Diagnostic et conception des renforcements de chaussées Mai 2016 Collection | R

Diagnostic et conception des renforcements de chaussées Mai 2016 Collection | Références Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement Direction technique infrastructures de transport et matériaux - 110 rue de Paris - 77171 Sourdun Siège social : Cité des mobilités - 25, avenue François Mitterrand - CS 92 803 - F-69674 Bron Cedex Collection | Références Guide méthodologique Diagnostic et conception des renforcements de chaussées Mai 2016 Ce guide méthodologique, rédigé par l’Institut Des Routes, des Rues et des Infrastructures de Mobilité (IDRRIM), est édité par le Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement (Cerema), dans le cadre d’une convention partenariale. Créé en 2010 à l’initiative du Ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie, de l’Assemblée des départements de France, de la Fédération professionnelle Syntec-Ingénierie et de la Fédération nationale des travaux publics et ses syndicats associés, (tous signataires de la Convention d’engagement volontaire du 25 mars 2009), l’IDRRIM fédère l’ensemble des acteurs publics et privés agissant dans le domaine des infrastructures de mobilité et d’espaces urbains : État, collectivités locales, gestionnaires de réseaux, services techniques, ingénierie privée, fournisseurs, associations partenariales, écoles, centres de formation et organismes de recherche. L’IDRRIM a pour missions de : • Contribuer au rapprochement des acteurs de la profession, les fédérer et les mobiliser autour d’un intérêt commun : l’infrastructure et l’espace urbain ; • Favoriser l’émergence et la diffusion du référentiel partagé en matière de conception, de réalisation, de maintenance, d’exploitation et de gestion d’infrastructures de transport, et d’espaces urbains de mobilité ; • Contribuer à la qualification des entreprises et de l’ingénierie, et à la professionnalisation de la maîtrise d’ouvrage ; • Promouvoir l’excellence française en matière d’infrastructures de déplacement. Institut des Routes, des Rues et des Infrastructures de Mobilité 9, rue de Berri - 75008 Paris Téléphone : 33 (0)1 44 13 32 87 - Télécopie : 33 (0)1 42 25 89 99 mél : idrrim@idrrim.com - internet : www.idrrim.com 3  Ce guide méthodologique sur le diagnostic et la conception des renforcements de chaussées a été réalisé par un groupe de travail constitué de représentants du Réseau Scientifique et Technique et de l’Union des Syndicats de l’Industrie Routière Française. Il a été rédigé sous la coordination de Rolf Kobisch puis de Hugues Odéon, par : Pascal Bauer, Emmanuel Delaval, Lydie Deloffre, Lionel Grin, Anthony Guenanen, Yann Lefeuvre, Stéphane Ollier, Stéphanie Périgois, Hai Pham Doan. Les auteurs remercient également : Michel Dauzats, Alain Destombes, Grégoire Durand, Jean-François Griselin, Ollivier Hameury, Jacques Maribas, Yves Meunier, Jean-Paul Michaut, Michel Paillard, Jean-Claude Vaniscote de leur participation active. 4 Diagnostic et conception des renforcements de chaussées Préface 5 Préface Un Guide technique dénommé Dimensionnement des renforcements de chaussées souples a été publié par la Direction des Routes en juin 1978. Destiné, comme son nom l’indique, aux seules chaussées souples de l’époque, il proposait des solutions de renforcement sous forme de tableaux d’épaisseurs pré-calculées, en fonction de la structure en place, et des valeurs de trafic et de déflexion mesurée sur la chaussée. Il incluait également une démarche de vérification au gel/dégel de la structure renforcée. Une mise à jour partielle de ce document fut publiée dix ans plus tard. La publication de ce premier document était alors destinée à la remise en état des routes du réseau routier national de l’époque, dans le cadre d’une politique importante appelée « Renforcements coordonnés » qui s’est étendue du début des années 70 à la fin des années 80. Le choix de la forme catalogue présentait l’avantage d’une homogénéité des solutions mises en œuvre, avec une ingénierie d’étude à la fois simple et sécurisée. Au début des années 1990, un groupe d’experts routiers du Réseau Scientifique et Technique développa un outil logiciel capitalisant l’ensemble des connaissances acquises au cours des 20 années passées sur ces renforcements coordonnés. Ainsi parut Erasmus. Le choix, adopté alors, fut celui d’un logiciel-expert, établissant dans un premier temps un diagnostic tenant compte de la fatigue structurelle, de la fissuration thermique, du comportement lors des cycles gel/dégel, du fluage des couches bitumineuses et déterminant dans un second temps une ou plusieurs solutions de réhabilitation possibles en fonction des hypothèses fixées par la maîtrise d’ouvrage, et introduites dans le logiciel par l’opérateur. Mais celui-ci n’a pas prise sur la méthode de calcul, et dans le cas où Erasmus propose plusieurs solutions au problème posé, seule une expérience avérée permet de choisir la solution adaptée. D’abord développé pour les chaussées souples et bitumineuses, puis semi-rigides, Erasmus fait toujours l’objet d’actualisations périodiques. Parallèlement à Erasmus, les laboratoires des Ponts et Chaussées appliquaient une méthode similaire à celle adoptée par Erasmus, reposant sur un calcul de structure mené pas à pas avec Alizé. L’application de cette méthode de calcul nécessitait une solide pratique, aucun écrit ne décrivant précisément la démarche. Pour autant, même si des disparités se faisaient jour d’un laboratoire à l’autre, la transmission par compagnonnage au sein des équipes garantissait la fiabilité des solutions retenues. Depuis cette époque, plusieurs facteurs ont évolué. Sur le plan ingénierie, un effort important a été fait depuis le milieu des années 90 pour diffuser la méthode française de dimensionnement des chaussées neuves. Un guide a été publié en 1994, une norme française est parue en 2011. Nombre de techniciens du domaine, tant public que privé, se sont formés et constituent aujourd’hui une communauté technique compétente en dimensionnement, maîtrisant méthode et outil de calcul. Le réseau routier français, reconstruit et étendu depuis une quarantaine d’années conformément à la méthode française, vieillit. Les chaussées ayant bénéficié des renforcements coordonnés, réalisés de 1970 à 1990 environ, atteignent la fin de leur durée de dimensionnement, et peuvent alors nécessiter des travaux lourds de réhabilitation. Ceci vaut pour tous les réseaux : national, départementaux et communaux. De nombreux experts du Réseau Scientifique et Technique qui, des années 70 aux années 2000, ont développé la technique routière française, tant pour les chaussées neuves que pour leur réhabilitation, ont aujourd’hui pris leur retraite. Leur savoir ne pouvait plus être capitalisé sous forme de catalogue ou de logiciel présentant des solutions optimales, mais figées. Il fallait, avant leur départ, collecter ce savoir sous forme d’une méthodologie, dont les principes sont par nature plus vivants que leurs applications. Le renouvellement des personnels et le changement des acteurs ont rendu nécessaire d’expliciter une méthodologie pour laquelle une transmission orale par compagnonnage n’est plus adaptée. Par ailleurs, les travaux réalisés et l’expérience acquise permettent de décrire une méthode dans laquelle la part d’empirisme et d’expertise reste déterminante. 6 Diagnostic et conception des renforcements de chaussées Ces différentes raisons ont conduit à la rédaction d’un guide décrivant la méthodologie à mettre en œuvre pour définir la solution de réhabilitation d’une chaussée dégradée, reposant sur les mêmes principes que ceux adoptés par la méthode française de dimensionnement des chaussées neuves. Le présent guide est le fruit de ce travail important, commencé par les experts chaussées ayant participé aux renforcements coordonnés des années 70-80, et terminé par leurs héritiers. La méthode proposée comporte, comme pour les chaussées neuves, une phase calcul mécanique et une phase vérification au gel/dégel. Elle suggère également de quelle manière doit être auscultée la chaussée dégradée, afin de poser un diagnostic sûr et de modéliser la chaussée existante de façon optimale. Il convient de noter que les moyens et méthodes d’auscultation sont susceptibles d’évoluer avec l’apparition de nouvelles technologies. Sans remettre en cause entièrement la méthodologie, certains points décrits pourraient évoluer dans les prochaines années. Enfin l’application de ce guide ne peut se faire que par des personnes averties, ayant suivi une formation adaptée. Et bien que cette méthode soit le fruit d’une longue expérience, dans l’état actuel des connaissances, il est impossible de garantir la pertinence de la méthode pour tous les cas de figure. Aussi, nous vous invitons à nous faire part de vos remarques ou suggestions ainsi que des difficultés d’application que vous pourriez rencontrer (les adresser, SVP , au Cerema - Infrastructures de Transports et Matériaux). Une version amendée de ce guide serait alors établie si le besoin s’en faisait jour. Pascal Rossigny Chef du Centre de la sécurité, de l’environnement et du patrimoine Cerema - Infrastructures de Transports et Matériaux Président du Comité Méthodologie de l’Institut des Routes, des Rues et des Infrastructures pour la Mobilité Sommaire Préface 5 Avant-Propos 13 Chapitre 1 - Fondement de la méthode 17 1 - Principaux modes de fonctionnement et de dégradation des chaussées 19 1.1 - Les chaussées souples 19 1.2 - Les chaussées bitumineuses 20 1.3 - Les chaussées semi-rigides ou à assise traitée aux liants hydrauliques 21 1.4 - Les chaussées à structure mixte 22 1.5 - Les structures inverses 23 2 -  Facteurs influant sur les dégradations 25 2.1 - Facteurs extérieurs 25 2.2 - Facteurs liés à la structure 26 2.3 - Facteurs liés aux matériaux 27 Chapitre 2 - Recueil des données d’auscultation 29 1 - Principes de l’auscultation des chaussées 31 2 - Phase 1 - Recueil des informations globales uploads/Ingenierie_Lourd/ diagnostic-et-conception-des-renforcemen.pdf

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Ingénierie couche chaussée couches matériaux chaussées
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