Routes forestières Les chaussées

Présentation au sujet: "Routes forestières Les chaussées"— Transcription de la présentation:

1 Routes forestières Les chaussées
Mobilisation des bois Routes forestières Les chaussées

2 Les chaussées Rôle de la chaussée
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Rôle de la chaussée : Répartir les pressions et les contraintes des véhicules de manière à ce que le pression résultante sur le sol naturel soit inférieure à la limite de portance du sol

3 Texture d’un sol : classes granulométriques
Les chaussées Rôle de la chaussée Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Texture d’un sol : classes granulométriques Gallets 200 mm Cailloux 20 mm graviers 2 mm sable grossier graves 0,2 mm sable fin fines 0,02 mm limons 0,002 mm argiles

4 = association de différentes classes granulométriques
Les chaussées Rôle de la chaussée Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route  granulats : pierres cassées, gravillons : dénomination commerciales = association de différentes classes granulométriques Cailloux Argiles Propriétés des particules fines : adsorption de l’eau : phénomène de capillarité absorption de l’eau : gonflement des particules Eau : en faible quantité : favorise la cohérence du sol compactabilité des sols essai de l’optimum Proctor dépassement de ce seuil : remplissage des lacunes perte de cohérence et donc de portance

5 Facteur de portance : « formule de Peltier »
Les chaussées Rôle de la chaussée Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Études en laboratoire ou in situ : détermination des limites de plasticité « LP » ou de liquidité « LL » ou « limites d’Atterberg » Etat valeur = masse d’eau/masse sol sec Liquide LL : WL plastique LP : WP solide Indice de liquidité : IP= (LL-LP) IL = WL-WP Facteur de portance : « formule de Peltier » FP= 4250/(LLxIP) :

6 Les chaussées Rôle de la chaussée
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route On en déduit l’épaisseur des couches de chaussée à apporter E =( P )/ (FP + 5) Avec : E en cm P : charge par roue en tonne FP : facteur de portance Quelques chiffres : 0<LP<5 non plastique 5<LP<15 moyennement plastique 15<LP<40 plastique 40<LP très plastique plasticité Teneur en eau LL IP LP

7  nombre de passe de l’engin
Les chaussées Rôle de la chaussée Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Teneur en eau Poids volumique d’un sol sec Essai Proctor : déterminer la teneur en eau optimale pour un sol donné et à conditions de compactage fixées meilleur compactage possible capacité portante maximale Différents types d’essais Proctor : proctor normal en fonction de la charge prévue proctor modifié % humidité en fonction de énergie nécessaire pour compactage souhaité énergie de compactage de l’engin  nombre de passe de l’engin

8 Les chaussées Rôle de la chaussée
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Énergie de compactage et % eau nécessaire Énergie de compactage selon % eau Gamme de teneur en eau possible mais coût ! La réalisation de terrain devra prendre en compte les coûts de mise en œuvre pour déterminer la stratégie entre énergie de compactage fournie et apport d ’eau pour les terrains en place (Proctor normal). L’optimum du Proctor modifié nécessite de se trouver à la teneur optimum en eau.

9 Les chaussées Rôle de la chaussée Importance du compactage optimum:
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Facteur de portance % Proctor modifié 100% Importance du compactage optimum: 25 % 80 % Le non respect du compactage optimum : l’épaisseur de matériaux nécessaires doit être doublée voire triplée Autres techniques : Californian bearing ratio : CBR ou indice de portance initial (IPI) sur éprouvettes : détermination plus simple E = ( P) / (0,6xICBR + 5)

10 Les chaussées Rôle de la chaussée Contrôle des chantiers :
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Contrôle des chantiers : Sol compacté Sol en place I II III IV fondation base surface I : dureté : micro Deval II : homogénéité, compactage, composition granulométrie Los Angeles (0-80) fragmentation dynamique essai gel-dégel équivalent sable proctor modifié contrôle de compactage III : zone compactée proctor normal contrôle de compactage IV : sol en place limites d’Atterberg CBR équivalent sable bleu de méthylène 2m²/g m²/g

11 Les chaussées Rôle de la chaussée Structure horizontale
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Structure horizontale

12 Les chaussées Rôle de la chaussée Dimensions :
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Dimensions : Rupture Orniérage 0,50 m 3,50 m Zone de battement

13 entre terres et eaux, lutte pour la stabilité
Les chaussées Rôle de la chaussée Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Structure verticale : entre terres et eaux, lutte pour la stabilité Eaux de surfaces : érosion en nappe ou linéaire, destruction superficielle puis profondes par départ des matériaux Eaux du sol : remontées capillaires affaiblissement des couches de fondation par pollution des matériaux puis déformation

14 Les chaussées Rôle de la chaussée Eaux de surfaces :
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Eaux de surfaces : pas d ’arrivée autre que la pluie fossés amonts en montagne évacuation latérale rapide de l’eau profil latéral de la chaussée arasement des bas côtés évacuation de l’eau courante longitudinale rigoles d’évacuation pas de pénétration dans le corps de chaussée couche de fermeture imperméable entretien suivi de l’état de surface empierrement enduits de surfaces

15 Les chaussées Rôle de la chaussée Eaux souterraines : capillarité
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Eaux souterraines : capillarité empêcher les apports latéraux fossés latéraux empêcher les eaux des couches superficielles de pénétrer latéralement les couches de fondation et de base assainissement vertical fossés latéraux : drainage des eaux profondes et abaissement du plafond de la nappe au niveau du soubassement de la route couches d’isolation contre les remontées par capillarité drainage des eaux de percolation des couches de la chaussée

16 entre terres et eaux, lutte pour la stabilité
Les chaussées Rôle de la chaussée Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Structure verticale : entre terres et eaux, lutte pour la stabilité Eaux souterraines : capillarité Contact sol / couche de fondation remontée des argiles et fines contamination par matériaux hygrophiles Couches isolantes autrefois : blocage hérisson actuellement : nappes textiles d’isolation, blocage Rôles : isolation anticontaminante cohérence horizontale : moins de déformation, gain de matériau d’apport

17 entre terres et eaux, lutte pour la stabilité
Les chaussées Rôle de la chaussée Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Structure verticale : entre terres et eaux, lutte pour la stabilité Gel : tout sol qui accumule l’eau va réagir au gel gonflement durcissement : comportement de couche rigide et non plus souple évaporation vers la surface qui givre : déstructuration de la couche superficielle Zone gelée surface Front de progression ou d ’équilibre de la zone gelée

18 Les chaussées Rôle de la chaussée Dégel : deux modalités
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Dégel : deux modalités baisse de l’intensité du gel température > 0 Baisse de l’intensité de gel : remontée du front de dégel sous l’effet de la chaleur tellurique évolution lente permettant un drainage vertical mais drainage très ralenti par le gel de toutes les ouvertures vers l’extérieur, gelées : fossés, talus... Tenue de la chaussée correcte si la couche de fondation est bien drainante, sinon fragilisation surface Zone gelée Front de dégel Évacution lente car drains latéraux gelés

19 Les chaussées Rôle de la chaussée
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route température > 0 : double front de dégel dégel de la couche superficielle sur un niveau gelé imperméable : destruction aisée des couches superficielles remontée du front de dégel bas zone rigide fine sur un substrat très humide perturbation profonde de la chaussée Barrière de dégel : soit interdiction totale soit limitation de tonnage mesures à prendre dès que le dégel intervient après un fort gel. Se concerter avec les services de l’équipement (date de la levée) car mesure lourde sur l’économie Zone gelée surface Stagnation sur niveau imperméable Évacution lente car drains latéraux gelés Front de dégel : imperméable Front de dégel

20 compactage du sol en place portance suffisante du sol humidité
Les chaussées Rôle de la chaussée Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Portance de la route compactage du sol en place portance suffisante du sol humidité

21 Les chaussées Rôle de la chaussée
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Structure verticale :

22 Les ouvrages spécifiques
Les chaussées Rôle de la chaussée Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Les ouvrages spécifiques places de croisement places de retournement ouvrages d’art

23 Les chaussées Rôle de la chaussée
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Contraintes environnementales matériaux et milieu naturel impact des talus loi sur l’eau et passages de cours d ’eau

24 Les chaussées Rôle de la chaussée
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Dégradation des routes usage maintien d’une bonne ventilation entretien des accotements surcharge loi d ’évolution générale des dégradations notion de services intégrés agressivité du trafic

25 Les chaussées Rôle de la chaussée
Notions de plasticité Dimensionnement Terres et eaux Portance Structure verticale Les ouvrages spécifiques Contraintes environnementales Dégradation d’une route Entretien d ’une route Entretien des routes entretien courant entretien régulier entretien curatif entretien généralisé

26 Mobilisation des bois -
Routes forestières Les chaussées