DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES 1 DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES FONCTIONNEMENT

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES 1

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES FONCTIONNEMENT D’UNE CHAUSSEE 6. 5 t CHAUSSEE ELONGATION et COMPRESSION PLATE - FORME ez et < seuil ez < seuil 2

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES FONCTIONNEMENT D’UNE CHAUSSEE n Hypothèses admises : • Materiaux élastiques et linéaires • Chaussee = plaque infinie • Comportement à la fatigue des matériaux • Approche probabiliste • Methode rationnelle 3

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES RAPPELS NECESSAIRES DE MECANIQUE Eprouvette soumise DEFORMATION : à une contrainte s s DL MODULE DE RIGIDITE ELASTIQUE : L 4

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES MODELES DE LA MECANIQUE DES CHAUSSEES Burmister (1943) : Multi-couches a n 2 Hn En nn E, n z Interfaces : H 2 E 2 Collées / semi-collées / glissant H 1 E 1 n 1 LOGICIELS DE CALCUL : ALIZE, ECOROUTE du LCPC, BISTRO de la SHELL 5

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES ALIZE Définition de la structure 6

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES ALIZE : calcul des sollicitations BB GB GB PF 3 7

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES ALIZE : calcul des sollicitations 8

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES MATERIAUX NON TRAITES n n n SOL SUPPORT COUCHE de FORME (GN) COUCHES de REGLAGE GNT des couches d’assise GRAVES EMULSION 9

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES MATERIAUX NON TRAITES ESSAIS DE LABORATOIRE Essai TRIAXIAL à chargement répété 10

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES MATERIAUX NON TRAITES CONCLUSIONS n Effet des chargements répétés : n n n Tassements cumulés : Orniérage Usure des granulats (Attrition) : SOLUTION : Limiter les déformations verticales : ez < 0. 012. (NE)-0. 222 ez < 0. 016. (NE)-0. 222 > T 4 < T 3 11

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES LES MATERIAUX LIES GENERALITES 12

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES LES MATERIAUX LIES FONCTIONNEMENT DANS LA CHAUSSEE 6. 5 t CHAUSSEE ELONGATION et PLATE - FORME 13

LA FATIGUE DES MATERIAUX LIES éprouvette PRINCIPE DE L’ESSAI CONDITIONS : 10°C et 25 Hz 14

15

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES LES MATERIAUX LIES RESULTATS DES ESSAIS : Elongation b s. N e 6 droite de fatigue Nombre de cycles appliqués 16

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES LES MATERIAUX LIES n CARACTERISTIQUES D’UN MATERIAU : è Contrainte ou déformation admissible 1 million de fois : è Pente s 6 ou e 6 de la droite de fatigue : b Dispersion de la tenue en fatigue : s. N 17

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES LE TRAFIC n n n Disperse en nature : PL uniquement Comptage Taux de croissance : t Fatigue : Durée de service : n Essieux de 13 t Fatigue : Trafic cumulé NE CAM : Coefficient d’Agressivité Moyen d’un PL 18

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES 19

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES eadm. = K 1 e 6. b Trafic PL Cumule (Nb Essieux equ. NE) 20

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES eadm. = K 1 K 2 e 6. Chaussées : 15°C Essais Labo : 10°C Trafic PL b Correction 10°C/15°C 21

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES eadm. = K 1 K 2 e 6. Risque Trafic PL b 1 : Variations d’épaisseur s. H Correction 10°C/15°C 22

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES eadm. = K 1 K 2 e 6. Trafic PL b Risque (suite) b 2 - Dispersion des essais s. N e 6 Correction 10°C/15°C 23

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES eadm. = K 1 K 2 Kr e 6. Risque (suite et FIN) Trafic PL Var. épaisseurs b Var. fatigue s. H s. N Risque Correction 10°C/15°C 10 24

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES eadm. = K 1 K 2 Kr Kc e 6. Trafic PL Calage : calculs terrain Risque b Calage Correction 10°C/15°C 25

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES eadm. = K 1 K 2 Kr Kc Trafic PL Ks Risque b Calage Correction 10°C/15°C e 6. Support PF Ks PF 1 1/1. 2 PF 2 1/1. 1 PF 3/PF 4 1 26

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES sadm. = K 1 K 2 Kr Kc Trafic PL Ks Kd s 6. Risque b Correction 10°C/15°C Discontinuite : 0. 8 Support Calage G. Hydr. 27

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES ALIZE 28

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES DUREE DE SERVICE RISQUE DE RUPTURE 29

DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES LES DOCUMENTS DE DIMENSIONNEMENT Guide technique Chaussées neuve (1994) Catalogue structure de chaussées RN(1998) Manuel chaussées à faible trafic Manuel Scétauroute (Aut. Concédées) 1997 Chaussées transport en commun Renforcement des Tr. D’Agglo en EME Guide technique Chaussées Béton (1997) 30

DIMENSIONNEMENT AU GEL ESSAI DE GONFLEMENT AU GEL : Mesure du gonflement de l’éprouvette en fonction de quantité de gel appliquée 31

DIMENSIONNEMENT AU GEL Indice de GEL quantité de gel INDICE DE GEL : 30° 15° 35° 20° 5° -5° Temps -10° -5° en Jour Temp. moyenne 32

DIMENSIONNEMENT AU GEL RESULTATS DE L’ESSAI : Matériaux Qg : Quantité de gel admissible GELIFS Gonflement en mm p>1 Q g = 0 PEU GELIFS Qg = 4 si 0. 05 <p<0. 25 Qg = 1/p si 0. 25 < p < 1 NON GELIFS Qg = 0. 05 < p < 1 p < 0. 05 Indice de gel 33

DIMENSIONNEMENT AU GEL PROPAGATION 1 - ENTRE L’ATMOSPHERE ET LA CHAUSSEE : qq 100 W/m² Isurface = 0. 7. (Iatmos. -10) 34

DIMENSIONNEMENT AU GEL PROPAGATION 2 – DANS UNE COUCHE DE CHAUSSEE : 35

DIMENSIONNEMENT AU GEL PROPAGATION 2 – DANS LA PLATE-FORME : Q Q PF Qng Couche de FORME H QPF = Qng + QM Qg SOL SUPPORT Qng = An. hn 2 /(hn+10) 36

CHAUSSEES LES DIFFERENTES STRUCTURES 37

LES DIFFERENTES STRUCTURES 1 - Souples GNT 2 – Bitumineuses épaisses GB GNT GB PLATE–FORME 38

LES DIFFERENTES STRUCTURES 3 – Semi - Rigides G. Hydr. PLATE–FORME 39

LES DIFFERENTES STRUCTURES 4 – Mixtes 5 – Inverses GB G. Hydr. GB GNT G. Hydr. PLATE–FORME 40

LES DIFFERENTES STRUCTURES CHAUSSEES RIGIDES (BETON) 5 – Dalles californiennes BETON PLATE–FORME 41

LES DIFFERENTES STRUCTURES CHAUSSEES RIGIDES (BETON) 6 – Dalles goujonées BETON PLATE–FORME 42

LES DIFFERENTES STRUCTURES CHAUSSEES RIGIDES (BETON) 7 – Béton Armé Continu (BAC) BETON PLATE–FORME 43

MATERIAUX TRAITES AUX LIANTS HYDRAULIQUES 44

MATERIAUX TRAITES AUX LIANTS HYDRAULIQUES COMPORTEMENT EN FATIGUE Loi de fatigue b = 1/12 s 6 s 0/2 s. N = 1 68% ruptures entre 105 et 107 45

MATERIAUX TRAITES AUX LIANTS HYDRAULIQUES PERFORMANCES 46

MATERIAUX TRAITES AUX LIANTS HYDRAULIQUES Fissuration de retrait Hivers G. Hydr. PLATE–FORME 47

MATERIAUX TRAITES AUX LIANTS HYDRAULIQUES n CARACTERES GENERAUX : Fissuration de retrait : n Pré-fissuration nécessaire n « Anti-remontée » de Fiss. Tr n Mauvais collage des couches : n Economiques : n Rigides : n Difficile à « réparer » n 48