Soutenance mémoire
Historiques des infrastructures routières
L’histoire de la route est indubitablement attachée au développement de l’humanité et des civilisations. La civilisation romaine a véritablement marqué de son empreinte une partie de l’Europe par l’aménagement d’infrastructures, qu’elles soient viaires ou bien d’adduction d’eau potables. Leur conception leur a permis d’en laisser trace jusqu’à nos jours. Il est important de noter que l’histoire des routes est aussi liée à la volonté d’expansion des nations et donc des besoins de leurs armées. Il est alors nécessaire de pouvoir déplacer des troupes et de l’armement rapidement à travers de nouveaux pays.
Ces voies sont alors assez rapidement marquées par leur capacité à supporter la circulation des chars tirés par des attelages bovins. Il est nécessaire dans ces conditions qu’elles disposent la résistance mécanique nécessaire. La notion de chaussée est inventée. Les Romains utilisent alors des matériaux minéraux durs sous forme de blocs. Les techniques utilisées proviennent de la maçonnerie, on donne alors à la route une forme bombée, ce qui permet le report des efforts sur les bords de chaussée qu’il suffit alors de caler. Cette technique est utilisée pendant près de 20 siècles.
Fonction économique de la route
La route est une voie de communication (une voie terrestre) qui permet le développement des transports qui, à leur tour, favorisent la réduction des distances entre les lieux, entre les producteurs et les consommateurs.
La route : clef du développement
La route joue un rôle important dans le développement économique d’un pays. Les routes urbaines ont une importance capitale :
• Réduction du coût de la vie ;
• Diminution des accidents de la route ;
• Fluidité des activités économiques.
Les routes rurales permettent de désenclaver les zones de production en améliorant l’écoulement des marchandises vers les villes réduisant ainsi les coûts de transport, améliore l’accessibilité aux services de base (services de santé, les écoles) et l’accès aux marchés des produits agricoles. Un réseau de transport fiable dans un pays constitue un élément déterminant pour son développement social et économique, car il facilite la mobilité, les échanges commerciaux, le tourisme, l’accès à l’emploi et la valorisation des ressources. Le réseau routier est un point clef pour le développement d’un pays. En effet, il affecte tous les secteurs de développement.
La sécurité :
La sécurité est un élément indispensable pour le développement d’un pays. La mauvaise qualité des infrastructures de transport c’est-à-dire, le réseau routier favorise l’insécurité dans une Région car elle retarde ou même empêche les interventions des forces de l’ordre en cas de besoins. L’insécurité routière devient aussi un grand problème pour le pays actuellement. Plusieurs facteurs favorisent cette situation mais le facteur le plus proche est la mauvaise qualité de l’infrastructure routière.
La production :
L’existence d’une bonne infrastructure routière influence la productivité d’une Région sur le plan agricole, artisanale et de l’élevage car cela peut motiver les gens à la production et facilite le transport des outils et éléments nécessaires à la production ainsi que le transport des produits aux marchés.
Le commerce :
C’est le secteur le plus touché par la qualité des infrastructures routières parce que toute la défaillance citée auparavant affecte tous sur le prix. Le coût du transport demeure un grand facteur qui détermine le prix des produits. Et c’est le réseau routier qui est la base du transport : il affecte le prix et la durée du transport des produits des lieux de production vers les lieux de consommation.
Le tourisme :
Le secteur touristique est un secteur qui contribue beaucoup au développement d’un pays car c’est une des sources de devises pour l’Etat. Une bonne qualité des infrastructures de transport permet le développement de ce secteur.
La route : outil d’aménagement du territoire
Nous l’avons mesuré dans le paragraphe précédent, la route a une fonction économique. Il est envisageable de mesurer à postériori, l’incidence d’une infrastructure sur un territoire en terme d’économie. Des modèles permettent de déterminer la rentabilité de ces investissements. D’une manière très concrète, la route modifie l’organisation du territoire. Elle modifie la distance entre bassins d’activités et habitats. La présence d’un réseau routier de qualité va développer l’éloignement des zones d’habitats par rapport aux bassins d’activités. Cet éloignement modifie l’équilibre coût et temps de transport, par rapport au coût de l’immobilier. L’incidence des transports individuels est d’autant plus importante, que l’habitat est de faible densité et que l’agglomération qui joue le rôle de pôle d’attraction est de petite taille. Dans les départements ruraux, la qualité des réseaux routiers permet de ralentir l’exode rural en maintenant l’accès aux équipements socio-culturels pour les habitants des villages. Les infrastructures routières facilitent toutes les activités dans une Région et organisent la structure de la Région surtout dans les milieux urbains.
Définition et Fonction
Les chaussées sont des structures composites, plus ou moins complexes, conçues pour résister sur l’ensemble de leur durée de vie aux multiples sollicitations mécaniques (liées principalement aux passages des charges lourdes) et climatiques (cycle de température, pluie,…), qui l’une après l’autre, sapent imperceptiblement les performances initiales des matériaux et de leurs interfaces.
Les catégories de chaussée
On peut distinguer deux catégories de chaussée, en ce qui concerne les chaussées routières :
Les chaussées non-revêtues
Ce sont les chaussées qui n’ont pas reçu de revêtement hydrocarboné. On distingue :
• les chaussées en pavé :
• les chaussées en macadam à l’eau : réalisé avec du 40/70 et du M.S (matériaux sélectionnés)… et ensuite par des fines
• les chaussées en empierrement par cloutage : constitué d’une couche mince de 40/70 encastré dans la plate-forme préalablement mis en profil et soigneusement compacté ;
• les chaussées en graveleux ou M.S.
Les chaussées revêtues
Les chaussées revêtues sont les chaussées qui ont reçu des revêtements hydrocarbonés.
Les différents types de structures de chaussée
Selon le fonctionnement mécanique de la chaussée, on distingue généralement les trois types de structure suivants :
Les chaussées rigides ;
Les chaussées semi-rigides ;
Les chaussées souples.
Les chaussées rigides
Grace à leur grande cohésion, ces structures résistent par effet de dalle. Elles transmettent les charges avec une surface de pression relativement importante. Ainsi, les efforts parvenant aux couches sous-jacentes sont d’autant plus faibles que l’épaisseur de la dalle est élevée. Elles sont constituées d’une dalle reposant, soit directement sur le sol naturel soit par l’intermédiaire d’une couche de fondation.
Semi-rigides
Ce sont des structures hybrides : on trouvera des chaussées en béton très peu dosé, recouvertes de revêtement hydrocarboné ou encore des chaussées souples dont certaines couches sont stabilisées au bitume ou au ciment. Elles sont plus flexibles que les bétons classiques mais moins résistantes. Par contre, elles se reposent sur des fondations suffisamment épaisses.
Souples
Ce sont des structures de chaussées dans laquelle l’ensemble des couches liées qui la constituent sont traitées aux liants hydrocarbonés. La couche de fondation et/ou la couche de base peuvent être constituées de grave non traité. Elles sont capables de se déformer de façon plus ou moins importante aux passages des charges roulantes, permettant ainsi de localiser les pressions induites dans un faible rayon. Pour réduire les contraintes parvenant au sol-support, il faut donc augmenter l’épaisseur de chaussée. Ainsi, les chaussées souples sont à grande épaisseur disposée en plusieurs couches de qualités géotechniques améliorées de haut en bas.
La plate-forme support de la chaussée
Elle est constituée du sol-terrassé ou sol support surmonté généralement d’une couche de forme.
Le sol support :
C’est le sol dont sa mise en place constitue les Travaux de Terrassements. Il est soit le sol en place, lorsque la route est en déblai, soit le sol rapporté lorsque la route est en remblai. En général, on considère la couche des 30 cm supérieurs, il est amélioré lorsqu’il est compressible ou faiblement portant. Cette épaisseur peut varier selon la méthode de dimensionnement.
La couche de forme :
On peut rencontrer dans un même projet des sols de caractéristiques très variables. Afin d’améliorer et d’uniformiser la portance des sols, on est amené à interposer entre le sol support et les couches de chaussée un élément de transition qui peut être constitué soit de matériaux grenus roulés ou concassés, soit de matériaux traités aux liants hydrauliques. Il est appelé couche de forme. Elle protège le sol-support contre l’action destructive des gros engins et facilite le compactage des couches supérieures en leur fournissant un support ferme et non déformable.
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Table des matières
INTRODUCTION
1ère partie : GENERALITES
Chapitre 1 : IMPORTANCE DE LA ROUTE
I. Historiques des infrastructures routières
II. Fonction économique de la route
2.1. La route : clef du développement
2.2. La route : outil d’aménagement du territoire
Chapitre 2 : généralités sur les chaussées
I. Définition et Fonction
II. Les catégories de chaussée
2.1. Les chaussées non-revêtues
2.2. Les chaussées revêtues
III. Les différents types de structures de chaussée
3.1. Les chaussées rigides
3.2. Semi-rigides
3.3. Souples
IV. Choix de types de structure
Chapitre 3 : dimensionnement des chaussées
I. Définition et buts du dimensionnement
II. Les types de méthode de dimensionnement
2.1. Les méthodes empiriques
2.2. Les méthodes mécanique-empiriques
2.3. Les méthodes incrémentales
Conclusion partielle
2ème partie : DESCRIPTION DES METHODES DE DIMENSIONNEMENT DE CHAUSSEE
Chapitre 1 : METHODES EMPIRIQUES
I. La méthode C.B.R. (Californian Bearing Ratio)
1.1. Principes
1.2. Exemple
II. La méthode du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (L.C.P.C.)
2.1. Trafic équivalent
2.2. Epaisseur équivalente
2.3. Abaque « Trafic-CBR-Epaisseur équivalente »
III. La méthode du Laboratoire National des Travaux Publics et du Bâtiment (L.N.T.P.B)
3.1. Définition des hypothèses de base
3.2. Calcul des épaisseurs
IV. Autres méthodes
4.1. Méthode A.A.S.H.O
4.2. Méthode d’ASPHALT INSTITUTE
Chapitre 2 : Méthodes mécanique-empiriques
I. Les modèles de calcul
1.1. Le modèle de Boussinesq(1885)
1.2. Les modèles bicouches
1.3. Le modèle multicouche de Burmister(1943)
1.4. Modèle de Jeuffroy (1955)
1.5. Modèle aux éléments finis
II. Méthode pratique de dimensionnement
2.1. Les paramètres de dimensionnement
2.2. Calcul des limites admissibles
2.3. Détermination des épaisseurs des différentes couches de matériaux
2.4. Calcul des contraintes dans la structure
Chapitre 3 : méthodes des catalogues de structures
I. Catalogue du CEBTP
1.1. Paramètres d’entrée
1.2. Dimensionnement des structures
II. Catalogue du SETRA-LCPC
2.1. Détermination de la classe T du trafic
2.2. Détermination de la classe S du sol de fondation
2.3. Fiches-types des chaussées
Conclusion partielle
3ème partie : ANALYSE DES METHODES ET APPLICATION
Chapitre 1 : analyse des méthodes
I. Les paramètres de dimensionnement des chaussées
1.1. Les paramètres géotechniques
1.2. Les données environnementales
1.3. Les charges appliquées à la chaussée
II. Les outils de dimensionnement de chaussée
2.1. Les abaques
2.2. Les outils informatiques (logiciels)
2.3. Les fiches-types
III. Résultats et vérifications
Chapitre 2 : avantages et inconvénients des méthodes
I. Les méthodes empiriques
1.1. La méthode CBR
1.2. La méthode du LCPC
1.3. La méthode LNTPB
II. La méthode rationnelle
III. Les méthodes de catalogue de structure
3.1. Méthode du CEBTP
3.2. Catalogue du LCPC – SETRA
Chapitre 3 : APPLICATION
I. Choix de la Région
1.1. Population
1.2. Structure économique de la Région
II. Les données pour dimensionnement de la chaussée
2.1. Les données géotechniques
2.2. Les données et hypothèses de trafic
2.3. Données climatiques
III. Dimensionnement de la chaussée
3.1. Choix des méthodes à appliquer
3.2. Dimensionnement
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
