Necessite et importance de la rehabilitation

Actuellement, les routes occupent une place prépondérante à Madagascar.Le réseau routier joue un rôle de tout premier ordre pour le développement général d’un pays, surtout dans les domaines des échanges commerciaux, socio économiques. Pour assurer des liaisons permanentes entre les régions, on reconnaît que l’existence des réseaux routiers en bon état est la meilleure façon de surmonter de nombreuses difficultés sur tous les plans. L’objectif essentiel aux conceptions de routes a été la réalisation de chaussées résistantes et économiques c’est-à-dire que de la qualité de la conception et de la réalisation initiale dépendent en grande partie le succès économique des opérations routières et les conditions ultérieures de maintenance de ces infrastructures.

Les solutions aux problèmes de choix stratégiques et économiques sont aussi souvent des solutions techniques. De par les critères que nous allons développer, il existe des routes qui nécessitent une étude de réhabilitation. Cette étude doit être menée à bien pour la pérennité de la route. Pour cela, il faut admettre des principes et techniques bien adaptées pour éradiquer les anomalies existantes de la structure. C’est au terme de cette étude de réhabilitation basée sur ces principes et techniques adaptées que le présent mémoire nous a été proposé.

NECESSITE ET IMPORTANCE DE LA REHABILITATION

MODES DE FONCTIONNEMENT DES CHAUSSEES

Au cours de sa vie, une chaussée est soumise à deux modes de sollicitations distinctes : celle du trafic et celle du climat. Sous l’effet du trafic, le corps de chaussée subit des contraintes diverses de compression, de cisaillement, de flexion (à la base de revêtement) et des efforts horizontaux ou tangentiels à la surface de la couche de roulement dus au freinage et à l’accélération des véhicules ou à l’accrochage des pneumatiques. Par ailleurs, les variations de températures, les périodes alternées de pluie et de sécheresse, elles aussi, infligent à la chaussée leur rançon : ramollissement et vieillissement des bitumes, imbibition et chute de portance du sol support, érosion des accotements etc… C’est grâce à l’action combinée de la solidité de son assise, des constituants, de l’harmonie et de l’épaisseur des matériaux qui la constituent puis de l’efficacité des systèmes d’entretien, que la chaussée résiste à ces sollicitations extérieures. Les désordres constatés dans une chaussée sont les signes visibles de l’inadaptation actuelle des matériaux des différentes couches, ou de l’épaisseur de ces couches par rapport au travail qu’ils ont à effectuer. Les applications répétées de charges se traduisent par des phénomènes d’attrition provoquant la production des fines plus ou moins plastiques. Celle-ci modifient à la fois la susceptibilité à l’eau du corps de chaussée dans son ensemble, et les contacts intergranulaires qui conditionnent sa déformabilité et la transmission des efforts à la fondation.

Extérieurement, ces modifications d’état se traduisent par des variations dans l’aspect de revêtement en particulier l’apparition des fissures et d’autres dégradations. On note généralement que la vie d’une chaussée bien dimensionnée comporte trois phases distinctes de comportement :

a) –La phase de consolidation
Cette phase suit immédiatement la construction d’une chaussée, et au cours de laquelle les couches de la chaussée se consolident au maximum sous les contraintes de compression engendrées par le trafic.

La mesure de la déformation de la chaussée pendant la phase de consolidation rend compte qu’elle n’est pas constante puisqu’elle diminue en fonction des différents degrés de compacité atteints par l’ensemble du corps de la chaussée. Les déformations enregistrées sont ainsi la somme des tassements permanents, prépondérants. Il est difficile de définir la durée de cette période d’adaptation du trafic mais quelques résultats d’expérience suggèrent qu’elle peut varier de 2 à 3 ans à Madagascar.

b) –La phase de comportement élastique
Une fois que les couches de la chaussée se sont consolidées, et qu’elles ont atteint leur compacité d’équilibre ou leur maximum de résistance, les déformations dues au trafic sont essentiellement élastiques. Dans la mesure où l’évolution du trafic reste conforme aux prévisions et où les ouvrages annexes fonctionnent d’une manière satisfaisante, la chaussée pourra supporter le trafic prévu pendant la durée de vie choisie lors de son dimensionnement sans que n’apparaissent des déformations notables au confort. Cette phase se manifeste de 3 à 10 ans.

c) – La phase de fatigue
C’est une étape qui sans tarder peut aboutir à la rupture. Les déformations élastiques sous l’effet répété du trafic et les contraintes diverses indiquées ci dessus finissent par fatiguer la chaussée. Cette fatigue est elle-même accentuée également par des effets prolongés des agents atmosphériques.

Une baisse de résistance du corps de chaussée et de la plate forme apparaît et cette baisse de résistance se traduits par des dégradations. Le seuil de fatigue est très vite dépassé et un processus accéléré de dégradation importante lui succèdera, si une opération sérieuse n’a pas lieu dès les premiers signes de fissuration. Cette phase apparaît dès le début de dixième année de chaussée.

NECESSITE DE REHABILITATION

Les déformations non entretenues dans le temps qui en résultent, finissent au terme d’une évolution normale pour présenter un caractère d’irréversibilité conduisant à des dégradations de plus en plus importantes et généralisées. Tant que le niveau général de dégradation ou d’affaiblissement d’une chaussée reste modérer, on doit penser à des opérations nécessaires pour permettre de maintenir le niveau de service acceptable. Ces sont des travaux d’entretien. Par contre, dès que les dégradations se généralisent et s’amplifient ou s’accélèrent, il convient, s’il est décidé de faire l’opération de la dite « REHABILITATION » de la chaussée c’est-à-dire de faire appel à différents types d’intervention, beaucoup plus lourdes et onéreuses que des opérations d’entretien.

DEFINITION DE LA REHABILITATION

Réhabiliter une chaussée, c’est la rendre de nouveau accessible pour qu’elle soit apte à reprendre le niveau de service qui lui est destiné. C’est donc une restauration de l’aptitude au service d’une chaussée ancienne. La réhabilitation et l’entretien peuvent être confondus à cause de la quasisimilitude de leur type d’intervention envisagé (solution), la distinction entre eux est basée sur :
• Le volume de travaux à faire ;
• La périodicité des opérations ;
• Le coût des travaux.

La réhabilitation occupe une grande quantité de travaux, une période non fixée (soit avant, soit après la durée de vie) avec un coût très élevé. Dans le cas contraire, on parle d’entretien. Selon les désordres observés compte tenu de la durée de vie de la structure, une réhabilitation peut être l’une des opérations suivantes :

Rechargement

C’est une mise en place d’un tapis de revêtement (enduit d’usure) sur l’ancienne chaussée revêtue, c’est-à-dire in renouvellement de la couche de roulement. La réhabilitation pourra se borner à cette opération lorsque la structure ancienne a conservé une portance suffisante.

Renforcement

C’est une remise en état (ou l’accroissement) de la capacité structurelle d’une chaussée en lui ajoutant une nouvelle couche de base et une nouvelle couche de roulement .

Reconstruction

Dans le cas d’une dégradation très avancée, ou une ruine totale de la chaussée ancienne accompagnée d’une faible capacité structurelle, on exige la reconstruction avec des purges locales selon les cas. La reconstruction consiste comme son nom l’indique à reconstruire une nouvelle couche de revêtement après décaissement du corps de l’ancienne chaussée.

Retraitement

C’est une reconstruction qui réutiliser les produits obtenus après défonçage de l’ancienne chaussée en les améliorant.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : PRINCIPE DE BASE DE LA REHABILITATION
CHAPITRE I : NECESSITE ET IMPORTANCE DE LA REHABILITATION
I.1 Modes de fonctionnement des chaussées
I.2. Necessite des rehabilitations
I.3. Définition de la rehabilitation
I.3.1 Rechargement
I.3.2 Renforcement
I.3.3 Reconstruction
I.3.4 Retraitement
I.4. Principe de la rehabilitation
CHAPITRE II : METHODOLOGIE DE DIAGNOSTIC
II.1 Historique
II.2 Examen visuel
II.2.1 Géometrie de la chaussée
II.2.2 Dégradation des chaussées revetus
II.2.3 Dégradation des accotements
II.3 Auscultation
II.3.1 Mesure de la déflexion
II.3.2 Mesure de l’uni
II.4 Sondage
II.4.1 Objectif
II.4.2 Mode opératoire
II.4.3 Prélèvement et analyse
II.4.4 Cadence des sondages
II.5 Diagnostic
II.5.1 Cause du dégradation
II.5.2 Interpretation des données
II.5.3 Principe de sectionnement en zones homogènes
CHAPITRE III : ETUDE DE TRAFIC
III.1 Généralités
III.1.1 Définition du poids lourds
III.2 Taux de croissance du trafic
III.2.1 Le taux de croissance exponentiel Un
III.2.2 Le taux de croissance lineaire Un
III.3 Collecte et traitement des données du trafic
III.3.1 Comptages
III.3.2 Traitement des données
III.3.3 Trafic à Madagascar
III.4 Détermination du trafic pour le dimensionnement de chaussée
III.4.1 Trafic passé
III.4.2 Trafic future
CHAPITRE IV : ETUDES DES QUALITES GEOTECHNIQUES DES MATERIAUX
IV.1 Essau Los Angeles
IV.1.1 Objet
IV.1.2 Principe de l’essai
IV.1.3 Prise de l’échantillon
IV.1.4 Execution de l’essai
IV.2 Essai Micro-Deval en presence d’eau
IV.2.1 But de l’essai
IV.2.2 Principe
IV.3.Essai de granulometrie
IV.3.1 Analyse granulometrie par tamisage
IV.4 Les limites d’Atterberg : limites de liquidité et de plasticité
IV.4.1 Domaine d’application
IV.4.2 Principe
IV.5 Essai Proctor
IV.5.1 Généralités
IV.5.2 Principe
IV.6 Essai CBR
IV.6.1 But
IV.6.2 Domaine d’application
IV.6.3 Principe de l’essai
CHAPITRE V : ETUDES GEOLOGIQUES
V.1 Objectif de l’études
V.2 Déscription générale de la géologie à Madagascar
V.3 Etude des matériaux
V.4 Resource en matériau pour corps des chaussées
V.4.1 Ressource de la région des hauts- plateaux
V.4.2 Ressource en matériaux de la cote Est
V.4.3 Ressource en matériaux de la cote Ouest
CHAPITRE VI : ETUDES ECONOMIQUES
VI.1 Hypothèse de base
VI.2 Etude des prévisions
VI.3 Analyse des effets du projet
VI.3.1 Effet sur la production
VI.3.2 Effet sur le coût de fonctionnement
VI.3.3 Effet sur la collectivité
VI.4 Coût d’investissement
VI.5 Bilan du projet
VI.5.1 Notion de taux d’actualisation
VI.5.2 Notion de taux de rentabilité interne(TRI)
DEUXIEME PARTIE : METHODES DE DIMENSIONNEMENT DE STRUCTURE ET TECHNIQUE DE REHABILITATION
CHAPITRE I : METHODES DE DIMENSIONNEMENT
I.1 Méthodes de dimensionnement empirique
I.1.1 Méthodes de STEEL
I.1.2 Méthode du Génie Américain
I.1.3 Méthode R.R.L (Rood Research of Laboratory)
I.1.4 Méthode de facteur de portance
I.2 Méthode de dimensionnement sémi-empirique
I.2.1 Essais AASHO
I.2.2 Résultats des essais AASHO
I.2.3 Méthodes SHOOK et FINN
I.2.4 Méthodes LIDDLE
I.2.5 Méthodes ASPHALT INSTITUTE
I.3 Méthodes théoriques
I.4 Méthodes de dimensionnement de chaussée neuve
I.4.1 Méthodes C.E.B.T.P
I.4.2 Méthodes L.N.T.P.B
I.5 Méthodes de dimensionnement de renforcement
I.5.1 Méthodes de reduction de déflexion
I.5.2 Méthodes L.N.T.P.B
CHAPITRE II : TECHNIQUES DE REHABILITATION
II.1 Téchniques de reconstruction
II.2 Technique de renforcement
II.3 Technique de rechargement par enduit d’usure
II.4 Technique de l’enduit superficiel
II.5 Formulation des enrobés
II.5.1 Contrôle de la granulométrie du granulat
II.5.2 Identification et dosage du liant
II.5.3 Composition de l’enrobé
II.5.4 Etudes des comportements physico-mécanique du mélange
CHAPITRE III : RECONFORTATION DES ACCESSOIRES DE LA CHAUSSEE
III.1 Refection des accotements
III.2 Technique de drainage
III.2.1 Drainage profond
III.2.2 Téchnique d’évacuation des eaux supérficielles
III.3 Technique de reconfortation des talus
III.3.1 Protection des talus de deblais
III.3.2 Protection des talus de remblais
TROISIEME PARTIE : APPLICATION : REHABILITATION DE LA ROUTE NATIONALE N°7 ( du P.K. 578 + 970 au P.K 598 + 330)
CHAPITRE I : ETUDES DE DIAGNOSTIC
I.1 Historique
I.2 Examen visuel
I.2.1 Géométrie de la chaussée
I.2.2 Dégradations
I.3 Auscultation
I.3.1 Mesure de la déflexion
I.3.2 Mesure de l’UNI
I.4 Sondage
I.5 Diagnostic
I.5.1 Importance de la valeur de déflexion
I.5.2 Causes des dégradations
I.5.3 Comportement actuel de la chaussée
I.5.4 Proposition de solution
CHAPITRE II : ETUDES DU TRAFIC
II.1 Trafic passé
II.1.1 Taux d’accroissement i
II.1.2 Agréssivité du poids lourds A
II.2 Trafic future
II.3 Détermination du trafic cumulé équivalent N
CHAPITRE III : DIMENSIONNEMENT
III.1 Conception
III.2 Choix de méthode
III.3 Calcul des épaisseurs de renforcement
III.3.1 Déflexion admissible
III.3.2 Epaisseur équivalente de renforcement
III.3.3 Epaisseur réelle de renforcement
III.4 Verification des contraintes
III.4.1 Principe de la méthode
III.4.2 Contraintes admissibles
III.4.3 Détermination de ∑r et ∑z
CHAPITRE IV : RESSOURCES EN MATERIAUX
IV.1 Gisement rocheux
IV.2 Gisement en matériaux meubles
CHAPITRE V : SOLUTIONS TECHNIQUES
V.1 Chaussée
V.1.1 Reconstruction
V.1.2 Renforcement
V.1.3 Recargement par enduit d’usure
V.2 Accessoires de la chaussée
CHAPITRE VI : EVALUATION DU COUT DU PROJET
VI.1 Devis descriptifs – Origines des prix
VI.1.1 Travaux de terrassement
VI.1.2 Travaux de rrehabilitation des ouvrages d’assainissement et d’ouvrages d’art
VI.1.3 Travaux de rehabilitation de la chaussée
VI.2 Devis quantitatifs
VI.2.1 Chaussée
VI.2.2 Accotement
VI.2.3 Assainissement et ouvrages d’art
VI.3 Devis estimatifs
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE

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