1 DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

2 FONCTIONNEMENT D’UNE CHAUSSEE CHAUSSEE PLATE - FORME 6.5t ELONGATION tt COMPRESSION zz  t < seuil  z < seuil DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

3 Hypothèses admises : Materiaux élastiques et linéaires Chaussee = plaque infinie Comportement à la fatigue des matériaux Approche probabiliste Methode rationnelle FONCTIONNEMENT D’UNE CHAUSSEE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

4  L RAPPELS NECESSAIRES DE MECANIQUE Eprouvette soumise à une contrainte  DEFORMATION : MODULE DE RIGIDITE ELASTIQUE :  L DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

5 MODELES DE LA MECANIQUE DES CHAUSSEES Burmister (1943) : Multi-couches H1E1  H2E2  E,  LOGICIELS DE CALCUL : ALIZE, ECOROUTE du LCPC, BISTRO de la SHELL a HnEn n Interfaces : Collées / semi-collées / glissant z DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

6 ALIZEDéfinition de la structure DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

7 ALIZE : calcul des sollicitations DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES BB GB PF3

8 ALIZE : calcul des sollicitations DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

9 SOL SUPPORT COUCHE de FORME (GN) COUCHES de REGLAGE GNT des couches d’assise GRAVES EMULSION DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES MATERIAUX NON TRAITES

10 Essai TRIAXIAL à chargement répété ESSAIS DE LABORATOIRE MATERIAUX NON TRAITES DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

11 Effet des chargements répétés : Effet des chargements répétés : Tassements cumulés : Orniérage Usure des granulats (Attrition) : Usure des granulats (Attrition) : SOLUTION : Limiter les déformations verticales : SOLUTION : Limiter les déformations verticales :  z T4  z < (NE) < T3 CONCLUSIONS DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES MATERIAUX NON TRAITES

12 LES MATERIAUX LIES GENERALITES DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

13 FONCTIONNEMENT DANS LA CHAUSSEE CHAUSSEE PLATE - FORME 6.5t ELONGATION tt DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES LES MATERIAUX LIES

14 LA FATIGUE DES MATERIAUX LIES PRINCIPE DE L’ESSAI éprouvette CONDITIONS : 10°C et 25 Hz

15

16 Elongation Nombre de cycles appliqués NN b 6666 RESULTATS DES ESSAIS : droite de fatigue DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES LES MATERIAUX LIES

17 CARACTERISTIQUES D’UN MATERIAU :  Contrainte ou déformation admissible 1 million de fois :  6 ou  6  Pente de la droite de fatigue : b  Dispersion de la tenue en fatigue :  N DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES LES MATERIAUX LIES

18 Disperse en nature : PL uniquement Comptage Taux de croissance :  Fatigue : Durée de service : n Essieux de 13t Fatigue : Trafic cumulé NE LE TRAFIC CAM : Coefficient d’Agressivité Moyen d’un PL DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

19 CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

20 CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES =  adm. K1  6. b Trafic PL Cumule (Nb Essieux equ. NE) DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

21 =  adm. K1  6. b Trafic PL Chaussées : 15°C Essais Labo : 10°C Correction 10°C/15°C K2 CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

22 =  adm. K1K2  6. b Trafic PL Correction 10°C/15°C Risque 1 : Variations d’épaisseur  H CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

23 =  adm. K1K2  6. b Trafic PL Correction 10°C/15°C Risque (suite) 6666 b NN 2 - Dispersion des essais CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

24 =  adm. K1K2  6. b Trafic PL Correction 10°C/15°C Risque Kr 10 Risque (suite et FIN) Var. épaisseurs  H Var. fatigue  N CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

25 =  adm. K1K2KrKc  6. b Trafic PL Correction 10°C/15°C Risque Calage : calculs  terrain CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES Calage

26 =  adm. K1K2KrKcKs  6. b Trafic PL Correction 10°C/15°C Risque Calage Support KsPF PF1 PF2 PF3/PF4 1 1/1.1 1/1.2 CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

27 CALCUL DES SOLLICITATIONS ADMISSIBLES =  adm. K1K2KrKcKsKd  6. b Trafic PL Correction 10°C/15°C Risque Calage Support G. Hydr. Discontinuite : 0.8 DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

28 ALIZE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

29 DUREE DE SERVICE  RISQUE DE RUPTURE DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

30 LES DOCUMENTS DE DIMENSIONNEMENT Guide technique Chaussées neuve (1994) Catalogue structure de chaussées RN(1998) Manuel chaussées à faible trafic Manuel Scétauroute (Aut. Concédées) 1997 Chaussées transport en commun Renforcement des Tr. D’Agglo en EME Guide technique Chaussées Béton (1997) DIMENSIONNEMENT DES CHAUSSES

31 DIMENSIONNEMENT AU GEL ESSAI DE GONFLEMENT AU GEL : Mesure du gonflement de l’éprouvette en fonction de quantité de gel appliquée

32 DIMENSIONNEMENT AU GEL quantité de gel  INDICE DE GEL : Indice de GEL -5° -10° -5° -10° -5° 5° 15° 20° Temps en Jour 30° 35° Temp. moyenne

33 DIMENSIONNEMENT AU GEL RESULTATS DE L’ESSAI : p > < p < 1 p < 0.05 Matériaux  Q g : Quantité de gel admissible  GELIFS  Q g = 0  PEU GELIFS Q g = 4 si 0.05 <p<0.25 Q g = 1/p si 0.25 < p < 1  NON GELIFS  Q g =  Gonflement en mm Indice de gel

34 DIMENSIONNEMENT AU GEL PROPAGATION 1- ENTRE L’ATMOSPHERE ET LA CHAUSSEE : I surface = 0.7.(I atmos. -10) qq 100 W/m²

35 DIMENSIONNEMENT AU GEL PROPAGATION 2 – DANS UNE COUCHE DE CHAUSSEE :

36 DIMENSIONNEMENT AU GEL PROPAGATION 2 – DANS LA PLATE-FORME : Q Q PF Q ng Couche de FORME H SOL SUPPORT Q g Q PF = Q ng + Q g + Q M Q ng = A n.h n 2 /(h n +10)

37 CHAUSSEES LES DIFFERENTES STRUCTURES

38 LES DIFFERENTES STRUCTURES 1 - Souples P L A T E – F O R M E G N T 2 – Bitumineuses épaisses G B G N T

39 LES DIFFERENTES STRUCTURES 3 – Semi - Rigides P L A T E – F O R M E G. Hydr.

40 LES DIFFERENTES STRUCTURES 4 – Mixtes P L A T E – F O R M E G. Hydr. G B 5 – Inverses G N T G B

41 LES DIFFERENTES STRUCTURES CHAUSSEES RIGIDES (BETON) P L A T E – F O R M E BETON 5 – Dalles californiennes

42 LES DIFFERENTES STRUCTURES CHAUSSEES RIGIDES (BETON) P L A T E – F O R M E BETON 6 – Dalles goujonées

43 LES DIFFERENTES STRUCTURES CHAUSSEES RIGIDES (BETON) P L A T E – F O R M E BETON 7 – B éton A rmé C ontinu (BAC)

44 MATERIAUX TRAITES AUX LIANTS HYDRAULIQUES

45 MATERIAUX TRAITES AUX LIANTS HYDRAULIQUES COMPORTEMENT EN FATIGUE Loi de fatigue b = 1/12          = 1  68% ruptures entre 10 5 et 10 7

46 MATERIAUX TRAITES AUX LIANTS HYDRAULIQUES PERFORMANCES

47 MATERIAUX TRAITES AUX LIANTS HYDRAULIQUES Fissuration de retrait P L A T E – F O R M E G. Hydr. Hivers

48 MATERIAUX TRAITES AUX LIANTS HYDRAULIQUES CARACTERES GENERAUX : Fissuration de retrait :  Pré-fissuration nécessaire « Anti-remontée » de Fiss. Tr Mauvais collage des couches :  Economiques : Rigides :  Difficile à « réparer »