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Chapitre 8 :Chapitre8:Dimensionnementdesstructuresdechausses
1
Types de structures de chausses
Chaussessouples Chaussesbitumineusespaisses Chaussessemirigides Chaussesmixtes Chaussesrigidesg Chaussesinverses
2
Chaussessouples
Matriaux bitumeux
Couche de surface en BB
Structure comporte une couverture bitumineuse mince (moins de 15 cm) parfois rduite
Matriaux granulaires non traits (GNT)
(20 50cm)
dassise (< 15cm) (moins de 15 cm), parfois rduite un simple enduit superficiel, reposant sur une ou plusieurs couches de matriaux granulaires non traites (GNT)
Plate-forme support paisseur globale de la chausse est gnralement comprise entre 30 60cm
3
Chaussesbitumineusespaisses
Structure comporte une couche de roulement
Couche de surface en BB
couche de roulement bitumineuse sur un corps de chausse en matriaux traites aux liant hydrocarbons (bitumineux), fait dune ou deux
Matriaux bitumeux dassise
(15 40cm)
voire trois couchespaisseur globale de la chausse est gnralement comprise entre 15 40cm
Plate-forme support
4
Chaussessemirigides Structure comporte une Structure comporte une couche de surface bitumineusecouche de surface bitumineuse
Couche de surface en BB (6 a 14cm)
couche de surface bitumineuse couche de surface bitumineuse sur une assise en matriaux sur une assise en matriaux traits aux liants hydrauliques traits aux liants hydrauliques disposs en une ou deux disposs en une ou deux couches, dont lpaisseur total couches, dont lpaisseur total
t d l d d 20t d l d d 20 5050
Matriaux traits aux liants hydrauliques
(20 50cm)
est de lordre de 20 est de lordre de 20 50cm50cmPlate-forme support
5
Chaussesmixtes
Structure comporte une couche de surface bitumineuse Matriaux bitumeux
Couche de surface en BB
et une couche de base (10 a 20cm) en matriaux bitumineux (gnralement de la grave bitume) sur une couche de fondation en matriaux traits
Matriaux traits aux liants hydrauliques
(20 40cm)
dassise (10 20cm)
fondation en matriaux traits aux liants hydrauliques (20 40cm)
Plate-forme support
6
Chaussesinverses
Structure comporte entre la couche de fondation traits auxMatriaux bitumeux
Couche de surface en BB
couche de fondation traits aux liants hydrauliques et les couches suprieurs bitumineuses, une couche supplmentaire de matriaux
Matriaux traits aux liants hydrauliques
Matriaux granulaires non traits (GNT)
granulaires.Plate-forme support
7
Chaussesrigides Structure comporte une dalle en bton de ciment hydraulique (15cm 30cm)Dalle en bton de
i t h d li -Dalle continue renforces avec armatures (pas de joints)-Dalle sans armatures (joints + goujons) (joints 4.5m 9m)-Dalle avec treillis mtallique(j i t 9 30 )
Plate-forme support
ciment hydraulique
Matriaux granulaires non traits (GNT)
(joints 9m-30m)-Dalle en bton prcontraint (90m-210m) -Dalle en bton compact au rouleau 8
Dimensionnement des chausses Approche empirique Approche empirique - rationnellepp p q Approche Rationnelle
Empirique Empirique Rationnelle Rationnellep q Rationnelle
tat actuelle9
Les annes 1930: Mthodes empiriques bases sur la classe du sol
Histoire
p q Les annes 1940:
Mthodes empiriques bases sur la portance du sol (CBR)
Les annes 1950: Mthodes empiriques rationnelles bases sur le
modle multicouches (SHELL)
10
Les annes 1960: Mthodes empiriques bases sur des lois
statistiques provenant des essais rels sur des
Histoire
statistiques provenant des essais rels sur des chausses exprimentales (AASHO Road Test)
Les annes 1970: Ordinateur encourage la rutilisation du modle
multicouches pour les chaussesmulticouches pour les chausses souples/bitumineuses et lment finies pour les chausses rigides
11
Charges rptes et dynamiques
Dfiesdudimensionnementdeschausses
Charges rptes et dynamiques Magnitudes variables des charges Configuration des charges variables
Essieu simple, pneus simples Essieu simple, pneus jumelsp p j Essieu double, pneus jumels Essieu triple, pneus jumels
12
13
14
15
Croissance du trafic
Dfiesdudimensionnementdeschausses
Proprits des matriaux variables avec lenvironnement Enrobes bitumineux avec temprature GNT et sol avec la teneur en eau
Changement du sol support le long de la route Changement du sol support le long de la route Diffrents matriaux dans la structure
Analyse multicouche
16
Diffrents types de dtrioration
Dfiesdudimensionnementdeschausses
Structures Fatigue Ornirage Fissuration tempratures basses
Fonctionnements Uni Frottement
17
Trafic en poids lourds (PL)
Paramtres de dimensionnement des chausses
Sol support Climat Matriaux
18
Dtermination de la classe du trafic
MthodeTunisienne(Catalogue1984)
q
n
eq AMJAN += 1)1(365
)____(____ )1(
comptagetserviceenmisetcomptagetserviceenmiset MJAMJA
+=
19
Catgorie Camions F1 + H Articules Autocars
Coefficient dagressivit ou coefficient dquivalence :
Catgorie Camions F1 + H ArticulesF2 + G1 + G2
AutocarsI
Aq 8.15 tonnes 1.71 5.93 0.43
Aq 13 tonnes 0.24 0.92 0.07
20
Nombre de passage cumuls de lessieu de rfrence (en million)
Classe Essieu simple de 8 15 T Essieu simple de 13 TClasse Essieu simple de 8,15 T Essieu simple de 13 T T1 14 - 28.5 2.0 - 4.0
T2 7 -14 1.0 2.0T3 3,5 7 0.5 1.0
T4 1 3 5 0 18 0 5T4 1 3,5 0.18 0.5T5 0,6 - 1 0.09 0.18
21
Dtermination de la classe du trafic: 2eme mthode
Nombre de PL (>3.5T) journalier lanne de mise en service par sensservice par sens
Coefficients de direction Coefficients de voie Taux de croissance Dure de dimensionnement
22
Largeur de la chausse, L (m)
Coefficient de direction au trafic 2 sens
a geu de a c ausse, ( )4 L < 5.5 0.7
5.5 L < 6,5 0.66.5 L 0.5
23
2x2 en rase compagne 0.9
Coefficient des voies
e ase co pag e 0 92x3 voies en rase compagne 0.8
2x2 urbain dfinir2x3 urbain 0.65
24
Taux de croissance 20 ans 15 ans
Correction pour taux de croissance et dure de dimensionnement
5 1.22 0.79
6 1.35 0.867 1.51 0.93
8 1.69 1.09 1.08
10 1.17
25
Classe Nombre de PL (>3.5T) journalier lanne de mise en service par sens
Dtermination de la classe du trafic: 2eme mthode
pT1 600-1200T2 300-600
T3 150-300T4 50-150
T5
Dtermination de la classe du sol
MthodeTunisienne(Catalogue1984)
Dtermination de la classe du sol CBR Dtermin au laboratoire sur prouvette
compacte a la teneur en eau optimale de compactage du Proctor Modifi et 95% de la densit maximale correspondante
Sans imbibition (CBR1) et aprs imbibition de 4 joursSans imbibition (CBR1) et aprs imbibition de 4 jours (CBR2)
27
Dtermination de la classe du sol
MthodeTunisienne(Catalogue1984)
Dtermination de la classe du sol21 CBRCBRCBR =
Rgion climatique
Nombre de mois Coefficientssecs humides
A (nord ouest) 6 6 0.5 0.5B (nord est) 8 4 0.67 0.33C (sud) 10 2 0.83 0.17
28
Dtermination de la classe du sol
MthodeTunisienne(Catalogue1984)
Dtermination de la classe du sol
Classe de sol CBRS1 5-8S2 8-12S3 12-20S4 >20
29
Matriaux: Fiches
MthodeTunisienne(Catalogue1984)
Fiche 1Base Grave concasse reconstitue (GR) ou grave reconstitue et humidifie (GRH)
Fondation GR ou GRH
Fiche 2Base GR
Fondation G
Fiche 3Base G
Fondation G
30
Matriaux: Fiches
MthodeTunisienne(Catalogue1984)
Fiche 4Base Encrotement calcaire (Tuf compact) (T)
Fondation T
Fiche 5Base Sable Gypseux (SG)
Fondation SG
Fiche 6Base Grave bitume (GB)
Fondation G
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Matriaux: FichesBase GB
MthodeTunisienne(Catalogue1984)
Fiche 7Base GB
Fondation T
Fiche 8Base Grave ciment (GC)
Fondation G
Base Grave laitierFiche 9
Base Grave laitier
Fondation G
Fiche 10Base Sable laitier
Fondation G32
Exemple: Fiche 6
MthodeTunisienne(Catalogue1984)
T1 T2
S1
5 5
16 14
40 35
S2
5 5
16 14
35 3033
Sol supportSection de la
chausse
Mthodeempiriquerationnelle
Sol support
Trafic
Proprit des matriaux
chausse
Modles de la mcanique des chausses(, , )
Environnement
Modles de performance
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Couches lastiques homogne et isotropes: E
Modlemulticoucheslastiques
Couches lastiques, homogne, et isotropes: E, Couches infini latralement paisseurs des couches finis, sauf pour sol support Charge statique sur une surface de contact circulaire Compatibilit des contraintes et des dformations aux Compatibilit des contraintes et des dformations aux
interfaces vrifie
35
32.5kN
662kPa
32.5kN
375mm
Matriaux traites au liants hydrauliques
Matriaux bitumineux
BB
t
t
t
t