Soutenance mémoire
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Les sols de plateforme dans la zone urbaine
La reconnaissance par puits manuels
Dans la zone urbaine, 33 puits manuels ont été réalisés. La profondeur d’investigation se situe entre 0,25 et 2m, avec une moyenne de 1,2m. La présence d’endroits inondés ou de marécages entre le PK 5+200 et 8+500 a empêché la réalisation de 9 puits manuels. Ces puits manuels mettent en évidence des sables fins silteux à légèrement argileux.
Les sondages par carottage
Ces sondages font apparaître une nappe sub affleurante entre les PK 4+500 et PK 9+500. Le niveau piézométrique relevé est fluctuant selon les sondages : la nappe se situe entre 0,25 et 1,25m sous le terrain naturel, avec une profondeur moyenne de 1m (annexe G).
Les essais pressiométriques
La réalisation de 11 essais pressiométriques (NF P 94-110) dans la zone urbaine permet de caractériser les terrains de fondations des différents ouvrages projetés. Ces essais sont répartis comme suit : 2 pour le Pl 42 (PK 4+280), 3 pour le PS 53 (PK 5+397), 2 pour le PS 62 (PK 6+280), 2 pour le PS 72 (PK 7+570) et 2 pour le Pl 98 (PK 9+820).
Les résultats des essais pressiométriques mettent en évidence des sables normalement consolidés avec des passées sous consolidées, aux caractéristiques mécaniques faibles à moyennes sur les premiers mètres et augmentant avec la profondeur (annexe A). Les valeurs de la pression limite PL et du module pressiométriques EM sont données par le tableau I.
Les sols de plateforme dans la zone rurale
La reconnaissance par puits manuels
Dans la zone rurale, 30 puits manuels ont été réalisés. La profondeur d’investigation est de 1,50m. Ces puits manuels mettent en évidence des sables silteux, des sables limoneux et des sables argileux.
les sondages par carottage
Dans la zone rurale, 2 sondages par carottage ont été réalisés à 15m de profondeur. Le premier pour reconnaître les terrains sous le diffuseur de Rufisque Ouest (PS 162) au PK 16+250 et le second pour reconnaître les terrains sous le diffuseur de Rufisque Est (PS 202) au PK 20+246. Les faciès rencontrés sur les trois premiers mètres de profondeur (2,85m pour le PS 162 et 3m pour le PS 202) sont des sables argileux. Au delà de 3m, les sondages rencontrent le substratum marnocalcaire. La nappe se situe à 3m sous le terrain naturel pour le PS 162 et à 3,3m pour le PS 202.
Les essais pressiométriques
Dans la zone rurale, 7 sondages pressiométriques (NF P 94 -110) ont été réalisés pour permettre la caractérisation mécanique des terrains de fondations des ouvrages suivants : le PS 162 (PK 16+250) avec deux essais, l’OH1 (PK 16+490) avec un essai, l’OH 14 (PK 20+105) avec un essai et le PS 202 (PK 20+246) avec trois essais. Les résultats des essais sont présentés dans le tableau III.
Les essais de pénétration dynamique
Pour reconnaître les terrains d’assise des futurs ouvrages hydrauliques (OH 9 à 14) ainsi que de la passerelle P4 située au PK 19+00, 8 essais de pénétration dynamique ont été réalisés (annexe A).Les refus sont obtenus à des profondeurs comprises entre 3,1 et 7,2m. Les résultats obtenus montrent que les terrains ont des caractéristiques mécaniques faibles à très faibles sur les premiers mètres. La résistance en pointe est inférieure à 3 MPa, à des profondeurs variant entre 2,0 et 4,2m.
Les essais d’identification géotechnique
Les résultats des essais d’identification effectués sur les échantillons de sols de plateforme prélevés dans la zone rurale sont consignés dans le tableau IV et en annexe C.
Cette zone est majoritairement composée de sable silteux de classe GTR B1, de sables limoneux de classe GTR B5 et de sables argileux de classe GTR B6.
En considérant les résultats des essais CBR après 4 jours d’immersion dans l’eau, les classes de portance des sols sont les suivantes d’après la nomenclature établie par le CEBTP dans le <<guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux>> ; S4 pour les mélanges (CBR compris entre 15 et 30) ;
S3 à S5 pour les échantillons pris séparément (CBR compris entre 10 et 33), avec une moyenne de classe S4. Ces sols de plateforme présentent des portances convenables.
Redimensionnement de la structure de chaussée du tronçon Pikine-Diamniadio avec le logiciel Ecoroute et le logiciel Alizé 3
Le dimensionnement des chaussées routières présente des particularités liées au mode d’application des charges et au type de ruptures possibles. Dimensionner une structure de chaussée revient à déterminer l’épaisseur des différentes couches qui la composent, en tenant compte des sollicitations du trafic, de la nature des sols de plateforme, de la qualité des matériaux routiers utilisés en corps de chaussée, des contraintes environnementales, et de la durée de vie de la chaussée. Les déformations des couches doivent être modérées.
Le redimensionnement de la structure de chaussée du tronçon Pikine -Diamniadio s’effectue avec les logiciels Ecoroute et Alizé 3, et est comparé au modèle établi par Eiffage TP avec le même logiciel Alizé 3 enfin de proposé un modèle avec des épaisseurs réduites.
La structure autoroutière proposée
Dans le cadre du mémoire de Master 2, la structure autoroutière proposée est la suivante :
– Couche de roulement BBSG3 de 7 cm d’épaisseur dans les 2 sens Diamniadio-Dakar (aller et retour)
– Couche de base GB4 de 20 cm d’épaisseur (2×10 cm) ;
– Couche de forme en latérite de Sindia traitée à 3% de ciment de 20 cm d’épaisseur ;
– Partie supérieure de terrassement (PST) en latérite crue de Sindia de 40 cm d’épaisseur (2×20 cm) ;
– Plate-forme remblayée dans les zones non inondées avec la latérite de Dougar, ainsi le sable de Grand Mbao dans les zones inondées
La grave bitume de classe 4 est composée de granulats basaltes de Diack et de bitume 35/50 importé.
les caractéristiques des matériaux
Les caractéristiques de la latérite-ciment
La latérite-ciment utilisée en couche de forme est conforme à la classe G2 des classes de performance mécanique des matériaux traités aux liants hydrauliques défini dans le « Guide technique pour la conception et le dimensionnement des structures de chaussée » (SETRA LCPC). Le ciment de SOCOCIM utilisé comme liant hydraulique est conforme à la classe CEM II/B-32,5. Les tableaux XIV et XV présentent les caractéristiques des matériaux.
Les matériaux de revêtement bitumineux
Les enduits superficiels
Les enduits superficiels sont une structure monocouche ou bicouche à simple ou double gravillonnage constituée de granulats, de liants hydrocarbonés et éventuellement d’une dope d’adhésivité. La granularité utilisée doit permettre de former une mosaïque de telle sorte que les granulats de petites dimensions remplissent les vides entre les gros granulats.
Le choix du liant est fonction du niveau de trafic, de l’état du support et de la période de l’année d’exécution. Le liant est d’autant plus visqueux que la circulation est importante. L’utilisation d’une dope d’adhésivité permet d’assurer le mouillage des granulats par le liant et s’oppose à la rupture ultérieure de cette liaison.(annexe E).
Les enrobés denses
Ce sont des mélanges de liant (bitume) et de granulats en centrale, posés à chaud et qui doivent être répandus et compactés pendant qu’ils sont à une température élevée. La température minimale de pose est de 120°C. Elles assurent la rugosité, l’étanchéité et l’uni de la couche de roulement. Au Sénégal, les enrobés denses utilisés sont à base de bitumes semi-durs. Rappelons que le bitume est un liant hydrocarboné à base d’hydrocarbure. Il existe cinq classes de bitumes semi-durs identifiés par les numéros suivants: 40/50, 60/70, 85/100, 120/150 et 200/300. L’essai de pénétrabilité (annexe E) permet de classer les bitumes semi-durs.
La nature du projet et les conditions climatiques permettent de bien choisir le type de bitume approprié. Ainsi les bitumes routiers les plus utilisés au Sénégal sont le 40/50 et le 60/70. Dans cet étude, les structures proposées font appel à une « GB4 » pour les couches d’assises et à un béton bitumineux semi-grenu de classe 3 « BBSG3 » de 6 cm ou à un béton bitumineux très mince de classe 1 « BBTM1 » de 2,5 cm pour la couche de roulement. Les caractéristiques minimales normalisées de ces matériaux bitumineux sont données dans le tableau XV.
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Table des matières
Introduction Générale
Première Partie : Présentation du cadre d’étude et du projet
1.1 – la situation géographique
1.2 – l’aperçu géologique
1.3 – les données hydrogéologiques
1.4 – la présentation et description du projet de l’autoroute Dakar-Diamniadio
Conclusion partielle
Deuxième partie : Identification et caractérisation géotechniques des sol de plateforme et des matériaux routiers
II.1 – les sols de plateforme dans la zone urbaine
II.1.1 – La reconnaissance par puits manuels
II.1.2 – Les sondages par carottage
II.1.3 – Les essais pressiométriques
II.1.4 – Les essais d’identification géotechnique
II.2 – Les sols de plateforme dans la zone rurale
II.2.1 – La reconnaissance par puits manuels
II.2.2 – Les sondages par carottage
II.2.3 – Les essais pressiométriques
II.2.4 – Les essais de pénétration dynamique
II.2.5 – Les essais d’identification géotechnique
II.3 – Le contrôle de qualité des matériaux routiers
II.3.1 – Le sable de Grand Mbao
II.3.2 – La latérite de Dougar
II.3.3 – La latérite de Sindia
II.3.4 – La latérite-ciment de Sindia
Conclusion partielle
Troisième partie : le dimensionnement de la structure de chaussée du tronçon PikineDiamniadio avec le logiciel Ecoroute et le logiciel Alizé 3
III.1 – La géométrie de la section courante
III.2 – Les paramètres de dimensionnement du tronçon Pikine-Diamniadio
III.3 – Le modèle de structure proposé
III.4 – Les caractéristiques des matériaux .
III.4.1 – Les caractéristiques de la latérite-ciment
III.4.2 – Les matériaux de revêtements bitumineux
III.5 – La présentation du dimensionnement
III.5.1 – La calcul des contraintes et des déformations limites
III.5.2 – Le calcul des contraintes et déformations dans les couches de chaussée
Conclusion partielle
Conclusion Générale et recommandations
Références bibliographiques
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