont :

a- Les épaisseurs de chaque couche ;b- Les modules (E) et coefficients de Poisson (ν ) de chaque couche y compris le sol

support ;c- Les types d’interfaces entre les couches (conditions de collage).

6.4.1. Modèle de BURMISTER (1943): [33]

BURMISTER traite le problème général à n couches.- Toutes les couches sont considérées élastiques linéaires et peuvent être collées ou glissantes.- Les interfaces entre couches peuvent être au choix, soit collées, soit décollées, et une mêmestructure peut comporter des couches collées et des couches décollées.- Le cas de charges multiples (jumelage, essieux tandem ou tridem, remorque "mille pattes")

2a q

H1,E1,

H2,E2,

couches élastiques

interfacecollée

oudécollée

En, symétrié de révolutionn

Modèle de Burmister



6.4.2. Mode de fonctionnement des différentes structures : [32]

Les schémas suivants donnent un aperçu sur le type de modélisation à un type de structure et sonmode de fonctionnement en matériaux traités au bitume (MTB)

εt : déformation de traction par flexion à la base des matériaux traités au bitume ;

εz (sol) : déformation verticale sur le sol support.

6.4.3. Fiches structures de dimensionnement :

Pour le réseau principal de niveau 1 (RP1) : 7 fiches techniques de structures dedimensionnement proposées, ces fiches sont pré-calculées, on présente trois fiches quientrent dans notre étude.

Dans certain cas, pour un même couple (TPLi,Si) la solution n’est pas uniquepuisque plusieurs variantes de structures sont proposées.

La détermination de la structure optimale de dimensionnement se fera en fonctiondes données technico-économiques locales et régionales relatives au projet.



FICHE 01



FICHE03



6.1. APPLICATION AU PROJET

Les données de trafic:

D’après les résultats de trafic qui nous ont été fournis par la DTP d’OUM EL BOUAGHI qui sontles suivants :Le trafic à l’année 2016 :………………………………………….. TJMA2016 = 6250v/j

Trafic journalier moyen annuel 2016 : 6250*0.50 = 3125 v/j/sens/voie la plus chargée

Le taux d’accroissement annuel du trafic noté……………………………... τ = 4٪La vitesse de base sur le tracé………………………………………………. V = 80km/hLe pourcentage de poids lourds……………………………………………… Z= 30٪L’année de mise en service sera en…………………………………………… 2018Trafic journalier moyen annuel 2018 :3125 x (1+0.04)(2018-2016) = 3380 v/j/sens/voie la pluschargée.La durée de vie estimée est de ……………………………………………………..20 ans

Répartition transversale du trafic en poids lourd TPLi :

Chaussée unidirectionnelles à 2 voies : 90 %du trafic PL sur la voie lente de droite.

TPLi = 0.30 x 0.90 x 3380 = 913 pl/j/sens.

1- CHOIX DU NIVEAU DE RESEAU :Réseau principal de niveau 1 : RP1 6250 v/j > 1500 v/j

2- CHOIX DES STRUCTURES TYPES PAR NIVEAU DE RESEAU PRINCIPAL

RP1 MTB GB/GB, GB/GNT, GB/TUF, GB/SG, GB/AG

3- DETERMINATION DE LA CLASSE DE TRAFIC

Détermination de la classe de trafic TPLiTPLi = 913 PL/j/sens :la classe de trafic est :TPL5



4- DETERMINATION DE LA PORTANCE DE SOL SUPPORT DE CHAUSSEE :

Le CBR compris entre 10 et 25 donc la classe de portance de sol est : S2

5- Classe de portances de sols supports pour le dimensionnementPour S2 E(MPA) = 50 MPA

6- Sur classement avec couche de forme en matériau non traité

Classe portancedu sol terrassé (Si)

Matériaux de Epaisseur deClasse

portance dusol supportvisée (Sj)

C.F C.F

< S4 Matériau NT50cm(en

2couches)S3

S4 Matériau NT 35cm S3

S4 Matériau NT 60cm(en 2c) S2S3 Matériau NT 40cm(en 2c) S2

7- Les zones climatiques :La wilaya d'Oum el bouaghi est située géographiquement dans la zone II

Zone climatiquePluviométrie

(mm/an)Climat Tep Région

I >600 Très humide 20 Nord

II 350-600 Humide 20Nord, hauts

plateaux

Semi- arideHauts

plateauxIII 100-350 25

IV <100 aride 30 sud

8- Choix de la couche de roulement :RP 1 (réseau principal niveau) : couche de roulement en béton bitumineux (BB), les épaisseurs

sont modulées en fonction de la classe de trafic (TPLi) et du type de structure de l’assise dechaussée.

6 BB à 8 BB pour les structures traitées au bitume (GB/GB , GB/GNT …..)6 BB à 10 BB pour la structure GL/GL.



9- DESCRIPTION DES STRUCTURES TYPES / RP1

Types dematériaux

Fiche structuren°

Typestructure

Zoneclimatique

1-MTB(Matériaux traités

au Bitume )

1 GB/GB I , II

2 GB/GNT I , II

3 GB/GNT III

4 GB/SGl IV

5 GB/Tuf III

Après ces données on préconise une des structures de la fiche 2 du fascicule 3(CTTP) .

La structure est :

6 (BB) + 20 (GB)+30 (GNT)



Dimensionnement de la structure de la chaussée

* données du dimensionnement :1. la durée de vie2. le risque de calcul considère3. les données climatiques4. le trafic4. le sol support de chaussée5. les caractéristiques des matériaux

1- Durée de vie :

Niveau de réseauprincipal (RPi) Matériaux types

Structurestypes

Durée de vie(année)

RP 1 MTB (Matériauxtraités au Bitume)

GB/GB,GB/GNT,GB/TUF ,

GB/SG

20

2- Le risque de calcul considéré

RisqueClasse de trafic

(TPLi)TPL3 TPL4 TPL5 TPL6 TPL7

(%) GB/GB20 15 10 5 2

GB/GNT…3- Les données climatiques

Zone climatiquePluviométrie

(mm/an)Climat Tep Région

II 350-600 Humide 20Nord, hauts

plateaux

4- le trafic

Classede

traficTPL0 TPL1 TPL2 TPL3 TPL4 TPL5 TPL6 TPL7

(TPLi)

RPi

( PL/j/sens ) RP1 - -150à

300

300à

600

600 à1500

1500à

3000

3000à

6000



TCi = 9919048 PL CU/j/sens

Le trafic cumulé équivalent (TCEi) :

TCEi = 5951429 Essieux équivalent de 13 tonnes


10 15 20 25i %

2 4.0 6.3 8.9 11.74 4.4 7.3 10.9 15.2

Valeurs du coefficient d’agressivité A

Niveau de réseauprincipal (RPi)


RP 1

Chaussées à matériaux traités au bitume :

0,6GB/GB , GB/TUF , GB/SG ..

GL/GL , BCg/GC

5- le sol support de chausséeClasse de sols supports retenues :

Pour le réseau principal RP1 : S0, S1, S2 ;Dans notre cas est :

Classes de portance (Si) S2

Modules (MPa) 50







10 15 20 25i %

2 4.0 6.3 8.9 11.74 4.4 7.3 10.9 15.2




RP 1



GL/GL , BCg/GC




Modules (MPa) 50







10 15 20 25i %

2 4.0 6.3 8.9 11.74 4.4 7.3 10.9 15.2




RP 1



GL/GL , BCg/GC




Modules (MPa) 50



Calcul des déformations :

Calcul des déformations admissibles εz,ad sur le sol support

εz,ad = 0,000563 = 563 * 106 = 563 μdef

6- Les caractéristiques des matériaux

1- performances mécaniques

performances mécaniques des matériaux bitumineux

MatériauxE(30°C,10HZ)

E(25°C,10HZ) E(20°C,10HZ) E(10°C,10HZ) E(10°C,25HZ) -1/b SN Sh ν Kc

(MTB) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (cm) calage

BB 2500 3500 4000 0,35

GB 3500 3500 7000 12500 100 6,84 0,45 3 0,35 1,3

Calcul des déformations admissibles εt,ad à la base de la GB





εz,ad = 0,000563 = 563 * 106 = 563 μdef







BB 2500 3500 4000 0,35

GB 3500 3500 7000 12500 100 6,84 0,45 3 0,35 1,3






εz,ad = 0,000563 = 563 * 106 = 563 μdef







BB 2500 3500 4000 0,35

GB 3500 3500 7000 12500 100 6,84 0,45 3 0,35 1,3




b= -0,146kne = 1,30kɵ= 0,77SN = 0,45C= 0,02

Sh = 3δ= 0,61

valeurs de t = f(r%)

r % 2 3 5 7 10 12 15

t -2.054 -1.881 -1.645 -1.520 -1,282 -1.175 1,036

r % 20 23 25 30 35 40 50

t -0.842 -0.739 -0.674 -0.524 -0.385 -0.253 0

εt,ad = 0,000173 = 173 * 106 = 173 μdef



Vérification en fatigue des structures et de la déformation du sol-support :

Dans cette vérification on utilise le programme Alizé III pour calculer εt et εz qui seront

inférieures aux valeurs admissibles déjà calculéesMatériaux traités au bitume (MTB)

MODELISATION DES STRUCTURES TYPES ET CALCUL DESCONTRAINTES ET DEFORMATIONS :

Etape 01 : entrée des donnéesinterfaceS - épaisseurs des couches – modules d’élasticité – coefficients de Poison

εt< εt,ad et εz< εz,adεtcalculée = ? µdef et εt,ad = 173 µdef

εzcalculée= ? µdef et εz,ad= 563 µdef



Etape 02 : définition des variantes de la structure



Etape 03 : lancement du calcul

εtcalculée< εt,ad et εzcalculée> εz,ad

Ne vérifier pas

εtcalculée< εt,ad et εzcalculée> εz,ad

Ne vérifier pas



Ce résultat obtenu dans cette variante n°3 avec une épaisseur de 12 cm de la couche debase en GB vérifie la condition :

εtcalculée< εt,ad et εzcalculée< εz,ad

εtcalculée = 139,9 µdef et εt,ad = 173 µdef

εzcalculée= 558,3 µdef et εz,ad= 563 µdef



6.2. CONCLUSION :Le résultat des différentes simulations a abouti que la variante n°3 représente la structureoptimale de dimensionnement :

Déformations calculées ε(Allizé)

Déformations admissibles εad

εz sol support 562,9 * 106 563 * 106

εt à la base de GB 146,2 * 106 173 * 106

Modélisation :Epaisseurs (cm) Module (MPA) Coefficients de poisson (ν )

Couche de roulement 6 BB 4000 0,35Couche de base 12 GB 7000 0,35

Couche de fondation 2 15 GNT 312,5 0,25Couche de fondation 1 15 GNT 125 0,25

Sol support Sol 50 0,25

Couche de roulement

Couche de base

Couche de fondation 2

Sol support

En récapitule que la structure adoptée est : 6 (BB)+12(GB)+30 (GNT)

Dans le cas où le CBR < 5 , on surclassé le sol support par la création d’une couche de forme

de 60 cm d’épaisseur.

6 cm BB

Corps de chaussée

12 cm GB

30 cm GNT

Sol

CONCLUSION

GENERALE

Conclusion générale



Ce mémoire dans son but était une étude géotechnique dans le domaine des

infrastructures routières et pour atteindre cet objectif, nous avons mis en cause les

caractéristiques d’une route en ce qui concerne le confort et la sécurité des usages aussi

leurs influence dans le développement ces derniers paramètres ont des conséquences

flagrantes dans le cas des accidents de la route sur la psychologie de la société qui sont

très douloureux, en termes de pertes en vies humaines d’une part et d’autre part leurs

rôle déterminant dans l’économie, cela nous a poussé de choisir ce thème dont

l’intitulé :« étude géotechnique d’un tronçon routier de la R.N32, reliant la wilaya d’Oum

El Bouaghi vers la wilaya de Khenchela sur 35 km ».

Dans ce mémoire on a constaté qu’il est nécessaire de prendre ce tronçon routier

en charge afin d’éliminer les risques des accidents et de fluidifier la circulation routière

par une mise à niveau de ses caractéristiques géométriques et structurelles suite à une

étude de trafic qui a été réalisée. Dans cette dernière, les calculs qui ont été effectués ont

abouti à une route de 2x2 voies, ce résultat nous a confirmé que notre choix de ce thème

est juste.

A cet effet on a créé un plan de travail afin de répondre à nos préoccupations, en

premier lieu c’est de choisir la structure convenable cela nous a permis d’acquérir des

connaissances plus profondes en question du choix des matériaux qui entrent dans la

composition des structures de chaussées qui dépend de la classification de sol et son

dimensionnement, cet enchainement des étapes nous a rendu très ambitieux d’aller d’une

étape à une autre avec une curiosité dans l’espoir de trouver des solutions optimales dans

l’intérêt de notre société.

Nous avons appliqué dans ce mémoire les normes, les directives et les

recommandations liées au domaine de la géotechnique des routes. Par ailleurs, notre souci

capital c’est la sécurité routière et le confort des utilisateurs de la route en plus le

développement économique de la région.



La préparation de ce travail nous a permis d’utiliser un nouveau logiciel nommé : Alizé-

Lcpc Routes qui met en œuvre la méthode rationnelle de dimensionnement des structures de

chaussées développée par le Lcpc et le Sétra. Cette méthode constitue la méthode réglementaire de

dimensionnement des chaussées du réseau routier national français, dans notre pays cette méthode

est connue sous le nom du C.T.T.P (Contrôle Technique des Travaux Publics) cette dernière a été

sélectionnée pour le dimensionnement des structure de chaussées de notre tronçon en fonction de

l’étude de trafic et de l’étude de classification de sol.

En plus, on peut dire que la meilleure chose dans la préparation de ce mémoire c’est que les

résultats obtenus dans les différentes études, s’exploitent dans le dernier chapitre de ce mémoire

afin de choisir une structure pré calculée à partir des fiches conçues par LPC et SETRA, et avec

l’application d’une simulation par le logicielle AlizéIII nous donne la solution optimale des

structures de chaussées qui seront optées en cas de réalisation.

Finalement, on conclu que ce thème nous a admis d’appliquer nos connaissances

requises pendant le cycle de formation et de connaitre un nouveau logiciel (Alizé III) et

de le bien maitriser, aussi ce thème nous a permis d’acquérir le savoir faire et la confiance

en nous pour aborder les sujets les plus délicats dans ce domaine.

Bibliographie

MASTERE 2 G.C –Géote. Page 119

BIBLIOGRAPHIE

[ 1 ] : A.N.D.I- WILAYA d’Oum el bouaghi/E-mail : [email protected][ 2 ] : Fiche descriptive sur les zones humides Ramsar- wilaya d’Oum el bouaghi

/courrier : [email protected][ 3 ] : CTTP-Manuel de formation sur la collecte de données[ 4 ] : Michel, Faure, Route les cours de l’ENTP tome 1/ Lyon :ELEAS 1997/p258.[ 5 ] : Nehaoua Adel, Cours de route Ichap01-Département de G.C , Faculté de

technologie U.F.A.S[ 6 ] : LAMRI .Z ; LAAOUAR.D, Etude de modernisation de la RN 17 à SIDI

BEL ABBES entre (SIDI ALI BEN YOUB et TENIRE) sur 18Km.mimoired’ingénieur. Alger kouba : juillet2008.pp4.85.

[ 7 ] : B40.Normes technique d’aménagement des routes. Algérie: ministredes travaux publics, octobre1977.

[ 8 ] : LCPC ; SETRA. Catalogue des structures types de chaussées neuves. Paris: ministères de l’équipement des transports et du logement ; Bagneux,1998.p297.

[ 9 ] : Nehaoua Adel, Cours de route I-chap6-Département de G.C , Faculté detechnologie U.F.A.

[ 10 ] Projet et construction de routes par Jean BERTHIER Professeur à l’EcoleNationales des Ponts et Chaussées.

[ 11 ] : http://daveitc.pagesperso-orange.fr/topo.htm[ 12 ] : ALLA Ahmed Cours de routes E.M.Ing. Casablanca[ 13 ] : www.coursgéniecivil.com Cours_route_Module_C5_ IUT St Pierre –

Département G.C[ 14 ] : http://www.ente-aix.fr/documents/135-

geotechnique/1_ContexteEtFinalites/co/Cours_4_TermesChaussee.html[ 15 ] : Les cours de l’ENTPE ALEAS-COURS DE ROUTES par Christian Babilotte[ 16 ] : https://www.scribd.com/doc/263290835/Chapitre-8-Dimensionnement-Des-

Structures-de-Chaussees[ 17 ] : LCPC ; SETRA, Réalisation des remblais et des couches de forme ; Guide

Techniques, fascicule 1et2ième édition, Paris : Bagneux, juillet2000.[ 18 ] : NORME : Limites d’Atterberg : WL, WP, Ip et Ic NF P 94-051

éditée et diffusée par lássociation française de normalisation (afnor), tourEurope cedex 7 92049Paris la défense

[ 19 ] : NORME : Valeur au Bleu de Méthylène d’un Sol (VBS) NF P 94-068éditée et diffusée par lássociation française de normalisation (afnor),tour Europe cedex 7 92049Paris la défense.

[ 20 ] : NORME : Evaluation des fines, Equivalent de sable NF EN 933-8, Aout 1999Editée et diffusée par lÁssociation Française de Normalisation (AFNOR),Tour Europe 92049 Paris la Défense Cedex.

Bibliographie

MASTERE 2 G.C –Géote. Page 120

[ 21 ] : NORME : Essai Los Angeles NF EN 1097-2éditée et diffusée par lássociation française de normalisation (afnor),tour Europe cedex 7 92049 paris la défense.

[ 22 ] : NORME : Essai d’usure Micro Deval en Présence d’eau NF EN 1097-1Editée et diffusée par lÁssociation Française de Normalisation (AFNOR),Tour Europe 92049 Paris la Défense Cedex.

[ 23 ] : Coefficient de friabilité des sables P18-576 : Granulats fiche n°11[ 24 ] : NORME : Teneur en Eau NF P 94-050

éditée et diffusée par lássociation française de normalisation (afnor), tourEurope cedex 7 92049 paris la défense

[ 25 ] : NORME : Essai Proctor Normal NF P 94-093éditée et diffusée par lássociation française de normalisation (afnor),tour Europe cedex 7 92049 paris la défense.

[ 26 ] : NORME : Indices IPI et CBR immersion NF P 94-078éditée et diffusée par lássociation française de normalisation (afnor),tour Europe cedex 7 92049 paris la défense.

[ 27 ] : BIBILOTTE,C.& SOULIE. C dimensionnement des structures de chaussées.Guide technique . Ministère de l’Equipement des Transport et du Tourisme.

[ 28 ] : LCPC ; SETRA, Catalogue des structures types de chaussées neuves, Paris :Bagneux ,1977.

[ 29 ] : G, Joeffroy ; R, Sauterey , Dimensionnement des chaussées, Paris : presse del’école nationale des ponts et chaussées .

[ 30 ] : LCPC ; SETRA, Guide technique : dimensionnement des structures dechaussées 2009, p63.

promotion - bib.univ-oeb.dz:8080

Documents