Catalogue de dimensionnement des chaussees neuves (fascicule1)

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Catalogue de dimensionnement des chaussées neuves
Fascicule1 : Notices d'utilisation
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Catalogue de dimensionnement des chaussees neuves (fascicule1)

  1. 1. RÉPUBLIQUE ALGÉRIENNE DÉMOCRATIQUE ET POPULAIRE Ministère des Travaux Publics Direction des Routes Catalogue de DIMENSI0NNEMENT des Chaussées Neuves Organisme National de Contrôle Technique des Travaux Publics
  2. 2. Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves •.,_.----�-�- ·Fascicule 1 NOTICE D'lJ11lLISATION -----------------'------- Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation 3
  3. 3. 1 --·U'-"'"-���-"1'-- Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves �-=-·�,_...---- --· SOMMAIRE ABRÉVIATIONS UTILISÉES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 PREAMBULE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 I- DETERMINATION DU TYPE DE RESEAU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 - 1- Hiérarchisation du réseau routier national 1-2- Choix du niveau de réseau principal 1-3- Choix des structures types par niveau de réseau principal II- DETERMINATION DE LA CLASSE DE TRAFIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 II-1- Définition du poids lourd IT-2- Répartition transversale du trafic II-3- Détermination de la classe de trafic (TPLi) rn- DETERMINATION DE LA PORTANCE DU SOL SUPPORT DE CHAUSSEE . . . . . . . . . . 10 rn-l- Présentation des classes de portance des sols rn-2- Détermination de la classe de portance des sols support de chaussée rn-3- Sur-classement des sols supports de chaussées IV- CHOIX DE LA COUCHE DE ROULEMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 V- OPTIONS RETENUES PAR LE MAITRE DE L'OUVRAGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 VI- EXEMPLES D 'UTILISATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 ANNEXES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21 4 Fascicule 1/ Hotlœ d'lJUIIsatlon -----------------------
  4. 4. BB ES EF GB GL BCg ONT TUF SG" AG SB RPI PTAC PL TPLi TCEi A c 11 CL, ML, SC, GC Si EV2 de E v ()6 b kc kr k8 kn� SN Sh t kd r Ct,ad cr,.ad Catalogue de Dlmanslonnernent des Chaussées Neuves -=-----· , Abréviations utilisées Béton bitumineux J?nduit superficiel Enrobé à froid Grave bitume Grave laitier Béton de ciment goujonné Grave non traitée Tuf calcaire Sable gypseux Arèn� granitique Sable bitume Réseau principal de niveau 1 Poids total autorisé en charge Poids lourd (véhicule de plus de 3,5 tonnes de PTAC) . _________ Classe de trafic en nombre de poids lourd parjour et par: sen� ·-··--· Trafic cumulé en essieux équivalents de 1 3 tonnes Coefficient d'agressivité Taux d'accroissement géométrique du trafic Facteur de cumul Durée de vie Classes des sols (Classification USCS) Classe de portance de sol support Module à la plaque Déflexion caractéristique en 11100 mm Module de Young (MPa) Coefficient de Poisson Contrainte de flexion limite à 106 cycles Déformation limite con·espondant à 106 cycles Déformation verticale Pente de la droite de fatigue du matériau traité Coefficient de calage Facteur lié au risque Facteur lié à la température - Facteur lié au nombre cumulé d'essieux équivalents de 13 tonnes supporté par la chaussée Dispersion sur la loi de fatigue Dispersion sur les épaisseurs Fractile de la loi normale Facteur lié aux effets des discontinuités (dalle en béton) Risque en% Déformation admissible de traction par flexion à la base des couches bitumineuses Contrainte de traction admissible à la base des couches hydrauliques -�------· ····--- Fascicule 1 1 Notice d'Utllisat!on 5
  5. 5. Catalogue de Dlmens!onnement des Chaussées Neuves --------- PREAMBULE e catalogue de dimensionnement des chaussées se présente sous forme de fiches de dimensionnement dans lesquelles les structures ..Ai..._!mCJ sont déjà pré-calculées. Ces structures pré-calculées font appel à la connaissance d'un certain nombre de documents d'accompagnement (normes, guides techniques, recommanda­ tions...). Afin de pallier aux manques de certains documents spécifiques à notre pays, exception faite pour la technique grave-bitume, pour laquelle il existe des «Recommandations sur l'utilisation des bitumes et enrobés bitumineux», des fiches techniques matériaux ont été conçues et accompagnent chaque fiche de dimensionnement. Ces dites fiches synthétisent pour chaque technique, en faisant référence à des documents nationaux et étrangers, les principales spécifications ainsi que les recommandations concernant : la fabrication, la mise en œuvre et le contrôle. En ce qui concerne la démarche adoptée pour le catalogue et qui est présentée ci-dessous, elle fait appel aux spécificités géologiques et climatiques du pays ainsi qu'aux ressources en matériaux disponibles pour chaque région. Elle donne ainsi la possibilité au projeteur de faire un choix entre plusieurs va­ riantes de structures de dimensionnement, selon les données technico-écono­ miques locales et régionales relatives au projet. Afin d'illustrer cette démarche, trois exemples de dimensionnement sont trai­ tés à la fin de ce fascicule. 6 Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation -------------------------
  6. 6. Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves LA DEMARCHE CATALOGUE' Trafic (campagne de comptage, enquête...) • Ressources en matériaux • Climat • Etudes géotechniques • Climat - - ·-· ---� ·- · --- --- ·-----·- - Détermination du niveau de réseau principal ( RPi ) ,.. Détermination de la classe de trafic PL à l'année de mise en service ( TPLi ) .. Choix d'une ou plusieurs variantes L..,.._______:,IIJ,.r de structures de dimensionnement ,.. Détermination de la structure optimale de dimensionnement ,.. Détermination de la classe du sol support de chaussée ( Si ) ------------------------ Fascicule l 1 Notice d'DtUisafion 7 i!XI• , · , • 1
  7. 7. ...FI =··-·· Catalogua de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves --·--------�- la DETERMINATOON DUTYPE DE RESEAU 1.1- Hiérarchi§ation du ré§eau routier national Le dimensionnement des structures de chaussée fait appel au choix de la politique de gestion du réseau routier. Cette politique est définie par le maître de 1'ouvrage en fonction de la hiérarchisation de son ré­ seau routier. Concrètement, ceci se traduit par un classement en type de réseaux routiers regroupant des routes de mêmes catégories du point de vue trafic et considérations socio-économiques. Les études initiées par les services du Ministère des Travaux Publics ont abouti en 1996 à la décompo­ sition du réseau routier national comme suit: • Le réseau principal noté RP : Il se compose des routes reliant : - les Chefs lieux de wilayate - les ports, les aérodromes et les postes frontaliers - les principales agglomérations et importantes zones industrielles. Ce réseau principal se décompose en deux niveaux : -le réseaü principal de niveau 1 (RPl) - le réseau principal de niveau 2 (RP2). Le linéaire total du réseau principal (RP) est de 1'ordre de 18400 Km. • Le réseau secondaire noté RS : Il se compose du reste des routes qui ne sont pasclassées en RP, son linéaire total est de 1'ordre de 7900 Km. NB : Seul le réseau principal(RP) est pris en considérationdans le présent catalogue. 1.2- Choix du niveau de réseau principal Le catalogue différencie, vis-à-vis du dimensionnement, deux catégories de réseaux de chaussées, l'une est relative au réseau principal de niveau 1 et l'autre au réseau principal de niveau 2. La détermination de la catégorie du niveau de réseau principal se fait à partir des critères donnés ci-des­ sous. Le projeteur, après avoir déterminé la catégorie du niveau de réseau principal (en fonction de don­ nées tels que le trafic et l'intérêt socio-économique de la route à construire), se rapportera aux fiches structures correspondantes. On aura donc à faire le choix entre deux niveaux de réseaux principaux, à savoir : " Réseau principal de niveau 1 (RPl) Il comporte des : - liaisons supportant un trafic supérieur à 1500 véhicules 1 jour - liaisons reliant deux chefs-lieu de wilaya - liaisons présentant un intérêt économique et /ou stratégique Il s'agit essentiellement d'un réseau composé de routes nationales (RN). Fascicule 1 1 NoUes d'Utilisation --·
  8. 8. Catal.Jgue de Dimensionnemcnt des Chausséas Neuves • Réseau principal de niveau 2 (RP2) Il est constitué de liaisons supportant un trafic inférieur à 1500 véhicules/jours. Ce réseau est composé de routes nationales (RN), de chemins de wilaya (CW) et de liaisons reliant l'Algérie aux pays riverains. 1.3- Choix des structures types par niveau de réseau principal Ce choix est fait en relation avec le type de réseau retenu (RP 1 ou RP2). Le tableau l ci-dessous syn­ thétise l'éventail des structures types disponibles dans les fiches techniques de dimensionnement du ca­ talogue. �. Tableflu 1: Structures dispo11ibles dans le Cfllttlogue • ''><" -.,- ., . ... NJveau de ('éseau ptlncipal rJ. (Rl)i) RPl � ··" '"M ·.c· Matériaux types ..,·,........· MTB (matériaux traités au bitume) MTLH (matériaux traités aux liants hydrauliques) 'l �� n' .� . - ,;.- ..'l Structut·es GB/GB, GB/GNT, GB/TUF, GB/SG, GB/AG · GL/ GL -BCg/ GC ., . MNT(matériaux non G�'I�'G�T,TUF/TUF, traités) AG/AG, S G/SG RPl MTB (matériaux traités SB / SG au bitume) GB : grave bitume, GL : grave-laitier, BCg : béton de ciment goujonné, GC : grave ciment, GNT : grave non traitée, SG : sable gypseux, TUF : encr'oûtement calcaire, AG : arène granitique, SB : sable bitume. Se référer aux annexes 1 et 2 pour les ressources en granulats et matériaux locaux. Il- DE TERMINATION DE LA CLASSE DE TRAFIC La classe de trafic (TPLi) est donnée en nombre de poids lourds par jour et par sens sur la voie la plus chargée à l'année de mise en service. Les structures figurant dans les fiches techniques de dimensionnement sont déjà pré-calculées : la durée de vie et le taux d'accroissement géométrique du trafic sont fixés à l'avance. Cependant, pour le calcul du dimensionnement proprement dit, il faudra calculer le trafic cumulé en essieux équivalent de 13 tonnes (TCEi), ce qui fait intervenir la notion d'agressivité des poids lourds. Pour plus de détails, il faudra se référer au fascicule: «hypothèses et données de dimensionnement». -------------------------- Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation 9
  9. 9. --------------------- Catalogue de Dlmensionnement des Chaussées Neuves --·--------- 11.1- Définition du poids lourd Un poids lourd (PL) est un véhicule de plus de 35kN (3,5tonnes) de poids total autorisé en charge (PTAC). Ces véhicules sont facilement identifiables visuellement sur la route, car ils regroupent tous les véhi­ cules comportant deux essieux et plus, et dont l'essieu arrière est un jumelage. Cette définition, pratique, devrait donc remplacer la précédente utilisée dans les anciens guides (ren­ forcement, réhabilitation. . .) considérant un PL comme un véhicule de charge utile (Cu) supérieure ou égale à 5 tonnes. 11.2- Répartition transversale du trafic En l'absence d'informations précises sur la répartition des poids lourds sur les différentes voies de cir­ culation, on adoptera les valeurs suivantes : - chaussées unidirectionnelles à 2 voies : 90% du trafic PL sur la voie lente de droite, - chaussées unidirectionnelles à 3 voies : 80 % du trafic PL sur la voie lente de droite, - chaussées bidirectionnelles à 2 voies : 50% du trafic PL, - chaussées bidirectionnelles à 3 voies : 50% du trafic PL. 11.3- Détermination de la classe de trafic (TPLi) Les classes de trafic (TPLi) adoptées dans les fiches structures de dimensionnement sont données, pour chaque niveau de réseau principal (RP l etRP2), en nombre de PL par jour et par sens à 1'année de mise en serv1ce. • Classes TPLl our RP1: 150 TPL3 300 TPL4 600 TPL5 1500 TPL6 3000 TPL7 6000 • Classes TPLl o11r RP2: PL/j/sens 0 TPLO 50 TPLl 100 TPL2 150 TPL3 300 PL/j/sens Ill- DETERMINATION DE LA PORTANCE DE SO L-SUPPORT DE CHAUSSÉE Les classes et les plages de portance de sols définies dans les tableaux 2 et 3 ont été obtenues à partir de l'étude statistique effectuée sur les données géotechniques de plus de lO 000 échantillons de sols (Banque de données routières, diverses études - CTTP). La classification des sols supports a été faite selon le système universel uses. 1 0 Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation -------------------------
  10. 10. ---�--------�- Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves 111.1- Présentation des classes de portance des sols Le tableau 2 regroupe les classes de portance des sols par ordre croissant de S4 à SO. Cette classifica­ tion sera également utilisée pour les sol-supports de chaussée. Tableau2: Classes deportatlce des sols St 1� Portance (Si) CBR t 1• '! r.� S4 <5 S3 5-10 S2 10- 25 Sl 25- 40 so >40 Le tableau 3 donne les classes de sols et les plages de portance probables. Tableat1 3 :Plagesprobables deportat1ce des sols FamUles de sols Classification des sols Plages de portance Il' '1'.. .f! .>:!!!.•ll."'f.'.,., ,, uses 1 .Ji: probables � , - Argiles, CL, CH, S4- S2 Limons ML, ML-CL Sables, SP-SC, SC, SM S3- SO Graves GP-GC, GC, GM 111.2- Détermination de la classe de portance de sol-support de chaussée Les structures de chaussées sont construites sur le sol-support; généralement constitué de sol terrassé, ou en cas de besoin (mauvaise portance) surmonté d'une couche de forme.Dans la suite du document, l'expression «Sol-support de chaussée» sera remplacée par «sol-support». La portance de sol-support est fonction de celle du sol terrassé (déblai ou remblai), et éventuellement de l'apport de la couche de forme. Elle est considérée sous deux aspects : • à court terme (pendant les travaux), le sol-support doit remplir l'un des deux critères de constructi­ bilité (compactage, trafic de chantier): - déflexion sous essieu à 13 tonnes < 2 nun. - module à la plaque EV2 > 50 MPa. • à long terme (chaussée en service); cette portance sera prise en considération dans le dimensionne­ ment des structures de chaussées. ------------------------- Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation 1 1
  11. 11. Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves 111.2.1M Portance d.es sols terrassés : L'étude géotechnique est nécessaire, car elle permettra d'identifier et de classer les sols.. " C�s des sols sensiÏ'>J�s � Ceau : L'étude géotechnique est obligatoire, car elle permet d'identifier les sols et d'étudier la variation de la portance grâce à l'r.ssai de poinçonnement ClHt L'essai CBR à prendre en compte sera fonction de la zone cli.rnatiqne con •;ld �r(:c (*). �l :>avoir: - CtH<! imhH�f h � jonrs pour les zones dimatirtues I et IL I .a valeur rlc� l'iodicc: CBR imbibé à 4 jours à retc-.:uir correspond à 100% de la densité à I'OPM ('){)PM). .. CH.li.'. immi:dmt pour ks ZO!Ies cJ ( matiguc� Hl et IV. I .<!valeur dt: l'indice CBR immédiat sera dett�nniné<� à 95% de !'OPM. (*)Foursesil.wrparNJ/J.ôortm1xzo:meJ· dù?ttttt(ftim; ser(ft/7f!ràl'annexeJdttprése11tjflsdc11/e Dans le cas des sols «insensibles à 1 'eau» : sabics. ct graves propres, sols grossiers contenant plus de 25% d'éléments supérieurs à 20 mm, ia portance sera déterminée à partir des essais de chargement à la plaque, ou des mesures de détlexion à condition que l'état hydrique au moment de l'essai soit repré­ sentatif (c'est-à-elire: wnat � V,fOI'M): Le module de sol EV2 et la déflexion caractéristique de sont reliés par la relation empirique suivante @����·��.��� · :�-�!1� , avec EV!. en rv!Pa et d� er. 11100 mm. • Classes de portances de sols support§ pour le dimensionnement : Pour le dimensionnement des structures, on distingue 4 classes de portance de sols supports à savoir : S3� S2,·S 1 et SO. Les valeurs des modules indiquées sur le tableau 4 ci-dessous, ont été calculées à partir de la ·relation empirique* suivante: [-·-----·-----------, '1 E (MPa) ::: S.CBR J--�-·�··----·---- Tableau 4 : CüJsses deporltmce tle sol-supports S3 S2 Sl so 25-50 50-125 125-200 > 200 (*)Relation obtenue àpartir d'essais en laboratoire réalisés sur unefamille de sols prédominants en Algérie. 1 2 Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation
  12. 12. Catalogue de Dimenslonnement des Chaussées Neuves 111.3n Sur classement des sols supports de chaussées : Lorsque des cas de sols de faible portance (< S4 en RP2, < S4 et S3 en RP 1) sont rencontrés, le recours à une couche de forme devient nécessaire pour permettre la réalisation des couches de chaussées dans des conditions acceptables. L'utilisation d'une couche de forme en matériaux naturels sélectionnés ou traités, permet un sur clas­ sement de portance du sol terrassé (figure 1 ). Figure 1:Détermination de la classe de portance de sol-support ETUDE GEOTECHNIQUE - Classification des sols - ICBR, essai de plaque � Détermination de la classe ( Si ) du sol terrassé � OUI Sur cJassement Sj (présence de couche de forme) Classe de trafic (TPLi) Fiches structures (choix de la technique) 1 Selon les cas de chantiers (trafic, nature des sols, zones climatiques), la couche de forme s�:a d� dlf�é- rents types. Elle peut être en une ou plusieurs couches suivant le cas de portance du �ok_terr�ss� . ·1et la classe de sol-support visée (Sj). . ,h'<: ':.-� ,,'· Dans le cas de surclassement de sols supports, le tableau 5 donne des i c:a;atfo�,S su�) choix de la couche de forme à réaliser. ,1. • • ,":.c-· /./. . .. -:;/' Tab/eau5:Sur classemeut avec coucite defomze eu matériau 1101 traité ..- - -·- - -·� .. Classe de pol'tance Matériau de couche de sol tcnassé de foa·me (Si) < S4 Matériaux non traités (*) S4 Il S4 Il S3 Il S3 Il . - ·- - ··�. .., Eput�curde matériuu de couche de forme ..'1 50cm (en 2 couches) 35 cm 60cm (en 2 couches) 40cm (en 2 couches) 70cm (en 2 couches) Classe de por·tance de sol-support visée (Sj) $3 S3 S2 S2 SI (*)Matériaux non traités: Grave non traitée (G.N T.), matériaux locaux (T.V.0, tufs, etc...). Pour l'utilisation des matériau;' focaux, if est recommandé defaire une étude spécifique au laboratoire --------------------------- Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation 1 3
  13. 13. Catalogue de Dimensionnement des Chaussées Neuves • Dans le cas de sur-classement avec une couche de forme en sols fins traités aux liants hydrauliques (chaux et/ou ciment) une étude spécifique en laboratoire est à faire afin cie déterminer les dosages op­ timaux en liant à utiliser. • Dans le cas oll il n ' y a pas nécessité d'une couche cie forme, il faudra prévoir une couche de réglage du sol support pour les chaussées cie niveau de réseau principal RP 1. IV- CHOIX DE LA COUCHE DE ROU LEMENT- . � -- - Toutes les fiches techniques de dimensionnement, exceptées celle concernant les chaussées en béton de ciment, font apparaître une couche de roulement. Le choix de la couche de roulement est fait en fonc­ tion du niveau de réseau principal comme suit: • RPl : Couche de roulement en béton bitumineux (BB), les épaisseurs sont modulées en fonction de la classe de trafic (TPLi) et du type de structure de l'assise de chaussée. - 6BB à 8BB pour les structures traitées au bitume (GB/GB, GB/GNT...) - 688 à lOBB pour la structure GL/GL • RP2 : Couche de roulement en enduit superficiel (ES) ou enrobé à froid (EF) en fonction du maté­ riau choisi en assise de chaussée et de la zone climatique correspondante. V- OPTIONS RETENUES PAR LE MAITRE DE l'OUVRAGE Le choix de la politique de gestion routière fait par le maître de l'ouvrage en matière de niveau de ser­ vice et de stratégie d'investissement et d'entretien, en relation avec la hiérarchisation du réseau routier, se traduit comme suit : -Assurer un bon niveau de service à l'usager de la route quelque soit le niveau de réseau prin­ cipal (RPi). -Adopter un investissement initial élevé correspondant à des chaussées conçues pour une pé­ riode longue allant de 20 à 25 ans pour RPl, avec comme objectif un faible risque d'appari­ tion de dégradations structurelles avant une période donnée. -Adopter un investissement initial faible à moyen pour des chaussées conçues pour une durée de vie de 15 ans pour le réseau RP2. Le risque d'apparition de dégradations structurelles avant une période donnée étant plus élevé qu'en RPl. Dans tous les cas, un entretien préventif (pose d'une nouvelle couche de roulement) est à réaliser clès que certains indicateurs d'état traduisent une baisse du niveau de service, et avant que ne surviennent des clégraclations structurelles (en général au bout de 8 à 10 ans). Pour une meilleure prise en charge des différentes stratégies d'entretien à adopter il est recommandé de se référer aux guides disponibles (Guide d'Entretien, Guide de Réhabilitation, Guide de Renforcement). 1 4 Fascicule l/ Notice d'Utilisation --------------------------
  14. 14. Catalogue de Dimenslonnement des Chaussées Neuves VI- EXEMPLES D'UTILISATION Avant de traiter des exemples, il est bon de rappeler la démarche de calcul du dimensionnement des structures qui est schématisée ci-dessous : 1- Prédimensionnement de la structure (+ choix de la couche de roulement) ,, 2- Calcul des contraintes et déformations sous l'essieu de 13t (Et ,ot ,Ez) (Modèle Alize III ) • trafic cumulé '� • risque admis 3- Calcul des contraintes et déformations • caractéristiques en �fatigue des matériaux admissibles (Et,ad , Ot,ad , Ez,ad) • performances mécaniques des matériaux • effets thermiques • calage du modèle � Et < Et, ad 4- Vérification en fatigue de la structure � Ot < Ot,ad et de la déformation du sol support Ez <Ez, ad � 5- Ajustement des épaisseurs (seuils technologiques d'épaisseurs de mise en œuvre) '� 6- Détermination de la structure de dimensionnement nominale Démarche de calcul dtt dimensionnement des structures de chaussées --------------------------- Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation 1 5
  15. 15. -�----���� Catalogue de Dimenslonnement des Chaussées Neuves Exemple 1 : Cas des matériaux non traités (MNT), structure GNT/GNT (RP2) 1- Données: • Trafic : - TPLi = 220PL/j/sens -Durée de vie : n= 15 ans - Taux d'accroissement : i= 4 % -Agressivité :A= 0,6 TCEi = TPLi x (I+ir-1 x 365 xA = 9,6 105 essieux équivalents de 13 tonnes l • Couche de roulement : Enduit superficiel (Réseau RP2) • Zone climatique: Zone climatique II • Sol support : Classe du sol support S2 : E= 50 MPa = 500 bars et V= 0.35 • Caractéristiques de laGNT: - Pour la couche de base : Ebase= 500 MPa et v = 0,25 - Pour la couche de fondation : E l = 2,5 Esol = 125 Mpa, v= 0,25 E2= 2,5 E 1 = 3 12 Mpa, v= 0,25 hfondation à déterminer (par sous couches de 25 cm)? e Conditions aux intetfaces : Toutes les interfaces sont collées. 2- Calcul de la déformation admissible sur le sol support E d z, a Ez ad = 22. 10·3 (TCEi)-0·235= 22. 10·3(9,6. 105)-0235 = 863.10·6 3- Calcul des déformations sur le sol - support: Modélisation Couche de base h=20cm, Ebase= 500 Mpa, v= 0,25 Couche de fondation 2 E2 = 2,5 El= 3 12 Mpa. v= 0,25, h2? à déterminer Couche de fondation 1 E l= 2,5 Esol = 125 Mpa, v= 0,25, h,= 25 cm Esol= 50 Mpa, v= 0,35 V'asclcule 1 1 1Jotice d'Utilisation ------------- -------
  16. 16. Catalogue de Dimensionnement des Chaussées Neuves 4- Résultats des différentes simulations Il faut vérifier que €'"", < ê, ad 30 32 34 976 916 861 Ez>Ez, ad Ez>Ez, ad Ez<Ez, ad ] L'épaisseur de la couche de GNT qui vérifie la condition fixée ci-dessus est de 54 cm. J La structure finale nominale est donc : 1 ES + 20 GNT +34 GNT 1 Exemple 2: Cas des matériaux traités au bitume, structure GB/GB (RPJ) On veut vérifier la structure suivante : 6 BB+ 10GB+ 35 GNT 1- Données: • Trafic: - TPL i= 420 PL/j/sens - Durée de vie : - Taux d'accroissement : -Coefficient d'agressivité : n = 20 ans i= 4% A=0,6 TCEi = TPLi x (I+ i)" - 1 x 365 x A = 2, 7 10 6 essieux équivalents de 13 tonnes i • Risque de calcul : r= 15 % • Couche de roulement : 6 cm de béton bitumineux • Zone climatique : Zone climatique 1, 9eq= 20°C (Température équivalente) • Sol support: Classe du sol supportS 1 : E=1 25 Mpa, v= 0,35 • Conditions aux interfaces : Toutes les couches sont collées. • Donnée de calage : kc = 1,3 Modélisation : Couche de roulement 6 BB 4000 0,35 Couche de base 10GB 7000 0,35 Couche de fondation 2 10GNT 500 0,25 ' Couche de fondation 1 25 ONT 312 0,25 ) Sol support Sol 125 0,35 2- Calcul de la déformation admissible sur le sol support E,,.d c = 22. 10-3 x TCEi-0·235= 680.106Cz ad ·------- Pai!wimrle 1 1 1Toticcl d'Utilisation 11. 'tf
  17. 17. Catalogue de Dlmensionnement des Chaussées Neuves 3- Calcul de la déformation admissible Et ,ad à la base de la GB e,_a d = e 6 (w·c, 25 Hz) x kne x k8x kr x kc kne = (TCEi )b = (2,7 x 1 06 )-o.l46 106 1 06 kB = [E (1 0°C. 10Hz)]o.s = [1 2490 ]0 ' 5 = !,3 E (lkq. 10Hz) 7440 kr = 1o-tbo, avec risque r = 1 5%, d'où t = -1,036 .---------2 0,45 + (0 • 02 x 3) = 0,61 0, 146 kr = 1 0 -I.036xO,I46x0,61 = 0,80 , kc = 1,3 d'où : êt,ad = 100 1 0'6 x 0,87 x 1,3 x 0,80 x 1, 3 = 1 1 8 10'6 4- Résultats de la simulation Déformntions DéJ'o'rmntions tnlculées ndmisslblcs Ez Sol support 299 10·6 680 10·6 Et à la base de GB 115 10·6 118 10·6 La structure 6 BB/1 0 GB/35 GNT est donc vérifiée, car ê, < ê,_.d et E, < E,_.d -· Exemple 3: Casdes matériaux traités aux liants hydrauliques, structureGUGL (RPI) 1- Données: • Trafic: - TPLi= 420 PL/j/sens -Durée de vie : n= 20 ans - Taux d'accroissement : i= 4% -Coefficient d'agressivité : A = 1 d'où TCEi = 4,6.10-6 essieux équivalents de 13 tonnes • Risque de calcul: r = 1 0% • Zone climatique: Zone climatique 1, 9eq= 20°C (Température équivalente) • Sol support : Classe du sol support S 1 : E= 1 25 MPa = 1250 bars, v = 0.35 1 8 Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation -------------------------
  18. 18. Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves • Caractéristiques mécaniques de la grave laitier et du béton bitumineux: - Grave Laitier : E= 20.000 Mpa, v = 0.25 cr6= 0,50 MPa, b= 0,05435, SN = l ,24, Sh= 3 cm - Béton bitumineux : E (20°C) = 4000 MPa, v = 0.35 " Conditions aux interfaces: Toutes les interfaces sont collées. o Donnée de calage: kc= l,5 2- Calcul de la déformation admissible sur le sol support E d z, a E z, ad = 22.1 0·3(TCEi)"'1235= 22.1 0·3 X (4,6.106)"0235 = 598.1O·J 3- Calcul des déformations à la base de la GL (TCEi )" , Œuul = Œ6 x � x 10·'b8 x kc x kd avec : kd= 1, b= -0,05435, c= 0,02 8= .)sN2 + (fxshY= 1,66 ' '...... / r = l O % d'où t= -1 ,282, donc : , x ·0.115 (4 6 l 06 J -0.05435Œl,ad = 5 X l06 X l 0 X 1, 5 X l = ==> cr1 d = 5,29 bars,a 4- Résultats des différentes simulations: 5, 29 bars Il faut vérifier les deux conditions : cr, <cr...d et E, <Ez...ct '.'f Bpaisseul' de la GL çcm) " 35 1----------- ---- a1 calctllée à la base de la GB 5,50 (10·6) Ot > Ot ad - ë;ëatcul�e surÏe sol support 75 ( 1 0·6) ..!.•.'(! Ez < Ez,ad L_,�.._ 36 5,27 Ot =Ot ad 71 Ez < Ez,ad 37 5,06 Ot < Ot ad 68 Ez < Ez,ad L'épaisseur retenue pour la GL, qui vérifie les deux conditions fixées ci-dessus, est de 37 cm, la struc­ ture nominale sera donc :16BB + 19 GL + 18 GL1 Ce qui correspond bien à la structure relative au couple (TPL4, S 1) de la fiche structure N°6 du RP 1. ------------------------- Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation 1 9
  19. 19. Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves ------ .ANNEXES ------------------- Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation 2 1
  20. 20. Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves ------- ESQUISSE DE CARTE DES RESSOURCES EN GRANULATS �Boughzoul '. ... ECHELLES Nord 0 "- 190 Km Sud 0 "- 500 Km (Selon K.CHAlB 1995) � � M's�a ,. 1 ,/ 1 ' 1 LEGENDE 1 une nord Baùlte, OrlOiiU rfcc•ts ltoeh� Ml�llvtl cll!fftal'jlorp�lqutt ancle�ntt ' 2 2 Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation --------------------------
  21. 21. u 0 .. .. ::1! ANNEXE2 ,-- --- ( ! e Tindouf -.-. -·· · LEGENDE Crollle aon� t Cltlttlte ptlh'fruletit Cropt� lonJlfe C'.«<Ctlrtpii!WI'!IItclf f,)'I'Sepul�.,.t J!G«olllfll)fllf� Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves ENCROUTEMENTSC�CAIRES ErAnTRESMATE�VXEOCAUX. '· Sklkda� EfYa .-)<;t37 Guelma ) Constantine 4! Sou{·: • Ahras ! .· . . ,. ... '.1 •' Tébusa_: ·: !, ·. • ·. e�''�l. . · .. • eGhardaia ·· ot' · � '·: . .. . .' tti. 11 .. .... .. . . .. etn Salah + lloggar + + + +- . • . . . . . . t .· ,• ..·: ·. . . .. .·• 1 • . .. ., . 11 ECHELLES Nord 0 ....._ 190 Km Sud 0 ....._ 480 Km (D'aprèsj.H. Durnnd (1959)- B.ALLOUL(1980) pourlazoneNord, complétée parK CHAIB (1995) -------------------------- Fascicule 1 1 Notice d'UtUisation 2 3
  22. 22. i 1 1 r- -1 �- � � � -� D"' �Cl) > < :::> Cl) z � "' Cl) ,., "' "' p;;l :::> "" ..c:: 0 <..:> "' Cl) ""' çaë Cl) -� E Cl) c c 0 ëij c ,.....Cl) H E Q -� Cl) ""' Cl) Sn0 � -;; c;; <..:> u �� � � � � � ;z; � Ghazaouet ü � < � ". (, ) . y. "'. Oran Relizane • • Sidi-Bel-Abbès • Saïda • • Mecheria ' 1' Babor •Blida • Sétif Bou Saada Tiaret • Laghouat • D II 1 D III 1 1 1 IV 1 D Skikda • • Constantine > 600 mm/an 600>350 mm/an 350>1 00 mm/an <lOO mm/an Annaba pJ - V) - z � E- s:: � ';j � s :.:, � � = ;;;!!: ._ ...... <D '3 .s Q rn � � �
  23. 23. Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves -----..·-·----- ANNEXE 4 COURBES ISOTHERMES MODUI,E DE J,A GB (0/20) BITUME 40/50 (SELON NI1P 98-260-2) 0 �-f----r-= --...--- ��� �--�.�, - --,-- _ -·- - s f-f--f---f--- r-r-- t -- - ---t------ -1- - --- ·-- .. -r-· 1-- --- - H-1-H�-+-+·-*"---H-H·+-f-+-- ·-- -- - f---f-· ----- 1-H-H-1--+·-··*"--··-t-++1-+--l- ·- ·-- -- -- - 1---·-- 1-----· - 1- -+---1-- t-- l [ � 11 1 1 1 j . . � -. . - - -�---�-- F:.. - - • -f--. . ..- ,_______ . �- - -1-·r--- - - H-1--+-+--+--- - - - �-f--·- -· •- --+--t-- -o- - -f-----·- --· - . .·-__..___ ----- -f- - -- 1- - ·--·- 1 - ·- . - -- . .. - -- - - · - - . ·-- -f--· f--·-·· - .- . ... ···-1"-"-- ··· 1 -�- .4--�-+-+--- 1-f-�f--1-- 1--f--··---- _;.... - --�--� - . -=1=---f--------· ------ --- f.+-l-.f-+-1--+--t- - . --- --- -----4---- . -- - - ---- · -- · -1�(.. -f-- . . - -- ---1- � - • -·· ----- �� --- - - � H--of-1-+-· -- ---4--14-l,�-f--t--· • - 1---·. ·+-Ir+--f-- -f----++t-�- ·---- --- t-----1- - - . f--·f-· --4----1 ...---�- - - -·--- -·- +--1- --· t- --- ·--· - • 1-- f----1--- - ·---1-· -·-- . ·-1-- - - --- • -· - - -- - --- -1- - 1---1·-----.. 1 . _,__ -· � - --- -- - - - · -·- ·-'- ___.__ _,_j_ -- 1 Module E* (MPa) - - ·- 1. --- ----------------------- Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation 2 5
  24. 24. Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves DROITE DE FATIGUE DE LA GRAVE BITUME (0/20) ANNEXE 5 ,....... E Ë::::1.. c Q) '-" 0,00100 .� 0,00010 � Q3.... c 0 -� E.... ..8 'Q) Cl --- - 1--·· 0,00001 10000 ' Fatigue en flexion alternée à déformation imposée à 10•c 25 Hz - --1--- --f-· · - ·- - > x � ��xx �r->* x x x - - 100000 1000000 10000000 Nombre de cycles 2 6 Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation -----------------------
  25. 25. Catalogue de Dimensionnement des Chaussées Neuves DROITE DE FATIGUE DE LA GRAVE LAITIER (0/20) ANNEXE 6 1 r• 1 1 • - - j_ -1 - - 1- 0 1 • * 1 • - - + -1 - - 1- + -1 - Il') 1 • • - - -+- -1 - -+- _ , - ..,. 1 1 1 1 ....... 1 + >< z:('(") ....... 01:1 1 r- 10 0 9 � Il 1 >- 1 - - T - - T - - M N - •---�----�----�----�--�-----+ o - 00 ô Il') ô Sigma/Rf ------------------ Fascicule 1 1 Notice d'Utilisation 2 7
  26. 26. ----------- Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves ANNEXE 7 GRILLE DE CLASSEMENT DES GNT SELON LEURS CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES ••, •.:�... j..l-- 1 o ' o o o 0 0 0 0 tl' � 01"> N .... po:( � P1 1 � <!1 ll!l t _______, 0-- --, 0 �-1----'-�-4 --1�-l----1---f----1---'+--1 g Q 0 Q 0 Q 0 0 0 Q 0 = � � � � � � � � � � 0 "'' Q Q - 0 tl' Module �aractéri§tique Ec(MPa) 2 8 Fasclcula 1 1 Notice d'Utilisation -----------------·---------
  27. 27. ---------�-..,_,__ Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves ---== -..--n..._�,-�-�-· ANNEXES • TIJFl  TIJF2 x SGl 0 SG2 e AG � u 8 800 l' 0 Modulecaractéristique Ec(MPa) 8<"> 0 ll"l ("1 8("1 0 ll"l ...... 8- 0 ll"l 0 """" '!, q < "' ::s .,. "::l -� �"' � � c:"' �s.... "' 0.. c: 0 "::l "' e.... .E "" 0 ------------------- Fasclcule 1 / Notice d'Ut11lsadon 2 9
  28. 28. -----·-··-·------�- Catalogue de Dlmenslonnement des Chaussées Neuves ANNEXE9 A- SYNTHESE DES CLASSES DE TRAFIC La synthèse desclasses de trafic(TPLi, TCi, etTCEi) est donnée dans les tableaux aet b ci-dessous en fonction du niveau de réseau principal {RP1 et RP2) Tableau a :Classesde trafic relatives au réseau RPl ....,;' TCi,TCEi CJ�sses tle truflc eqnuJI6 d� Pl. 1 Classesde traflt ennombreau.lr • 1'CI ( 106) · ,lll d'essieux équivalentsde Bt :TCEi(t06) .. Structures Structures Structures àMTB : à MTLH StrutturesMTB : à MTLH TPLi (PL/j/sens} GB/GB, GB/GNT... GL/GL BCg/GC GB/GB, GB/GNT GL/GL BCg/GC 6000 65,2 65,2 91,2 39,1 65,2 9 1 ,2 TPL7 TC7 TC7 rrc7 TCE7 TCE7 TCE7 3000 - - 32,6 · - 32,6 45,6 19,6 32,6 45,6 TPL6 TC6 TC6 rrc6 TCE6 TCE6 TCE6 1500 16,3 16,3 22,8 9,8 16,3 22,8 TPL5 TC5 TC5 rrcs TCE5 TCE5 TCE5 600 6,5 6,5 9,1 3,9 6,5 9,1 TPL4 TC4 TC4 rrc4 TCE4 TCE4 TCE4 300 3,3 3,3 4,6 2 3,3 4,6 TPL3 TC3 TC3 rrc3 TCE3 TCE3 TCE3 150 1 ,6 1,6 7,3 1 1,6 2,3 TCEi = 'f�l x A _, A = 0 6� A = f �A = l Tableau b : Classes de trafic relatives au réseau RP2 ' Classesde trafic en nombrecumuléClasses de traflc de PL: TCi,TCEi ret (tos) d'essieux équivalentsde Bt: ""'- TCEi (l05) Structuresà MNT: Structures Structuresà MNT : Structures TPLi GNT/GNT, à MTB : GNT/GNT, UITB : (PL/j/sens} TUF/TUF... SB/SG TUF/TUF... SB/SG 300 22 22 13,2 9,0 TPL3 TC3 TPL3 TPL3 TPL3 150 1 1 1 1 6,6 4,4 TPL2 TC2 TPL2 TPL2 TPL2 lOO 7,3 7,3 4,4 3,0 TPLl TCl TPLl TPLl TPLl 50 3,7 3,7 2,2 1,5 TPLO TCO TPLO TPLO TPLO 0 0 0 0 0 3 0 Fascicule l / Notice d'Utilisation -------------------------
  29. 29. Catalogue de Dimensionnement des Chaussées Neuves ANNEXE 10 8- TRAFICS CUMULES EQUIVALENTS UTILISES DANS LE DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DU CATALOGUE Ces trafics cumulés équivalents ont été calculés à partir des classes et ce pour les deux niveaux de réseaux principaux (RP 1 et RP2). Ce sont ces trafics qui ont été utilisés dans le calcul du dimensionnement. Les résultats sont synthétisés dans les tableaux c et d donnés ci-après : Tableau c : Trafic cumulés en essieux équivalentsde 13 tonnes pour RPl "� tranç,s cumulés en nollbtc d'csllieux équivalents de 13 t : lill Classe TPLi Centre de .... _:.•·_?:. " '" 1'CBt (l06) ,(]� )�'0 " .....,:;r: (PL/j/sens) classes (PL/j/sens) Structures à MTB : Structures à MTLH GB/GNT, GB/TUF ... GL/GL BCg!GC 1 6000 TPL7 4200 27,5 45,8 63,8 3000 TPL6 2000 13,1 21,8 30,4 1500 TPL5 900 5,9 9,8 13,7 600 TPL4 420 2,7 4,6 6,4 300 TPL3 220 1,4 2,4 3,3 150 Tableau d : Trafic cumulés en nombre d'essieux équivalents de 13 tonnes pour RP2 • l'rafleçumulés en nombre d'essieux équivalents de 13 t : ClasseTPLi Centre de TCE ( tOS) .,. ,_ ' (PL/j/sens) classes Structures à MNT : (PL/j/sens) Structures à MTB : GNT/GNT,TUF/TUF SG/SG ... SB/SG 300 1 TPL3 220 9,6 6,4 150 TPL2 120 5,3 3,5 100 TPLl 70 3,1 2,0 50 TPLO 25 1,1 0,7 0 -------------------------- Fascicule l 1 Notice d'Utilisation 3 1

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