Caractéristiques géométriques de chaussée

Caractéristiques géométriques de chaussée

Le profil en travers

Le Profil en travers (fig. 3) est une coupe transversale menée selon un plan vertical perpendiculaire à l’axe de la route projetée. Pour la bonne compréhension des profils en travers, quatre précisions doivent être apportées :
• la chaussée
• la largeur de voie : comprend une part du marquage de délimitation des voies (1/2 axe pour chaque voie d’une chaussée bidirectionnelle, ½ marquage de délimitation des voies pour les voies extrêmes des chaussées à plus de 2 voies, 2 demi-marquage de délimitation des voies pour la (ou les) voies médianes des chaussées à plus de 2 voies);
• l’accotement : comprend une bande aplani, constituée d’une sur-la rgeur de chaussée supportant le marquage de rive et d’une bande stabilisée, et la berme ;
• la bande dérasée : est une zone dégagée de tout obstacle, située à ga uche des chaussées unidirectionnelle. Elle sup porte le marquage de rive; elle peut être d’une structure plus légère que la chaussée.
Figure 3 : Profil en travers

La largeur de chaussée

Il n’y a pas de largeur mini male réglementaire pour une chaussée. Ce tte valeur doit être retenue en fonction du type d e véhicules circulant ou attendus sur l’itinéraire et des vitesses prévues. Les marges de sécurité latérales doivent tenir compte des vitesses pratiquées sur l’itinéraire et de ce fait, des valeurs de 3,00 à 3,50 m sont usuellement retenues pour les routes principales. Le standard international se situe à 3,50m.
En fonction des contraintes de topographie et de l’importance du trafic poids lourds, des largeurs inférieures peuvent être adoptées. Pour les voiries existantes de largeur de chaussée comprise entre 4 et 6 m, il est important de noter que les niveaux de vites ses pratiquées sont très sensibles aux largeurs de route et en conséquence, toute intervention en matière d’élargissement de chaussée devra tenir compte de l’impact en matière d’augmentation des vitesses.
II.3. Zone de récupération et zone de dégagement de sécurité
Les abords de la chaussée contribuent à la sécurité et à la maintenance du patrimoine. Le dimensionnement de cette zone de récupération est fortement dépendant des vitesses pratiquées et sa largeur dépend du type de voies et des possibilités économiques : de 0,25m (sur-largeur structurelle de marquage) à 2,50 à 3,00m sur autoroutes. Cette zone de récupération est de fait multifonctionnelle : les piétons peuvent y marcher et les vélos y circuler. Elle comprend la sur-largeur technique qui porte le marquage de rive.

Les Bermes

Les bermes ou pentes transversales permettent de favoriser l’évacuation des eaux de surface. Dans les rayons de courbures faibles, il contribue à l’équilibre dynamique des véhicules, toutefois, cette contribution reste limitée et sa valeur est donc plafonnée (généralement à 7%). Au-delà de cette valeur plafond, d’autres problèmes surviennent et notamment des difficultés constructives.

Dégradations des chaussées

Définition

La dégradation des chaussées est définie comme étant le délabrement qui résulte du manque de soin ou de l’action de nombreux paramètres tels que, le temps, le trafic, la variation de température les mouvements de terrains, etc.

Principales causes de dégradations des chaussées

Les chaussées évoluent et se dégradent essentiellement sous l’effet du trafic lourd et des conditions climatiques. La rapidité de cette évolution et les désordres qui apparaissent sont également liés à la nature et à l’épaisseur des matériaux utilisés et à leurs conditions de fabrication et de la mise en œuvre. Certains désordres consécutifs à l’instabilité du support de la chaussée (remblais ou terrain naturel) peuvent apparaitre indépendamment du trafic et du climat (SETRA, 1996)
Trafic
Au passage d’un véhicule, la chaussée présente une petite fatigue. De ce point de vue les poids lourds sont particulièrement agressifs. La répétition des charges entraînent une fatigue générale de la chaussée qui présente alors des dégradations. Le frottement des pneumatiques en mouvement sur la couche de roulement conduit également par usure à son vieillissement.
Les efforts tangentiels et transversaux notamment pour les chaussées des giratoires peuvent donner lieu à des dégradations de la chaussée.
Conditions climatiques
Le paramètre le plus nuisible sur le corps de chaussée est la présence de l’eau. L’eau pénètre dans le corps de chaussée par infiltration, percolation ou remontée. Nous savons que la teneur en eau d’un sol si elle est trop élevée peut provoquer des désordres importants en modifiant la portance ou en favorisant l’attrition de certains granulats. En effet, l’eau peut s’interposer entre les granulats et les liants lorsque la qualité du collage entre eux n’est pas suffisante. En outre, nous savons que les revêtements bitumineux sont très sensibles aux variations de températures. Ainsi, l’exposition à des températures élevées, non prises en compte dans le choix d’un bitume, pourra entrainer un vieillissement rapide de ce dernier.
Mise en œuvre
Même si la qualité du liant et des granulats est excellente, le dimensionnement bienfait, une mauvaise réalisation au cours de la mise en œuvre, de la manutention ou de la consolidation pourra se traduire par un ouvrage fini d’une qualité médiocre. Ainsi, une bonne opération de mise en œuvre devra permettre :
• D’assurer une bonne adhérence entre les couches ;
• De produire des couches homogènes et compactes ;
• D’offrir une surface régulière et uniforme.

Mouvements de terrain

Introduction
On collectionne sous l’appellation de mouvement de terrain, tous phénomènes affectant une masse de sols ou roches et le faire déplacer d’un état à un autre d’une manière lente et superficielle qui se résulte de l’effet des actions de gravité, l’alternance de gel/dégel, ou d’une manière rapide et profonde résultant de l’érosion favorisée par l’action de l’eau et de l’homme c’est pour cela qu’il y a une multitude de mouvement de terrain, on va cité quelques uns parmi eux par la suite.

Glissements de terrain

Définition
Un glissement de terrain (fig. 4) peut être défini comme le mouvement vers le bas d’une pente d’une masse de sols le long d’une surface de rupture, qui s’amorce dans un talus sous l’effet de la gravité. La surface de rupture est celle le long de laquelle glisse la masse de sols.
Figure 4 : Glissement de terrain
Conditions d’apparitions
Les glissements de terrain constituent des phénomènes naturels. Leur manifestation résulte généralement de la combinaison de facteurs aggravants ou déclencheurs, notamment la présence d’érosion (fig. 5), l’inclinaison de la pente, les propriétés géologiques et géotechniques des sols, les conditions d’eau souterraine, etc. Ils surviennent majoritairement au printemps et à l’automne, lorsque les pressions d’eau dans les sols sont élevées et donc néfastes à la stabilité des talus. Leur distribution dans le temps est irrégulière et leur fréquence peut être augmentée par des événements météorologiques extrêmes. Les glissements peuvent aussi être provoqués par des interventions d’origine anthropique.
Figure 5 : Marque d’érosion à la base d’un talus
Conséquences
Du fait des fissures, des déformations et des déplacements en masse, les glissements peuvent entraîner des dégâts importants aux constructions. Dans certains cas, ils peuvent provoquer leur ruine complète (formation d’une niche d’arrachement d’ampleur plurimétrique, poussée des terres incompatibles avec la résistance mécanique de la structure).

Effondrements et affaissements

Définition
Ce sont des mouvements gravitaires particuliers, sans composante horizontale. Ils résultent soit d’un fléchissement de la surface, sans rupture visible, soit de la rupture brutale du toit d’une cavité souterraine ancienne ou en cours de développement localisée dans une roche ou dans un sol.
Figure 6 : Affaissement
En surface, la descente du sol en direction du vide sous-jacent peut donc être brutale ou non. Le mouvement commence fréquemment par un fléchissement déterminant une dépression topographique à grand rayon de courbure, puis suivant l’importance de la cavité sous-jacente, il peut y avoir rupture et apparition d’une ouverture grande, soit unique, on parle alors de fontis, soit généralisée.
Figure 7 : Effondrement
Conditions d’apparitions
Excepté le cas de cavités d’origine strictement minière, deux causes naturelles peuvent être à l’origine des vides et des mouvements qui en résultent. Il s’agit de disparition de matière soit par dissolution dans les calcaires et dans les gypses, c’est le phénomène de karstification (ouverture d’avens…), soit par érosion mécanique dans les sols hétérogènes à granularité étendue comme les alluvions.
Conséquences
Les effondrements brutaux peuvent entraîner la ruine des constructions et causer des victimes. En revanche, les affaissements à grand rayon de courbure, qui affectent les constructions et les ouvrages (fissuration), présentent rarement un danger pour l’homme. Il ne faut pas négliger les désordres provoqués par ces phénomènes sur les canalisations enterrées (une fuite d’eau induit en outre une accélération du processus).
Dans le cas de vides peu profonds, il est impératif de bien maîtriser toutes les infiltrations d’eau (eaux usées, eaux pluviales, eaux de drainage, etc.), qui peuvent accélérer la dissolution ou affaiblir la résistance mécanique des matériaux.

Eboulements, chutes de blocs et de pierres

Définition
Les chutes de masses rocheuses (fig. 8) sont des mouvements rapides, discontinus et brutaux résultant de l’action de la pesanteur et affectant des matériaux rigides et fracturés tels que calcaires, grès, roches cristallines, etc. Ces chutes se produisent par basculement, rupture de pied, glissement banc sur banc, à partir de falaises, escarpements rocheux, formations meubles à blocs (moraines par exemple), blocs provisoirement immobilisés dans une pente. Les blocs peuvent rouler et rebondir, puis se stabiliser dans une zone dite d’épandage. La trajectoire la plus fréquente suit en général la ligne de plus grande pente, mais on peut observer des trajectoires très obliques résultant notamment de la forme géométrique de certains blocs et de petites irrégularités du versant.

Table des matières

Introduction générale
PARTIE A. LA GEOTECHNIQUE ROUTIERE
Introduction
Chapitre I. La chaussée
I.1. Définition
I.2. Les différentes couches de chaussée
I.2.1. Couche de surface
I.2.2. Couche de base
I.2.3. Couche de fondation
I.2.4. Couche de forme
I.3. Les différentes catégories de chaussée
Chapitre II. Caractéristiques géométriques de chaussée
II.1. Le profil en travers
II.2. La largeur de chaussée
II.3. Zone de récupération et zone de dégagement de sécurité
II.4. Les bermes
Chapitre III. Dégradations des chaussées
III.1. Définition
III.2. Principales causes de dégradations des chaussées
III.2.1. Trafic
III.2.2. Conditions climatiques
III.2.3. Mise en oeuvre
III.2.4. Mouvements de terrain
III.2.4.1. Introduction
III.2.4.2. Glissements de terrain
III.2.4.2.1. Définition
III.2.4.2.2. Conditions d’apparitions
III.2.4.2.3. Conséquences
III.2.4.3. Effondrements et affaissements
III.2.4.3.1. Définition
III.2.4.3.2. Conditions d’apparitions
III.2.4.3.3. Conséquences
III.2.4.4. Eboulements, chutes de blocs et de pierres
III.2.4.4.1. Définition
III.2.4.4.2. Conditions d’apparition
III.2.4.4.3. Conséquences
III.2.4.5. Tassements par retrait
III.2.4.5.1. Définition
III.2.4.5.2. Conditions d’apparition
III.2.4.5.3. Conséquences
III.3. Conclusion
PARTIE B. ETUDE PRATIQUE ET TRAITEMENT DES DESORDRES DE LA ROUTE NATIONAL N°4 ENTRE LES PK 108+500 AU PK 112+000 ET LES PK 146+000 AU PK 153+000
Introduction
Chapitre I. Présentation de la zone d’étude
I.1. Situation géographique
I.2. Cadre climatique
I.3. Cadre géologique
I.3.1. Aperçu lithostratigraphique
I.3.2. Tectonophysique et Structure
I.3.3. Hydrographie et Hydrogéologie
Chapitre II. Reconnaissances géotechniques
II.1. Relevés topographiques
II.2. Etat de la route et relevés des dégradations
II.3. Investigation in-situ
II.4. Essais au laboratoire
II.4.1. Analyse granulométrique
II.4.3. Valeur au bleu du sol
II.4.4. Limites d’Atterberg
II.4.5. Essai de compressibilité par paliers à l’oedomètre
II.4.6. Détermination optimum Proctor
II.4.7. Classification des sols : GTR
II.4.8. Classification des sols : LCPC
Chapitre III. Modélisation numérique PLAXIS 8.2
III.1. Modélisation du comportement d’un sol
III.2. Génération du maillage
Chapitre IV. Analyse et interprétation des résultats
IV.2. Analyse des résultats
IV.3. Interprétation des résultats
Chapitre V. Solutions palliatives de traitement
V.1. Solution n°1
V.2. Solution n°2
V.3. Solution n°3
Conclusion générale
Bibliographie

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