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  1. 1. COOPERATION CAMEROUN –UNION EUROPEENNE REPUBLIQUE DU CAMEROUN Paix-Travail-Patrie REPUBLIC OF CAMEROON Peace-Work-Fatherland MINISTERE DE L’ECONOMIE, DE LA PLANIFICATION ET DE L’AMENAGEMENT DU TERRITOIRE MINISTRY OF ECONOMY, PLANNING AND REGIONAL DEVELOPMENT MINISTERE DES TRAVAUX PUBLICS COMMISSION SPECIALE DES MARCHES FED MINISTRY OF PUBLIC WORKS SPECIAL TENDERS BOARD FOR EDF AMENAGEMENT DE LA ROUTE RN 1 FIGUIL - MAGADA DOSSIER D’APPEL D’OFFRES OUVERT INTERNATIONAL Volume 5.2 Etude Géotechnique Référence de publication : EuropeAid/129814/D/WKS/CM Financement: Fonds européen de Développement Convention de financement N° CM/FED/2009/021-538 MAI 2010
  2. 2. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 1 SOMMAIRE I. INTRODUCTION...................................................................................... 2 I.1. Documents recueillis.........................................................................................................................................3 I.2. Interprétation des données de reconnaissance visuelle......................................................................................3 I.3. Environnement de la route ................................................................................................................................3 I.4. Caractéristiques géométriques...........................................................................................................................6 I.5. Relevés de Dégradations ...................................................................................................................................6 I.5.1. Schéma itinéraire...............................................................................................................................................8 I.5.2. Dégradations de la route....................................................................................................................................9 I.5.3. Assainissement et ouvrages d’Art ...................................................................................................................10 I.5.4. Equipements de signalisation..........................................................................................................................11 I.6. Déflexions .......................................................................................................................................................11 I.7. Calage des résultats.........................................................................................................................................13 I.8. Exploitation des résultats de déflexion et de dégradations..............................................................................14 I.9. Conclusions.....................................................................................................................................................15 II. SONDAGES.........................................................................................17 II.1. Revêtement......................................................................................................................................................17 II.2. Couche de base................................................................................................................................................17 II.3. Couche de fondation........................................................................................................................................17 II.4. La plate forme .................................................................................................................................................17 II.5. Sol support (Zone de karal).............................................................................................................................17 III. ESSAIS DE LABORATOIRE ...............................................................18 III.1. Résultats d’essais de laboratoire......................................................................................................................18 III.2. CBR in - situ....................................................................................................................................................23 III.2.1. Résultats.....................................................................................................................................................23 III.3. Sondages au DCP............................................................................................................................................34 III.3. Problématique du Karal...................................................................................................................................40 III.3.1. Etude des zones spécifiques.......................................................................................................................41 III.3.2. Analyses de laboratoire..............................................................................................................................43 III.3.3. Tableau récapitulatif des essais gonflement et de perméabilité .................................................................43 III.4. Matériaux de viabilité......................................................................................................................................44 III.4.1 Emprunts.....................................................................................................................................................44 III.4.2 Carrières......................................................................................................................................................51 III.4.2 Investigations supplémentaires pour les carrières de Bidzar et de Moumour .............................................53 IV. DIMENSIONNEMENT DU RENFORCEMENT.....................................57 IV.1 Qualité de la structure .....................................................................................................................................57 IV.2 Classe de trafic ................................................................................................................................................57 IV.3 Méthode de dimensionnement.........................................................................................................................57 IV.3.1 Matériaux disponibles.................................................................................................................................58 IV.3.2. Structures de Chaussée ..............................................................................................................................59 IV.3.3. Vérification des structures de chaussée......................................................................................................60 IV.3.4 Conclusions.................................................................................................................................................61 V. PURGES..............................................................................................63 VI. ANNEXES............................................................................................64
  3. 3. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 2 I. INTRODUCTION Les études géotechniques ont pour objet de déterminer les caractéristiques actuelles de la chaussée (nature et épaisseurs des couches, caractéristiques de la plate-forme) et de recenser les matériaux disponibles pour la construction de la route. Elles comprennent les tâches suivantes : • Le relevé des dégradations ; • Les mesures de déflexion à la poutre Benkelamn ; • Les mesures du CBR in situ au DCP ; • Les mesures de portance in-situ au moyen du DCP (Dynamic Cône Penetrometer) pour l’étude de la chaussée ; • Les sondages avec coupes de la chaussée existante et prélèvement d’échantillon ; • La recherche des matériaux de viabilité ; • Les puits manuels pour prélèvements d’échantillons remaniés en vue des essais d’identification en laboratoire en zones d’emprunt ; • Les prélèvements d’échantillons intacts en zones spécifiques de Karal et de remblais aux fins d’analyses de laboratoires (essais d’identification, mesure de gonflement et de perméabilité) ; • En vue de la localisation et de l’étude des carrières et des matériaux rocheux, des sondages au pénétromètre dynamique lourd, des carottages sur roche massives, des essais mécaniques Los Angeles et Micro Deval, et des essais d’adhésivité Vialit ; • Les essais de laboratoire (essais d’identification sur les matériaux de chaussée, essais d’identification, compactage et portance CBR sur les matériaux d’emprunts, essais Los Angeles et Micro Deval sur les échantillons des carrières) ; A cet effet, deux campagnes de terrain ont été réalisées. La première par le Laboratoire agréé BRECG, réalisée au cours des mois de février et de mars 2009, alors que la deuxième campagne a été réalisée par le Laboratoire agréé INFRASOL entre le 28 décembre 2009 et le 30 janvier 2010. Cette deuxième campagne a été jugée nécessaire pour d’une part compléter la 1ère campagne et réaliser les essais et sondages complémentaires demandés par l’Administration d’autre part. Cette étude géotechnique a pour but de : • décrire la nature des sols et des matériaux rencontrés ; • déterminer leurs caractéristiques physiques, mécaniques et éventuellement hydrogéologiques ; • donner des recommandations sur les matériaux constituants les plates formes, ceux des zones d’emprunt et enfin ceux des carrières rocheuses. Le présent rapport rend compte des résultats obtenus, ainsi que nos observations et recommandations.
  4. 4. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 3 I.1. DOCUMENTS RECUEILLIS Afin de collecter et de centraliser le maximum de données relatives au tronçon de route étudié, nous avons pris attache avec la Direction des Investissements et de l’Entretien Routiers, la Division des Normes et de la Programmation et de la Cellule des Ouvrages d’Art. Nous avons pu obtenir toutes les données relatives aux études effectuées en 2001, les résultats des campagnes de comptage de trafic de l’année 2007. I.2. INTERPRETATION DES DONNEES DE RECONNAISSANCE VISUELLE La reconnaissance détaillée du tronçon de route concernée (relevé des dégradations et inspection des ouvrages) nous a permis, de noter que globalement, les tronçons actuels de route en très mauvais état sont dus à l’inexistence des ouvrages de décharge et des ouvrages d’assainissement longitudinaux (section d’environ 10 km autour du carrefour de Magada). L’aspect visuel montre que cette route a été entretenue sur toute sa longueur et ce pendant plusieurs campagnes annuelles. En dehors de quelques sections bien précises, la route semble être encore en bon état puisque la vitesse praticable reste élevée et que les dégradations structurelles (nids de poule, orniérages, etc.) ne sont pas très importantes, ou du moins ne le sont plus. Il faut noter que ce tronçon de route a été bien entretenu, ce qui masque en fait son état réel. Ainsi, seule la campagne de mesure de déflexion ainsi que les investigations géotechniques complémentaires effectuées détermineront l’état réel de cette route. I.3. ENVIRONNEMENT DE LA ROUTE Sur le plan d’urbanisation, certaines sections de cet itinéraire sont caractérisées par une forte densité de populations rurales ; les villages s’étalent le long de la route. Les principaux villages traversés par cette sont, en partant de Figuil : Koppo, Figuil, Bidzar, Batao, Moulvouda, Kongkong, Lam, Magada, Moutouroua, Laf, Mayé Guinadji, Moulva, Moussourtouk, Mouda, Mobonou, Salak, Gaklé. Quelques villages (Iongon par exemple) présentent des habitations très proches de l’emprise de la route. Des démolitions devraient être envisagées pour pouvoir réaliser les travaux d’élargissement de la route et de création des assainissements longitudinaux. Nous avons relevé, par ailleurs, le long de la route plusieurs places de marchés périodiques non aménagés. Quelques aires de repos non aménagées, imposées par les conducteurs de poids lourds (Kongkong, Mobonou, etc.) ont été relevées sur l’itinéraire. Les éventuels risques environnementaux sont détaillés dans le schéma itinéraire. Sur le plan géologique, on retrouve sur tout le long du tronçon essentiellement des roches granitiques (foncées et claires). Ces roches, en se décomposant, ont donné des formations latéritiques que l’on retrouve abondamment entre Batao et Magada. On note également dans cette région, la présence de réservoirs naturels aménagés à l’issue de l’exploitation de la latérite pour abreuver le bétail et pour la fabrique des briques en argile en saison sèche.
  5. 5. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 4 Les cartes suivantes présentent les principales formations géologiques traversées par l’itinéraire. Carte Géologique de la région de la route Figuil-Maroua
  6. 6. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 5 Légende
  7. 7. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 6 Ainsi, nous pouvons définir selon la carte qui précède les formations géologiques traversées par l’itinéraire objet de cette étude. I.4. CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES La chaussée le long de l’itinéraire Figuil-Maroua présente une largeur de 6 m, sauf au niveau de l’entrée et de la sortie de la ville de Figuil, où des élargissements et des revêtements des accotements ont été réalisés pour porter la largeur circulable à 9 mètres. Les accotements sont de 1 mètre de large en général, sauf certaines sections, où ils ont complètement disparus. Du point de vue tracé, sinuosité et déclivité, la section 2 du tronçon 2 (Carrefour Magada – Maroua) possède d’assez bonnes caractéristiques. Le tracé est relativement tendu et les déclivités sont pour la plupart comprises entre 2 et 5 %. Ce qui n’est pas le cas pour le tronçon 1 et pour la section 1 du tronçon 2 (origine du projet au carrefour Magada) où les déclivités très faibles, sont parfois inférieures à 1 % ce qui ne favorise pas l’écoulement des eaux superficielles et engendre la création de zones de stagnation au niveau des accotements et des fossés. Le revêtement de la chaussée observé sur l’ensemble du linéaire est un enduit superficiel bicouche. Ce revêtement a été entretenu plusieurs fois, d’où la présence de plusieurs couches de revêtements superficiels parfois et même de l’enrobé. Les accotements ne présentent pas de revêtement actuellement. I.5. RELEVES DE DEGRADATIONS Pour réaliser le diagnostic de l’itinéraire Figuil - Maroua, nous avons, en premier lieu, mené trois types d’investigations qui sont : • La reconnaissance visuelle et le relevé des dégradations qui permettent d’évaluer la gravité des désordres actuels de la route ; • Une campagne de mesure de déflexions tous les 12,5 m en quinconce sur toute la longueur de l’itinéraire, en vue de quantifier sa déformabilité ; • Une série de sondages au pénétromètre dynamique léger qui donneront des renseignements sur la structure en place, c’est à dire la nature et l’épaisseur des différentes couches de chaussée. Des échantillons ont été prélevés et soumis aux essais classiques d’identification (limites d’Atterberg pour les sols meubles et granulométries pour la couche de base), et de portance (Proctor, CBR), en vue de déterminer leurs LOCALITES FORMATIONS GEOLOGIQUES RENCONTREES FIGUIL-BIDZAR (24Km) Gneiss migmatitiques ; Amphiboles et Pyroxènes ; Micaschistes BIDZAR- MOUTOUROUA (27Km) Granites Syntectoniques ; Micaschistes MOUTOUROUA- SALAK (48Km) Granites Syntectoniques ; Gneiss Inferieurs SALAK- MAROUA (22Km) Alluvions ; Argiles Lacustres
  8. 8. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 7 caractéristiques mécaniques ; Les résultats de ces investigations seront utilisés pour déterminer les méthodes de réhabilitation adaptées aux problèmes à résoudre. La campagne de reconnaissance détaillée a démarré au cours du mois de janvier 2009 avec le déploiement de quatre équipes sur le terrain à savoir : • L’équipe chargée des mesures de déflexion et des sondages au pénétromètre dynamique léger ; • L’équipe d’identification et de caractérisation des ouvrages d’art et hydrauliques pour l’étude hydrologique et hydraulique ; • L’équipe chargée de l’analyse des aspects environnementaux du projet ; • Quatre brigades topographiques pour l’établissement des relevés de détails de l’itinéraire. Pendant la période du 08/02/09 au 18/02/09, une équipe du consultant, a procédé à une reconnaissance de la route. Cette reconnaissance avait pour but de recueillir sur le terrain, toutes les informations nécessaires à la planification des travaux. Ces informations concernent : • Le niveau de dégradation de la chaussée ; • L’état des Ouvrages d’Art ; • Les accotements et équipements annexes ; • La signalisation verticale et horizontale ; • Les équipements de sécurité ; • La stabilité des talus ; • L’entretien de la route ; Les informations recueillies ont servi à établir le cadre du schéma itinéraire qui servira au relevé des dégradations de la route concernée. Dès le 10 Février 2009, l’équipe chargée de réaliser les sondages pour prélèvement des échantillons de matériaux s’est mobilisée et soumettait tous les échantillons au laboratoire à Garoua pour identification complète. L’équipe de relevé VIZIROAD s’est déployée sur le terrain au cours du mois de février 2009, pour la collecte des données de dégradations, et de caractérisation de la route. D’une manière générale, l’itinéraire était parcouru à pied à raison d’environ 10 km par jour pour pouvoir, d’une façon complète, relever toutes les dégradations présentes au niveau de la plate-forme de la route et inspecter les ouvrages d’art et d’assainissement. Ceci constitue un excellent système de repérage pour le relevé des dégradations et pour l’ensemble des équipes de travail sur le terrain. Les informations recueillies seront notées sur des schémas itinéraires (matricules routières) en format A3, soit environ une échelle de 1/5000ème .
  9. 9. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 8 Une deuxième campagne de relevé au VIZIROAD a été réalisée par le Laboratoire INFRASOL au cours du mois de janvier 2010 en vue d’affiner les relevés réalisés sur le tronçon Magada-Maroua. I.5.1. SCHEMA ITINERAIRE Caractéristiques de la route, état des équipements et relevé des dégradations Les informations relevées comprennent notamment : • Les éléments de repère 9 Les agglomérations et villages ; 9 Les carrefours et intersections ; 9 Les accès aux pistes et aux riverains ; 9 Le risque environnemental ; 9 L’emplacement de la signalisation verticale (panneaux de police, panneaux de signalisation et panneaux de présignalisation) ; 9 Les limites territoriales ; 9 Le franchissement des cours d’eaux ; 9 Les encombrements éventuels ; • La géométrie de la route 9 Les différentes largeurs (accotements, chaussée) ; 9 La sinuosité du tracé en plan ; 9 L’indication des pentes du profil en long ; 9 L’emplacement et les caractéristiques des ouvrages d’art (types et dimensions, état général, dégradations, etc.) ; 9 L’emplacement et les caractéristiques des ouvrages hydrauliques et des ouvrages d’assainissement (types et dimensions) ; 9 L’emplacement et les caractéristiques des ouvrages de drainage latéral (types, dimensions, état, etc.) ; 9 Les zones de terrassements (Déblais, Remblais, Profils mixtes) ; • Les dégradations de la chaussée et des accotements 9 Les dégradations de surface ou arrachements (nids de poules, plumages, peignages, pelades, ressuages, etc.) qui favorisent l’infiltration des eaux ; 9 Les fissures (épaufrures fissures (dents de scie, paraboliques, les faïençages, etc.)qui sont en général superficiel ou structurels en fonction de leur gravité ;
  10. 10. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 9 9 Les déformations (orniérages, affaissements, bourrelets, flaches, tôles ondulées, etc.) qui traduisent les désordres structurels ; • Les problèmes environnementaux • L’état des équipements de signalisation A ces éléments ont été ajoutés : • Toutes autres observations telles que zones d’entretien (point à temps ou resurfaçage), zones inondables, érosion du sol, dégradations de talus, etc. sont notées sous cette rubrique ; • Les résultats issus des investigations géotechniques ressortant l’origine des dégradations ont été intégrés dans les schémas itinéraires ainsi que les aménagements y afférents ; I.5.2. DEGRADATIONS DE LA ROUTE Nous avons relevé trois types de dégradations : • Les déformations de chaussée ; • Les fissures et faïençages ; • Les arrachements. Elles sont caractérisées par leur gravité variant de 0 à 3, la valeur 0 correspondant à l’absence de la dégradation. On distinguait ici les dégradations de type A (Déformations, Fissuration, Réhabilitations en cours) entrant dans le calcul de la note VIZIR et celles de types B (les Nids de poule les autres défauts de surface et les dégradations des rives et accotements) n’entrant pas dans le calcul de cette note. Sur tout le tracé, on a noté la présence de plusieurs nids de poule. Ces dégradations et déformations ont été observées plus fréquemment et sont plus importantes au niveau du tronçon 1. Dans le tronçon 2, la section la plus dégradée est celle allant de l’intersection vers Zibou à Magada où il y a beaucoup de nids de poules. Ailleurs, quelques arrachements ou décollements de petites dimensions (10 à 20 cm de large) ont été notés au niveau de la couche de roulement. On observe également des épaufrures entre Magada et Batao dues au rétrécissement de la chaussée. Dégradations de type A • Les déformations Elles sont présentes le long de l’itinéraire avec un indice de gravité 3 sur environ 11 à 13 %. Elles sont très marquées entre les Pk 82 et 95 et ponctuellement sur l’ensemble de la route de gravité 2 et beaucoup moins de gravité 1 • Fissures - Faïençage Les Fissures - Faïençages ont été décelés sur l'ensemble de l’itinéraire malgré les travaux d'entretien qui en ont probablement masqué certains. Elles sont généralement associées à des ornières qui normalement évoluent vers les nids de poule. Elles sont de gravité 3 sur environ 12 % du tracé et particulièrement dans les sections suivantes : 9 Pk 4+900 - Pk 5+800
  11. 11. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 10 9 Pk 36+650 - Pk 37+100 9 Pk 53+000 - Pk 53+800 9 Pk 64+200 - Pk 65+800 9 Pk 69+900 - Pk 70+700 9 Pk 77+500 - Pk 79+750 9 Pk 82+200 - Pk 85+ 000 9 Pk 91+000 - Pk 94+900 9 Pk 107+000 - Pk 108+000 • Réhabilitations en cours Les réparations ont été observées sur l’itinéraire. Elles sont très présentes avec un niveau de gravité 3 entre les Pk 57+500 et 58+500 et 91+000 et 94+ 800 Dégradations de type B Elles concernent essentiellement les nids de poule très nombreux sur l’ensemble de l’itinéraire et les dégradations de rive (épaufrures) Les résultats des relevés sont présentés sur le schéma itinéraire (fourni en études préliminaires). Il faut noter que cette route fait l’objet, annuellement, d’une campagne d’entretien courant comprenant le nettoyage des accotements et le curage des fossés latéraux et des ouvrages hydrauliques. L’Entreprise Ketch est chargée de l’entretien de la route sur la section située dans la Région du Nord et l’Entreprise Entrebat est chargée de l’entretien de la route sur la section située dans la Région de l’Extrême Nord. I.5.3. ASSAINISSEMENT ET OUVRAGES D’ART Au niveau de la plate-forme, on notera que les ouvrages de drainage (fossés en terre ou maçonnés) concernent une grande partie de la route et ne présentent pas de dégradations en général. On a noté, par ailleurs, la présence tout le long du tracé, d’environ 336 ouvrages hydrauliques. Il s’agit généralement de buses métalliques ou en béton, de dalots en maçonnerie ou en béton armé. Ces ouvrages ont, pour les plus part, fait l’objet de travaux de prolongement d’un ou des deux cotés, afin de permettre d’obtenir une longueur totale acceptable. Ces prolongements ont été exécutés à des périodes différentes, par des entreprises différentes et avec des méthodes différentes. Plusieurs fissures sont visibles au niveau de quelques prolongements d’ouvrages. Par ailleurs, des désolidarisations des ouvrages de leurs têtes ont été notées. Pour le tronçon 1, les longueurs des ouvrages dépassent en général les 10 mètres. Par contre, au niveau du tronçon 2, ces longueurs avoisinent les 8 mètres pour une bonne proportion de ces ouvrages, malgré le fait qu’ils ont subi deux prolongements. Trois grands ouvrages sont présents sur le linéaire de cette section de route, dont deux non inclus dans l’étude (pont de Salak et Pont de Maroua sur le Mayo Tsanaga). Seul un pont à poutres
  12. 12. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 11 métalliques, situé au Pk 15+850 km, à quelques 9 km de Figuil devrait faire l’objet d’une étude de structure. Il s’agit d’un pont à poutres d’une travée de 12,50 mètres et qui se compose d’une chaussée de 6 m de largeur, de deux trottoirs de 1 m chacun. La couche de roulement au niveau de l’ouvrage est en béton bitumineux. L’état général de cet ouvrage n’est pas satisfaisant. Les garde-corps, les trottoirs, les joints de chaussées, les joints de trottoirs et le revêtement sont en très mauvais état. Un examen visuel des culées et des piles de cet ouvrage ne nous a pas permis de déceler d’anomalies apparentes notables. On note néanmoins qu’un léger affaissement de la chaussée a été observé de part et d’autre de l’ouvrage au niveau des rampes d’accès. Les tableaux des pages suivantes récapitulent les emplacements ainsi que les caractéristiques des ouvrages recensés sur cet itinéraire. I.5.4. EQUIPEMENTS DE SIGNALISATION La signalisation et les équipements de sécurité sont pratiquement inexistants sur cet itinéraire. On note la présence de quelques panneaux d’indication et de signalisation, de quelques balises d’ouvrages ou de virage, non normalisés. I.6. DEFLEXIONS Les mesures de déflexion ont été réalisées à la poutre de BENKELMAN avec un camion lesté à 13 Tonnes à l’essieu arrière et les pneus gonflés à 7 bars. Elles ont été faites tous les 12,5 m en quinconce sur l’ensemble de l’itinéraire. Les résultats ont été subdivisés en sections « homogènes » avec calcul de : moyenne, écart - type et déflexion caractéristique D90 par section D90 = Dmoy +1.3.ı Où : • Dmoy est la moyenne des valeurs sur la section considérée • ı est l’écart type des déflexions sur la section considérée • D90 est déflexion caractéristique correspondant à une probabilité de risque de dépassement de 10% L’époque idéale de mesure des déflexions est située dans le mois qui suit la fin de la saison des pluies. Les mesures ont été réalisées dans le cadre de cette étude, trois mois plus tard. Le Ǝ GUIDE POUR LE RENFORCEMENT DES CHAUSSEES SOUPLES REVETUESƎ document réalisé par le groupement SCETOUROUTE – CEBTP – LAVALIN a l’issu de « l’étude des 2400 km de routes bitumée du Cameroun » entre 1984 et 1987 recommande une correction selon l’époque et le lieu. Le coefficient correcteur à appliquer pour les régions du nord et de l’extrême nord est de 1.3 d’où Dh = 1,3 Ds avec : • Dh = déflexion en fin de saison des pluies • Ds = déflexion fin de saison sèche Les résultats sont présentés dans le tableau ci-après et détaillés en annexes
  13. 13. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 12 TABLEAU N°I.1 N° SECTION PK DISTANCE km MOYENNE ECART TYPE D90 (1/100 mm) CLASSE DE DEFLEXION 1 0+000 - 5+575 5+575 175 21 202 D6 2 5+587,5 - 17+362,5 11+775 141 59 218 D6 3 17+375 - 23+975 6+600 113 20 140 D4 4 23+987,5 - 33+637,5 9+650 97 41 151 D5 5 33+675 - 60+075 26+400 130 42 184 D5 6 60+087,5 - 64+925 4+837,5 158 25 190 D5 7 64+937,5 - 70+787,5 5+850 96 44 153 D5 8 70+800 - 74+812,5 4+012,5 158 33 204 D6 9 74+825 - 81+375 6+550 169 36 216 D6 10 81+387,5 - 84+275 2+887,5 95 30 134 D4 11 84+287,5 - 93+337,5 9+050 118 52 186 D5 12 93+350 - 97+350 4+000 84 31 124 D4 13 97+362,5 - 99+537,5 2+175 159 55 230 D6 14 99+550 - 105+375 5+825 80 29 117 D4 15 105+387,5 - 108+375 2+987,5 107 41 160 D5 16 108+387,5 - 110+162,5 1+775 122 38 172 D5 17 110+175 - 114+887,5 4+712,5 64 29 101 D4 Observations: La grande disparité des déflexions avec à l’intérieur d’une même zone une alternance des valeurs très fortes et très faibles conduit à obtenir des écarts type très élevés ( 25).Cette situation pourrait avoir pour origine l’hétérogénéité de la structure de chaussée sur l’ensemble de l’itinéraire d’une part et des travaux d’entretien réalisés par endroit d’autre part. Les classes de déflexion varient de D4 à D6 et sont reparties de la manière suivante : • 5 sections de classe D4 (3, 10, 12, 14 ,17), • 7 sections de classe D5 (4, 5, 6, 7, 11, 15 ,16), • 5 sections de classe D6 (1, 2, 8, 9, 13) Les sections de classe déflexion D5 à D6 (1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 15, 16) environ 91 km présentant de forte déflexion devront faire l’objet d’un traitement particulier notamment des purges ponctuelles avant de recevoir la structure de renforcement. Elles représentent près du 80 % tracé et témoignent de l’état de fatigue avancé de la chaussée.
  14. 14. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 13 I.7. CALAGE DES RESULTATS Le Manuel pour le renforcement des chaussées en pays tropicaux (CEBTP - LCPC -1985) indique que la corrélation entre le niveau de dégradation d'une chaussée et le niveau de déflexion au regard de l'environnement géologique et climatique conduit à des seuils de déflexion critique suivants: • d1 : Valeur au dessous de laquelle on considère que la structure se comporte de façon satisfaisante • d2 : Valeur au dessus de laquelle, on considère que la structure présente de sérieux défaut de portance. D'où la représentation schématique ci - dessous d1 = 75 x 1/100 d2 = 100 x 1/100 Déflexion Faible Moyenne Forte Portance Elevée Médiocre Faible Qualité de la structure Bonne Douteuse Mauvaise Selon les études menées récemment au CAMEROUN dans le cadre de la Banque des données routières du MINTP, les valeurs d1 et d2 sont respectivement égales à 75 x 1/100 mm et 100 x 1/100 mm pour un trafic T1 – T3 La représentation schématique correspondante pour les des différentes zones étudiées est donnée dans le tableau N°I.2 TABLEAU N°I.2 SECTION PK D90 (1/100 mm) Qualité de la déflexion Portance Qualité de la structure 1 0+000 – 5+575 202 Forte Faible Mauvaise 2 5+587,5 – 17+362,5 218 Forte Faible Mauvaise 3 17+375 – 23+975 140 Forte Faible Mauvaise 4 23+987,5 – 33+637,5 151 Forte Faible Mauvaise 5 33+675 – 60+075 184 Forte Faible Mauvaise 6 60+087,5 – 64+925 190 Forte Faible Mauvaise 7 64+937,5 – 70+787,5 153 Forte Faible Mauvaise 8 70+800 – 74+812,5 204 Forte Faible Mauvaise 9 74-825 – 81+375 216 Forte Faible Mauvaise 10 81+387,5 – 84+275 134 Forte Faible Mauvaise 11 84+287,5 – 93+337,5 186 Forte Faible Mauvaise
  15. 15. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 14 SECTION PK D90 (1/100 mm) Qualité de la déflexion Portance Qualité de la structure 12 93+350 – 97+350 124 Forte Faible Mauvaise 13 97+362,5 – 99+537,5 230 Forte Faible Mauvaise 14 99+550 – 105+375 117 Forte Faible Mauvaise 15 105+387,5 – 108+375 160 Forte Faible Mauvaise 16 108+387,5 – 110+162,5 172 Forte Faible Mauvaise 17 110+175 – 114+887,5 101 Forte Faible Mauvaise Observations: Le tableau ci – dessus, révèle que l’itinéraire FIGUIL – MAROUA présente sur la totalité de l’itinéraire une déflexion forte et donc une portance faible. La qualité de la structure est donc mauvaise sur tout l’itinéraire. I.8. EXPLOITATION DES RESULTATS DE DEFLEXION ET DE DEGRADATIONS L’analyse combinée de tous les résultats précédents selon la méthode CEBTP – LCPC 1985 pour déterminer l’état apparent et l’indice de qualité de chaque zone à renforcer donne le tableau N°I.3 suivant : TABLEAU N°I.3 N° ZONE PK D90 (1/100 mm) Qualité de la déflexion Portance Etat apparent (IS) Indice de qualité 1 0+000 – 5+575 202 Forte Faible 6 Q5 2 5+587,5 – 17+362,5 218 Forte Faible 6 Q5 3 17+375 – 23+975 140 Forte Faible 5 Q4 4 23+987,5 – 33+637,5 151 Forte Faible 6 Q5 5 33+675 – 60+075 184 Forte Faible 6 Q5 6 60+087,5 – 64+925 190 Forte Faible 5 Q4 7 64+937,5 – 70+787,5 153 Forte Faible 6 Q5 8 70+800 – 74+812,5 204 Forte Faible 6 Q5 9 74+825 – 81+375 216 Forte Faible 6 Q5 10 81+387,5 – 84+275 134 Forte Faible 5 Q5 11 84+287,5 – 93+337,5 186 Forte Faible 6 Q5
  16. 16. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 15 N° ZONE PK D90 (1/100 mm) Qualité de la déflexion Portance Etat apparent (IS) Indice de qualité 12 93+350 – 97+350 124 Forte Faible 5 Q4 13 97+362,5 – 99+537,5 230 Forte Faible 6 Q5 14 99+550 – 105+375 117 Forte Faible 5 Q4 15 105+387,5 – 108+375 160 Forte Faible 6 Q5 16 108+387,5 – 110+162,5 172 Forte Faible 6 Q5 17 110+175 – 114+887,5 101 Forte Faible 4 Q4 La comparaison des paramètres (Déflexion et Etat apparent) débouche sur la grille de décision suivante développée par le « MANUEL POUR LE RENFORCEMENT DES CHAUSSES SOUPLES EN PAYS TROPICAUX » Mai 1985 qui oriente le choix des solutions: d1 d2 Déflexion Etat apparent Faible Elevée Bon 1 Q1 ENTRETIEN Q2 ENTRETIEN Q3 Fissuré non déformé 2 - 3 Q2 ENTRETIEN Q3 Q4 RENFORCEMENT Déformé et fissuré 4 - 7 Q3 Q4 RENFORCEMENT Q5 RENFORCEMENT Observations : Il apparaît au regard de la grille ci-dessus que l’itinéraire FIGUIL – MAROUA d’indice de surface 4 à 6 donc déformé et fissuré et d’indice de qualité très majoritairement Q4 à Q5 devrait subir un renforcement. I.9. CONCLUSIONS L’itinéraire a été subdivisé en dix sept (17) sections « homogènes » Les déflexions caractéristiques D90 (M + 1.3ı) varient de 117 à 230 x 1/100 mm avec des classes de déflexion D4 à D6. L’examen des déflectogrammes et du tableau des mesures montre une grande dispersion des résultats avec des valeurs très élevées et très basses dans une même section conduisant à des écarts type très élevés ( 25).
  17. 17. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 16 Les sections de classe déflexion D5 à D6 devront faire l’objet d’un traitement particulier avant de recevoir la structure de renforcement. L’itinéraire FIGUIL – MAROUA présente très majoritairement une déflexion forte avec une portance faible et une structure mauvaise Les déflexions caractéristiques D90 obtenues avec ces structures ainsi que tous les paramètres (contraintes σt et allongements εt, εz) sont convenables pour les trafics T3.
  18. 18. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 17 II. SONDAGES Au cours de la 1ère campagne d’investigations, cent seize (116) puits manuels avec prélèvement d’échantillons pour les essais de laboratoire ont été réalisés. Les coupes de chaussée présentées en annexes font apparaître le long du projet des structures de chaussées très hétérogènes, avec des longueurs très variées. Ceci est dû d’une part à la diversité des matériaux de viabilité disponibles le long du tracé d’une part, mais aussi aux nombreuses opérations d’entretien subies par cette route depuis sa construction d’autre part. Il serait irréaliste de vouloir déterminer ici et de manière précise les limites et longueurs des différentes structures rencontrées car le nombre de puits réalisés ne le permet pas. En deuxième étape, il a été réalisé cent trois (103) sondages au DCP avec une fréquence moyenne d’un essai par kilomètre (du Pk 7+232 au Pk 112 + 925). Les données essentielles recueillies dans les sondages sont les suivantes. II.1. REVETEMENT Le revêtement est pratiquement constitué partout de plusieurs couches d’enduits superficiels, dont l’épaisseur varie de 3 à 10 cm. On observe même par endroits, des anciens revêtements sous la couche de base actuelle, voire même sous la couche de fondation actuelle ou sous la couche de fondation actuelle. II.2. COUCHE DE BASE Les matériaux constitutifs de la couche de base sont variés et dispersés le long du projet. Ainsi on distingue : • La grave concassée, épaisse de 10 à 20 cm, plus fréquente sur la 2ème moitié du tracé, mais sur des sections disséminées • Les autres matériaux, tantôt traités au ciment, tantôt à l’état naturel que sont : ¾ La grave quartzeuse, plus fréquente sur la première moitié. ¾ Les arènes granitiques rencontrées tout le long du projet. ¾ Les graveleux latéritiques également dispersés tout le long du projet. L’épaisseur de ces matériaux est également variable d’un point à l’autre, allant de 10 à 45 cm. II.3. COUCHE DE FONDATION La couche de fondation et essentiellement constituée des 3 derniers matériaux ci-dessus cités, utilisés à l’état naturel. II.4. LA PLATE FORME La plate forme est généralement constituée soit des mêmes matériaux que ceux de la couche de fondation, soit de sable et argileux, ces derniers pouvant être d’origine éluvionnaire. II.5. SOL SUPPORT (ZONE DE KARAL) Sous la plate forme, c’est-à-dire en dessous des 60 à 65 premiers cm de la surface de la chaussée, on rencontre des matériaux divers dont l’un appelé KARAL, mérite une attention particulière. En effet cette argile qui a la particularité de présenter des gonflements excessifs en saison pluvieuse et des
  19. 19. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 18 retraits excessifs en saison sèche est très préjudiciable à la tenue des chaussées. Une campagne spéciale de recherche de ce matériau a été menée, de préférence sous la chaussée, en prolongeant tous les sondages à la tarière mécanique, avec prélèvement d’échantillon. Sa présence est effective par endroits. III. ESSAIS DE LABORATOIRE III.1. RESULTATS D’ESSAIS DE LABORATOIRE Les résultats d’essais de laboratoire figurent sur les fiches géotechniques en annexes et sont récapitulés dans le tableau ci-après :
  20. 20. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 19 COUCHE DE FONDATION Repère PK Prof. (m) Nature W AG % Passant au tamis (mm) Lim. Att Classif γ γ γ γ s O.P.M f x IP m x IP nat. (%) 25 20 16 10 5 2 0,5 0,08 L.L I.P H.R.B t/m 3 γ γ γ γ d (t/m 3 ) W (%) 0 + 390 0,10-0,30 Arène granitique jaunâtre + grave latéritique jaunâtre 0,4 100 99 97 91 81 65 37 19 27 8 A-2-4(0) 2,630 2,001 9,4 152 282 1 + 440 0,20-0,50 Arène granitique jaunâtre 1,0 96 94 92 85 72 55 31 16 28 8 A-2-4(0) 2,601 1,963 9,0 123 232 3 + 668 0,10-0,25 Arène granitique 0,6 100 100 100 100 98 95 61 24 23 6 A-2-4(0) 2,673 1,920 10,3 138 324 5 + 918 0,30-0,75 Arène granitique rougeâtre 5,6 100 97 95 93 87 79 50 22 30 9 A-2-4(0) 2,622 2,031 9,5 193 415 7 + 032 0,10-0,40 Arène granitique rougeâtre 1,2 100 100 98 94 88 77 45 18 29 11 A-2-6(0) 2,658 1,964 10,2 196 445 8 + 138 0,20-0,40 Arène granitique jaunâtre 4,4 100 100 99 98 92 83 56 26 26 11 A-2-6(0) 2,601 1,906 10,3 280 579 10 + 337 0,10-0,40 Arène granitique 0,4 97 96 93 86 75 62 39 20 34 17 A-2-6(0) 2,661 2,020 10,3 341 651 11 +443 0,30-0,50 Arène granitique jaunâtre 2,4 100 100 96 92 85 73 43 20 24 8 A-2-4(0) 2,658 1,993 8,8 153 311 12 + 558 0,20-0,40 Sable argileux grisâtre 1,5 98 96 93 85 72 58 40 21 29 10 A-2-4(0) 2,744 2,040 10,0 195 357 13 + 673 0,10-0,50 Arène granitique 0,4 93 89 85 76 65 56 39 18 29 9 A-2-4(0) 2,635 2,019 7,9 173 343 15 + 945 0,30-0,70 Grave latéritique argileuse 1,0 96 87 82 71 57 50 39 14 21 8 A-2-4(0) 2,598 2,036 8,3 115 303 16 + 986 0,10-0,40 Grave latéritique argileuse 0,1 94 91 89 81 68 59 43 19 25 9 A-2-4(0) 2,649 2,062 8,7 181 374 19 + 188 0,30-0,60 Grave latéritique argileuse 0,9 89 84 80 70 56 46 38 17 22 6 A-1b(0) 2,616 2,050 8,5 102 224 20 + 295 0,40-0,60 Grave latéritique argileuse 0,3 88 87 83 70 56 47 38 15 31 15 A-2-6(0) 2,624 1,897 7,8 219 490 22 + 510 0,25-0,50 Sable argileux rougeâtre 0,7 93 92 88 77 63 55 42 20 24 6 A-1b(0) 2,564 2,026 8,2 115 228 23 + 628 0,25-0,60 Grave latéritique argileuse 0,4 90 82 78 64 51 44 32 13 28 11 A-2-6(0) 2,620 2,101 8,0 143 324 26 + 975 0,25-0,50 Grave quartzeuse gris jaunâtre 0,9 90 80 72 62 51 41 30 17 26 8 A-2-4(0) 2,643 2,050 7,5 140 226 30 + 345 0,25-0,60 Grave quartzeuse 0,2 91 90 87 78 64 53 37 16 39 19 A-2-6(0) 2,623 1,995 9,6 297 662 32 +403 0,20-0,55 Grave quartzeuse rougeâtre 0,4 97 92 84 73 60 46 35 19 33 16 A-2-6(0) 2,620 2,133 7,5 314 529 35 + 838 0,20-0,35 Grave latéritique argileuse 0,5 96 92 89 83 71 55 31 16 30 8 A-2-4(0) 2,571 2,022 8,6 128 229 37 + 950 0,20-0,60 Arène granitique jaunâtre 0,8 100 97 93 87 70 52 28 15 26 8 A-2-4(0) 2,615 1,989 9,5 120 206 39 + 050 0,05-0,30 Arène granitique 0,8 98 97 93 89 79 66 52 39 43 22 A-7-6(4) 2,710 1,984 11,0 838 1062 41 + 263 0,20-0,40 Arène granitique 9,6 100 100 99 96 81 60 37 12 25 10 A-2-4(0) 2,704 2,057 9,0 121 353
  21. 21. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 20 42 + 350 0,15-0,35 Grave latéritique rougeâtre 0,6 100 100 99 97 87 70 42 22 41 20 A-2-7(1) 2,526 1,976 8,7 438 791 43 + 400 0,20-0,50 Arène granitique 0,8 100 100 100 98 87 67 35 16 27 12 A-2-6(0) 2,743 2,054 9,5 193 392 45 + 625 0,25-0,50 Grave latéritique argileuse 0,3 100 100 99 96 81 61 32 16 31 12 A-2-6(0) 2,639 2,060 6,8 188 352 48 + 975 0,25-0,60 Grave latéritique argileuse 0,4 100 100 100 96 84 66 40 19 29 14 A-2-6(0) 2,552 1,920 10,3 273 509 50 + 125 0,30-0,60 Arène granitique 1,0 100 100 100 98 86 67 39 19 27 9 A-2-4(0) 2,579 1,960 9,4 164 319 55 + 632 0,20-0,50 Arène granitique rougeâtre 3,3 100 100 100 98 95 74 49 29 30 14 A-2-6(1) 2,614 1,977 9,5 398 628 56 + 450 0,20-0,50 Arène granitique 0,4 100 99 99 96 88 71 46 27 27 10 A-2-4(0) 2,627 2,067 8,0 261 412 58 + 537 0,20-0,50 Grave latéritique argileuse 1,6 100 100 100 99 96 75 40 18 26 11 A-2-6(0) 2,573 2,007 8,0 191 403 59 + 850 0,30-0,60 Arène granitique 0,8 100 99 99 98 95 77 45 26 19 6 A-2-4(0) 2,594 1,917 11,3 158 260 61 + 870 0,20-0,55 Arène granitique jaunâtre 1,1 100 100 100 100 98 79 44 23 23 5 A-1b(0) 2,552 1,998 7,0 109 197 68 + 250 0,20-0,55 Arène granitique 2,6 100 100 100 99 97 73 36 17 27 8 A-2-4(0) 2,878 2,053 7,5 141 289 71 + 100 0,20-0,40 Sable argileux blanchâtre 0,6 100 99 97 96 93 72 43 26 18 6 A-2-4(0) 2,590 2,025 8,7 151 230 74 + 864 0,20-0,30 Arène granitique 0,9 100 98 98 95 83 67 43 20 22 7 A-2-4(0) 2,612 2,053 7,8 132 273 77 + 095 0,30-0,50 Arène granitique blanchâtre 0,2 100 98 97 96 93 72 40 20 20 4 A-1b(0) 2,600 2,124 7,0 83 150 81 + 560 0,10-0,20 Sable argileux rougeâtre 0,5 95 94 92 85 69 51 38 25 30 11 A-2-6(0) 2,720 2,114 8,8 276 392 84 + 910 0,20-0,50 Sable argileux rougeâtre 1,2 100 100 100 98 83 59 31 17 30 10 A-2-6(0) 2,760 2,040 11,3 171 298 86 + 765 0,60-0,80 Argile sableuse rougeâtre 1,5 100 98 95 93 88 80 70 50 33 16 A-6(5) 2,728 2,032 10,7 793 1069 90 + 475 0,20-0,50 Sable argileux rougeâtre 0,9 100 100 100 96 82 62 46 28 23 7 A-2-4(0) 2,733 1,969 10,0 182 284 94 + 300 0,20-0,50 Sable argileux rougeâtre 8,5 100 100 99 94 74 54 44 32 25 14 A-2-6(1) 2,789 2,127 8,8 439 570 96 + 970 0,20-0,35 Argile sableuse rougeâtre 0,6 100 100 100 100 100 98 76 50 23 7 A-4(3) 2,320 1,873 8,2 326 484 100 + 240 0,05-0,30 Sable argileux rougeâtre 0,9 100 98 96 93 85 71 45 25 25 8 A-2-4(0) 2,668 2,011 9,6 212 361 103 + 770 0,15-0,35 Grave latéritique argileuse 0,7 89 81 76 69 51 31 21 13 27 11 A-2-6(0) 2,697 2,039 9,3 133 194 106 + 480 0,25-0,50 Grave latéritique argileuse 1,1 100 92 91 86 70 48 33 23 33 15 A-2-6(0) 2,763 2,030 9,0 354 483 110 + 350 0,36-0,45 Grave latéritique argileuse 1,1 97 95 94 88 68 44 31 22 28 13 A-2-6(0) 2,740 2,100 8,6 289 384 Moyenne 1,4 98 96 94 89 79 63 41 22 27 10 2,642 2,02 8,9 230 400
  22. 22. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 21 PLATE FORME Repère PK Prof. (m) Nature W AG % Passant au tamis (mm) Lim. Att Classif γ γ γ γ s O.P.M f x IP m x IP nat. (%) 25 20 16 10 5 2 0,5 0,08 L.L I.P H.R.B t/m 3 γ γ γ γ d (t/m 3 ) W (%) 0 + 390 0,30-0,80 Arène granitique jaunâtre 0,4 100 100 99 96 90 73 37 20 25 10 A-2-4(0) 2,634 2,110 7,5 203 344 3 + 668 0,25-0,85 Grave latéritique argileuse rougeâtre 0,3 96 94 90 78 61 49 35 17 26 10 A-2-6(0) 2,666 2,095 7,0 170 338 7 + 032 0,40-0,95 Arène granitique rougeâtre 2,2 100 100 98 92 83 71 43 20 31 11 A-2-6(0) 2,669 1,975 9,0 226 470 10 + 337 0,40-0,90 Sable argileux rougeâtre 0,5 100 100 100 97 89 79 50 21 27 11 A-2-6(0) 2,706 2,108 8,3 226 487 13 +673 0,50-0,80 Sable argileux rougeâtre 1,1 93 92 89 85 79 74 63 35 31 13 A-2-6(1) 2,676 1,973 10,3 462 809 16 + 986 0,40-0,80 Sable argileux rougeâtre 0,5 96 93 92 85 73 56 44 26 25 8 A-2-4(0) 2,672 1,993 9,5 214 348 20 +295 0,60-0,75 Sable argileux rougeâtre 1,0 97 96 94 85 75 67 59 42 33 17 A-6(3) 2,670 2,026 9,7 687 920 23 + 628 0,60-0,90 Argile graveleuse rougeâtre 1,4 91 88 83 76 66 58 51 37 26 10 A-6(0) 2,607 1,975 9,7 379 503 26 + 975 0,50-0,90 Argile quartzeuse rougeâtre 21,6 100 98 94 88 77 64 51 35 30 11 A-6(0) 2,578 1,980 9,3 405 568 30 + 345 0,60-0,95 Sable argileux rougeâtre 0,3 100 99 98 96 94 80 46 23 28 13 A-2-6(0) 2,636 2,043 8,4 298 568 32 + 403 0,55-0,75 Sable argileux noirâtre 0,8 96 92 89 83 76 72 68 44 27 9 A-4(2) 3,448 2,039 8,5 404 608 35 + 838 0,35-0,85 Grave latéritique argileuse jaunâtre 0,6 96 90 86 75 59 48 40 32 32 12 A-2-6(0) 2,551 1,972 8,6 372 445 39 + 050 0,30-0,85 Arène granitique jaunâtre 0,6 100 100 100 96 83 62 33 16 31 12 A-2-6(0) 2,606 2,087 7,0 190 373 41 + 263 0,35-0,65 Arène granitique grisâtre 0,7 100 99 98 97 89 67 51 34 34 11 A-2-6(0) 2,633 1,945 9,3 373 523 45 + 625 0,50-0,75 Sable argileux grisâtre 0,9 100 99 98 94 89 77 62 41 27 7 A-4(1) 2,653 1,985 9,5 276 392 48 + 975 0,60-1,00 Sable argileux rougeâtre 0,4 100 100 100 99 92 71 47 29 35 13 A-2-6(0) 2,657 1,982 10,7 373 568 50 + 125 0,60-1,00 Argile peu graveleuse 9,5 100 99 98 95 89 85 77 56 35 16 A-6(6) 2,502 1,737 13,0 879 1177 55 + 632 0,50-1,00 Arène granitique 0,9 100 95 91 79 59 41 31 20 30 15 A-2-6(0) 2,633 2,034 8,4 300 430
  23. 23. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 22 58 + 537 0,50-1,00 Grave latéritique argileuse rougeâtre 0,7 83 81 77 66 55 49 41 26 40 22 A-2-6(1) 2,658 2,020 9,8 562 870 61 + 870 0,55-0,90 Argile très plastique jaunâtre 1,7 100 100 100 100 100 94 85 65 51 27 A-7- 6(14) 2,641 1,944 11,7 1770 2262 65 + 007 0,35-0,75 Arène granitique rougeâtre 0,2 100 100 100 99 96 73 39 18 31 14 A-2-6(0) 2,606 1,998 8,5 245 503 68 + 250 0,55-1,00 Sable argileux grisâtre 4,2 100 100 100 100 98 67 43 27 30 15 A-2-6(1) 2,589 1,978 9,5 400 586 71 + 100 0,40-0,90 Sable argileux rougeâtre 0,7 100 100 99 96 87 62 40 24 32 13 A-2-6(0) 2,696 2,181 6,8 317 478 74 + 864 0,30-0,90 Sable argileux noirâtre 1,1 100 99 99 98 95 85 55 33 32 13 A-2-6(1) 2,640 2,058 7,3 439 706 77+ 095 0,50-0,90 Sable argileux rougeâtre 0,2 100 100 99 97 90 63 36 20 21 7 A-2-4(0) 2,655 2,036 9,5 151 244 81 + 550 0,20-0,40 Sable argileux blanchâtre 0,6 100 97 96 95 88 69 41 21 23 6 A-2-4(0) 2,667 1,989 9,3 125 233 84 + 910 0,50-0,90 Sable argileux jaunâtre 1,1 100 98 97 93 86 70 57 37 28 12 A-6(1) 2,611 1,910 10,5 450 660 86 + 765 0,80-1,00 Argile sableuse rougeâtre 1,1 100 98 97 95 89 79 68 47 31 10 A-6(3) 2,675 1,939 11,7 477 658 90 + 475 0,50-0,95 Sable argileux jaunâtre 0,6 92 92 90 86 75 61 45 26 25 12 A-2-6(0) 2,666 1,948 10,8 317 521 94 + 300 0,50-0,75 Grave latéritique argileuse r. 1,1 96 95 92 82 60 42 33 23 25 9 A-2-4(0) 2,713 2,037 9,5 207 272 96 + 970 0,35-0,85 Sable argileux jaunâtre 0,8 100 100 99 96 81 56 38 25 29 10 A-2-6(0) 2,664 2,000 9,8 252 352 100 + 240 0,30-0,80 Arène granitique jaunâtre 0,3 100 100 100 100 98 88 50 27 24 5 A-2-4(0) 2,600 1,990 9,0 149 257 103 + 770 0,35-0,75 Sable argileux grisâtre 1,0 100 96 96 93 88 79 58 36 25 10 A-4(0) 2,684 2,057 8,0 354 548 106+ 480 0,50-0,75 Argile peu plastique jaunâtre 1,0 99 95 94 91 85 79 70 50 30 13 A-6(4) 2,600 2,000 9,7 651 865 110 + 350 0,45-0,75 Argile sableuse jaunâtre 2,1 97 95 93 90 84 75 65 48 32 11 A-6(3) 2,833 2,040 10,9 540 711 Moyenne 1,8 98 97 95 91 82 68 50 31 30 12 2,668 2,005 9,3 395 588
  24. 24. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 23 III.2. CBR IN - SITU Les mesures de CBR in – situ ont été réalisées au Pénétromètre Dynamique à Cône selon la méthode du TRL Britannique (TRL Overseas road Note n° 8 – 1990) Les mesures ont été faites dans les couches de sols meubles de la chaussée existante (base, fondation, plate forme, terrassement) après décapage du revêtement, de la grave concassée et du sol ciment dans les sections où ils constituent la couche de base. NB : les mesures ont été exécutées au mois de février qui correspond à la période de saison sèche dans la région de l’extrême – nord. Ceci conduit à obtenir des CBR in – situ très optimiste III.2.1. RESULTATS Les résultats obtenus sont reportés dans le tableau ci-après et les fiches d’essai en annexes:
  25. 25. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 24 PK COUCHE 0+390 CD 1+440 CD 2+530 CG 3+668 CD 4+000 CD 4+800 CG 5+918 CD 7+032 CD 7+433CG 8+138 CD 8+662CG 9+237CG 10+337.5D Revêtement 10 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 Base CBR in-situ 20 AG 127 15 GQ 100 25 GQ 31 20 G.L 76 15 GQ 25 GQ 30 G.C 30 GL 119 15 G.A 25 GL 166 25 G.Q 68 15 G.L 74-58 Fondation CBR in-situ 20 AG 24 30 AG 78 20 AG 23 25 SA 76 82 30 AG 32 20 AG 30 20 AG 134 30 AG 58 20 AG 102 30 AG 111 20 AG 115 20 GL 34 Plate forme CBR in-situ 20 AG 20 Agj 14 20 AG 23 20 AS 15 180 25 Ag 50 25 AG 30 15 AG 58 45 GL 38 20 RD 31 35 GL 80 20 SA 147 30 AG 18 Sol – support N°1 CBR in-situ 20 Ag 20 Ag 27 20 A 39 83 20 GL 50 25 SA 32 20 AG 32 55 GL 76 30 RD 22 25 SA 30 RD 18 Sol – support N°2 CBR in-situ 25 A 39 47 Légende : AG = Arène granitique ; AS = Argile sableuse ; GL = Graveleux latéritique ; A = Argile ; GLC = Grave latéritique ciment ; GQ = Grave Quartzeuse GC = Grave concassée ; RD = Roche décomposée
  26. 26. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 25 PK COUCHE 11+443 CG 12+558 CD 13+673 CG 14+488CD 14+787 CD 15+945 CG 16+986 CD 18+078 CG 19+188 CD 20+295 CG 21+414 CD 22+510 CG Revêtement 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 Base CBR in-situ 25 G.Q 50 15 GL 15 GQ 25GL 82 25 GLC 20 GL.g refus 30 GL. refus 25 GL. 25 GL 15 GL. 55 20 GL. 20 GL Fondation CBR in-situ 20 AG 23 20 GL 91 20 AG 98-48 40 GL 180 40 GA 155 25GLr 35 GL 30 GL 49 30 GL 75-51 20 GQ 55 25 GL 12-104 25 GL 77 Plate forme CBR in- situ 20 SA 23 15 AG (116) refus GL 18 30 S 83 30 S 49 25 GLg 15 GL 15 AS 61 20 SA 23 20 AG 49 45 GA 104 30 GQ 39-69 Sol – support N°1 CBR in-situ SA 15 55 AS 47 60 GLr 105 Ar 115 Ag 39 95 An 13 70 GL 30 188 Sol – support N°2 CBR in-situ
  27. 27. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 26 PK COUCHE 23+628 CD 24+740G 25+850 CD 26+975 CG 28+038 CD 29+067 CG 30+345 CD 31+313 CG 32+072 CD 32+403 CD 33+510 CG Revêtement 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 Base CBR in-situ 15 G.C 100 15 G.C 100 20 G.C 100 20 G.C 100 15 G.C 100 25 G.C 100 15 G.C 100 20 G.C 100 20 G.C 100 15 G.C 100 15GL Fondation CBR in-situ 30GL 63 30GL 100 25 GQ 81 35GQ 108 25 GQ 83 60GQ 30GQ 51-40 20 GL 53-34 55GL 69 20 AG 83 20AG 58 Plate forme CBR in-situ 30RD 40 30GQ 45 30 AS 30 76-42 30Ar 90GL 35 RD 40-16 25RD 55 60GL 106 45Aj 39-22 35GQ 120-70 Sol – support N°1 CBR in-situ 40Ar 64 30AS 22 45 Ajc 53 76 45An 40GL 55RD 16 60RD 71 40RD 21 65Aj 80 GL 38 Sol – support N°2 CBR in-situ 18 10 65Ag 53 16 71 36 45Aj
  28. 28. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 27 PK COUCHE 33+612 CD 35+826 CD 35+838 CG 37+455 CD 37+950 CD 39+050 CG 40+200 CD 41+263 CG 42+350 CG 43+404 CD 44+537CG 45+625CD Revêtement 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 Base CBR in-situ 15 G.C 100 15 GC 100 15 G.C 100 15 AG 54 15 GL 100 05 GC 100 30 GL 100 15 GL 100 15 GL 100 15GL 15 GL 100 15 GL 100 Fondation CBR in-situ 20AG 141 30 A.G 63 20 AG 40GL 24 40AG 58-35 20AG 87 35 AG 87 20AG 83 20 AG 30AG 179-82 40AG 105 30 AG 53-76 Plate forme CBR in-situ 40GL 141-44 35 GL 100 refus 45 GQ 19 75GL 36 15 RD 13 20 GL 73 70 RD 36-19 20GL 26 40GL 82 20AG 42 70 GL 42 60 GL 33 Sol – support N°1 CBR in-situ 35GL 29-49- 19 120 Ar Karal 16 60 Aj 29 35Ar 40GL 42 20Ag 65 Sol – support N°2 CBR in-situ 60 Ar 105Ag
  29. 29. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 28 PK COUCHE 46+775 CG 47+825CD 48+975 CG 50+125 CD 51+225 CG 52+268 CD 53+376 CG 53+788CD 54+482 CD 55+632 CG 56+450 CD 57+500 CG Revêtement 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 Base CBR in-situ 15 GL 100 15 G.C 100 15 GL Refus 25 AG 100 15 GL 100 15GL 15 GC 100 20GL 134 15 GL 25 GC 15 GL 100 20 GL Fondation CBR in-situ 20 AG 194 Refus 45 AG 186-116 40 AG 10 Aj 107-59 30 AG 90 30 AG 229- 101 40 AG 204-103 25AG 40 AG 34-10 30GL 34 30AG 206 25 AG 168 Plate forme CBR in-situ 20 GL 35 ASg 102 40 Gr Refus 35 AG 35 40 GL 170 35GL 48 25 AS 42 20AS 30 Agj 32 40 Aj 10-18- 32 60 GL 86-59 25 Ar 100 Sol – support N°1 CBR in-situ 35 Aj 30 Aj 65 AG 40GL. 70 Karal GL 75Karal 60 karal 32 25GL 18 35GL 47 Sol – support N°2 CBR in-situ 40Ag 15 32
  30. 30. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 29 PK COUCHE 58+537CD 59+850 CG 60+732 CD 61+870 CG 62+832 CD 63+897 CG 65+007 CD 66+100 CG 67+235 CD 68+250 CG 69+360 CD 70+450 CG Revêtement 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 Base CBR in-situ 15 GL 100 25GL 192 20 G.C 100 15 G.C 15 GC 100 15 GC 20 GL 100 15Ar Ciment 15CG 15 GC 10 G.C 100 15 G.C 100 Fondation CBR in-situ 30 AG 129-106 30 AG 77 25 AG 187 refus 25 A G Refus 20 AG 187 20 AG 223 refus 25 AG Refus DCP impossible Refus DCP impossible 20 AG 20 AG 242Refus 35GQ 187 40 AG 182 refus Plate forme CBR in-situ 20 GL 22 35 GL 77 35 Aj 25 AG 40 AG 40 Ar 25 An Ar Ciment 40 AG 50 A G 15 GL 98 30 Ag Sol – support N°1 CBR in-situ 40 GL 45 GL 77 115 Karal 45GL 35R.D 25 GL 35 karal 30 Aj 45 R.D. 20GL 42 40 karal Sol – support N°2 CBR in-situ 80 Karal j Ag 25 Karal 20GL
  31. 31. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 30 PK COUCHE 71+100 CD 72+655 CG 73+770 CD 74+864 CG 75+975 CD 77+095 CG 78+220 CD 79+280 CD 80+440 81+560 82+685 Revêtement 03 05 05 05 05 05 05 05 05 05 05 Base CBR in-situ 17 GC 20 GC 100 15 GC 100 15 G.C 20 GC 100 20 GQ Ciment 100 20 GC 20 GC 15 GC 20 GL 117 20 GC Fondation CBR in-situ 10 sol ciment 25 AG 173 30 AG 107-67 30 AG 158-101 25 AG 158-101 25 AG 28 refus 25 AG 25 GQ 75 30 AG 129-63 25 AG 60 25 GL 151-84 Plate forme CBR in-situ 30 AG 15 ASj 35 GL 47 35 AG 61 25 GL 59 30 GL 25 AG 40 GL 112 – 43 35 GL 25 25 Ab 45 20 AG 45 Sol – support N°1 CBR in-situ 20Ag 40 karal 45 105 karal 14 60 GL 110 karal 35 35 GL 40 Karal 65GL 73 50 Karal 14 50 karal 50 GL Sol – support N°2 CBR in-situ 40 karal 52 65 karal 30 karal 90 karal
  32. 32. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 31 PK COUCHE 83+775 CG 84+910 CD 86+025 CG 86+765 CD 88+238 CG 89+388 CD 90+475 CG 91+110 CD 90+040 CD 92+662 CG 93+430 CD Revêtement 05 05 05 05 05 05 05 05 05 03 05 Base CBR in-situ 20 GC 25 GC 25 GL 50 GC 20 GC 20 GC 25 GC 20 GC 20 GC 12 GC 20 GC Fondation CBR in-situ 25 GL 53-28 60 GL 82-139- 84 50 Ag+blocs 88 25 Aj 92 40 GL 55-33 30 GLj 38-28 30 GL 70 60 GL 61 25GL 84 35 GL 124-48 25 GL 130-86 Plate forme CBR in-situ 35Agr 10 25 GL 84 10 RD + bloc 45 75 karal 18 80 Ag 21 25 GLr 41 30 GL 45 60 GL 83-62 35 GL 53 15Ab 29 30 GL 46 Sol – support N°1 CBR in-situ 125 Aj RD+blocs 23 140 karal 11 Ag 12 70GL 41 120GL 64 39 55 GL 25Ar 29 60 Ag Sol – support N°2 CBR in-situ 15
  33. 33. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 32 PK COUCHE 93+850 CD 94+300 CG 95+850 CD 96+970 CG 98+063 CD 99+213 CG 100+240CD 101+100CG 102+555 CD Revêtement 05 05 05 05 05 05 05 05 05 Base CBR in-situ 15 GC 100 15 GC 15 GC 15 GC 15 GC 15 GC 15 GC 15 GC 20 GC Fondation CBR in-situ 20 GL 174-114 30 GL 66-50 25 GL 75-47 25 GL 56 20 GL 85 20 GLj 171 40 GL 165-124 20 GL 142 25 GL 45 Plate forme CBR in-situ 25 GL 46 30 GL 57 25 AS 47 45 AG 38 40 AG 55 10 ArG 87 10 AG 99 40 Ar Gr 106 50 Aj 45 Sol – support N°1 CBR in-situ 15 GL 45 GL 55 GL 86 220 Karal 86 60 AS j 35 25 SA 99 20 AS 72 Karal Karal Sol – support N°2 CBR in-situ 125 karal 60 Ag 40 RD 56 45 GL Karal karal
  34. 34. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 33 PK COUCHE 103+770 CG 104+730 CD 105+880 CG 106+480 CG 109+200 CD 110+350 CG 112+350 CD 113 + 500 CG Revêtement 05 05 05 05 05 05 0,02 05 Base CBR in-situ 15 GC 15 GC 145 Refus 15 GC 20 GC 15 GC 20 GC 15 GC 15 GC Fondation CBR in-situ 20 GL 87 25 GL 25 GL 83 15 GL 83 20 GL 66 20 GL 93 23 AG 92 20 AG 132 Plate forme CBR in-situ 25 AS 52 25 Ar 40 Aj 39 25 AG 39 20 Aj 41-52 90 A 35 30 GL 92 35 GL 79 Sol – support N°1 CBR in-situ 25 AS 36 60 Karal 95 karal 14 45 AS 14 55 Ag 19 51 15 An 23 50 Aj 18 Sol – support N°2 CBR in-situ Karal Karal 40 GL 23
  35. 35. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 34 OBSERVATIONS : Les valeurs de CBR in – situ sont très variées et sont résumées dans le tableau suivant : Moyenne Ecart-type Couche de base de 31 à 137 92 42 Couche de fondation de 23 à 229 94 50 Plate forme de 19 à 182 56 34 Sol support n°1 de 13 à 102 43 31 Sol support n°2 de 10 à 135 33 21 N.B : Les essais n’ont été réalisés en couche de base que lorsqu’on considère que la couche n’est pas traitée au ciment. Ce qui justifie que la moyenne soit sensiblement égale à celle de la couche de fondation car les matériaux constitutifs des deux couches sont les mêmes et s’équivalent du point de vue portance à l’état naturel (Grave latéritique, arène graveleuse, grave quartzeuse) de classe portance S5. (30CBR60) Ces valeurs dispersées pour chaque couche traduisent l’hétérogénéité de la portance de la chaussée sur l’ensemble de l’itinéraire. Ce constat a été également fait sur les coupes de puits au regard de la disparité des épaisseurs des couches et de la variation des matériaux constitutifs. Ces valeurs sont par ailleurs élevées à cause des effets de la saison sèche et cachent la portance de la chaussée en saison pluvieuse lorsqu’elle est plus vulnérable. III.3. SONDAGES AU DCP Il a été réalisé cent trois (103) sondages au DCP avec une fréquence moyenne de un essai tout les kilomètres (du PK 7+232 au PK 112 + 925). L'exploitation des données recueillies a donné le tableau récapitulatif ci-après duquel il ressort que le corps de chaussée est constitué de 3 à 4 couches, à savoir : • Le revêtement dont l’épaisseur varie de 3 à 10 cm • La couche de base d’épaisseur comprise entre 10 et 45 cm avec une moyenne autour de 20 cm. Dans cette couche, hors mis quelques points où la valeur du CBR in-situ est inférieur à 80, l’ensemble des points de sondage présente des résultats supérieurs à 90. Les zones de faiblesse dans la couche de base sont donc autour des PK 48+400 (1 km), 52+822 (1 km), 54+135 (1 km), 56+975 (1 km), 58+018 (1km) et 107+840 (1km). Soit au total 6 km de couche de base de qualité très moyenne. • La couche de fondation, en dehors des deux points (PK 16+465 et 34+719) ou les valeurs de CBR in-situ obtenues sont juste limites (28), est une structure bien à très bien portante. • La plate forme offre dans l’ensemble des résultats confortant.
  36. 36. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 35 D’après les résultats des sondages au DCP, rien ne laisse envisager que les couches sous-jacentes pourraient présenter quelques problèmes. Mais les sondages effectués en première étape indiquent la présence du Karal, sol gonflant en certains points. Présence que nous confirmons grâce aux sondages réalisés en certains des points indiqués dans ce rapport. La présence de ce sol particulier pouvant être préjudiciable à la chaussée en saison de pluie, des essais spécifiques (essai de gonflement et essai de perméabilité) ont été réalisés sur les échantillons intacts et remaniés de ce sol. Les résultats obtenus sont annoncés dans la suite de ce rapport.
  37. 37. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 36 TABLEAU RECAPITULATIF DES CBR IN-SITU PK Couches de chaussée 18+633 19+741 20+854 21+962 23+069 24+184 25+295 26+412 27+506 28+552 29+706 30+829 31+692 CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD Revêtement épaisseur 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Base épaisseur 24 24 25,4 18 26 22 8 6.8 9 7.8 12 14 11 CBR in situ 264 98 145 81 93 245 477 427 412 459 216 213 421 Fondation épaisseur 34,5 38,7 15 19.5 10 14 14.7 42.5 26 25 CBR in situ 85 39 186 75 335 171 292 69 41 110 Plate forme épaisseur 11,3 26 36 48 16 31.5 38 .9 CBR in situ 107 256 67 83 139 68 38 Sol Support n°1 épaisseur 24.7 CBR in situ 131 PK Couches de chaussée 7 +232 7+785 8+400 8+949.5 9+787 10+890 12+000 13+115 14+080 14+597 15+366 16+465 17+532 CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG Revêtement épaisseur 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Base épaisseur 12 19 10 13 10 10 33 11 15 6 32 32 30,5 CBR in situ 319 311 474 139 290 150 62 107 112 603 113 249 260 Fondation épaisseur 33 45 (refus) 31 9,1 13 17,5 17 13,8 (refus) 24 38 20,5 CBR in situ 101 36 63 101 59 48 66 73(refus) 43 28 55 Plate forme épaisseur 30 15 32 28,7 13 23,9 29,7 17,7 10 5,5 CBR in situ 63 201 25 32 99 22 197 67 17 160 Sol Support n°1 épaisseur 33,5 43 CBR in situ 102 45
  38. 38. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 37 PK Couches de chaussée 32+235 32+956 33+561 34+719 36+646 37+697 38+500 39+625 40+731 41+806 42+877 43+970 45+081 CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG Revêtement épaisseur 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Base épaisseur 7,4 10 7 11 14 20 11 26 7 45 30 39 14 CBR in situ 384 253 710 275 249 220 245 188 101 90 186 133 449 Fondation épaisseur (refus) 46 (refus) 19 13 53 18 31(refus) 27 16 15 34 19.4 CBR in situ 85 28 126 64 100 125 49 99 97 27 253 Plate forme épaisseur 19.5 42 35(refus) 43.5 37.2 8 .2 26 14 CBR in situ 85 104 59 48 32 96 74 449 Sol Support n°1 épaisseur CBR in situ PK Couches de chaussée 46+200 47+300 48+400 49+550 50+675 51+746 52+822 53+583 54+135 55+057 56+041 56+975 58+018 CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD Revêtement épaisseur 5 5 5 5 Base épaisseur 20 30.1 8.5 28.5 21 34 10 37 18 34.6 45 17 12.5 CBR in situ 399 321 58 209 93 134 41 135 34 205 125 72 43 Fondation épaisseur 11.5 (refus) 20.5 20 17 37 32 34 23 (refus) 25.5 19 27.5 CBR in situ 268 358 148 184 95 69 91 67 52 142 92 Plate forme épaisseur 7.9 29 8 32.4 31 35 32.5 CBR in situ 237 61 76 64 59 63 52 Sol Support n°1 épaisseur CBR in situ
  39. 39. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 38 PK Couches de chaussée 59+193 60+291 61+301 62+351 63+364 64+452 65+553 66+667 67+742 68+805 69+905 70+775 71+775 CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG Revêtement épaisseur 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Base épaisseur 31 15 38 9,9 14 34 15.5 8.7 21 19 12 15 9.8 CBR in situ 82 129 212 357 219 312 231 227 304 404 369 237 359 Fondation épaisseur 22 26 22.4 (refus) 26 (refus) (refus) (refus) 49.1 37.7 19 32 (refus) CBR in situ 36 200 117 343 159 134 112 102 Plate forme épaisseur 9 21 19.9 12 23.3 CBR in situ 86 101 170 48 83 Sol Support n°1 épaisseur 27 CBR in situ 77 PK Couches de chaussée 73+212 74+317 75+419 76+435 77+656 78+772 80+860 81+000 82+120 83+210 84+220 85+467 86+395 CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD Revêtement épaisseur 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Base épaisseur 5.3 11 24.5 70.5 12.5 20.8 15.9 32.1 20 19 10 38 11.1 CBR in situ 442 104 155 186 497 417 415 297 335 171 676 81 311 Fondation épaisseur (refus) 32 10 39.7 24.7 (refus) (refus) 14 23 57 24.7 16 CBR in situ 61 257 280 294 171 140 127 108 158 Plate forme épaisseur 27.5 (refus) 48 28.1 31.5 41 CBR in situ 78 83 169 68 104 Sol Support n°1 épaisseur CBR in situ
  40. 40. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 39 PK Couches de chaussée 87+135 88+813 89+714 90+257 90+792 91+886 93+046 93+640 94+075 95+075 96+410 97+516 98+638 CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD CG Revêtement épaisseur 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Base épaisseur 14,6 16 18 10 6,7 21 47 38 38 19 29 29 37 CBR in situ 196 95 213 438 369 90 89 135 111 426 217 154 104 Fondation épaisseur (refus) 20 49 19 (refus) 11 23 32 32,2 (refus) (refus) 41 33 CBR in situ 216 131 262 118 162 101 82 125 58 Plate forme épaisseur 35.1 22 23.6 CBR in situ 100 195 82 Sol Support n°1 épaisseur CBR in situ PK Couches de chaussée 99+726 100+670 101+827 103+162 105+305 106+180 107+840 109+775 111+350 112+925 CG CD CG CD CG CD CG CD CG CD Revêtement épaisseur 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Base épaisseur 10.6 18 32 21 9 6.5 60 29 26 20 CBR in situ 538 300 199 332 196 188 63 114 155 171 Fondation épaisseur (refus) (refus) 12 22 51.1 17.5 31.1 (refus) 30,1 CBR in situ 292 125 141 60 153 309 Plate forme épaisseur 17.2 41.2 (refus) CBR in situ 234 42 Sol Support n°1 épaisseur CBR in situ
  41. 41. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 40 III.3. PROBLEMATIQUE DU KARAL Le karal nuisible à la route est celui situé en dessous du corps de chaussée. A cet effet la recherche de ce sol a été faite en première étape, en prolongeant les puits manuels par des sondages à la tarière mécanique pour carotter même le karal éventuellement endurci par la sècheresse. Le tableau ci – après présente les puits ainsi que les profondeurs où le karal a été décelé. PK PROFONDEUR DE LOCALISATION DU KARAL DEFLEXION OBTENUE (1/100 mm) 1+440 D 0,50 m 43+400 D 0,80 m 138 48+975 G 0,90 m 135 52+270 D 0,85 m 83 54+480 D 0,90 m 120 60+730 D 0,85 m 225 61+870 G 1,10 m 112 63+900 G 1,05 m 125 65+000 D 0,75 m 57 68+250 G 1,35 m 55 70+450 D 0,90 m 88 71+100 D 0,70 m 218 72+650 G 0,65 m 79 73+770 D 0,85 m 153 75+975 D 0,75 m 73 78+220 D 0,75 m 165 80+440 G 0,85 m 297 81+560 G 0,75 m 140 82+685 D 1,20 m 60 86+025 G 0,80 m 117 93+850 D 0,80 m 82 94+300 G 1,25 m 86 96+970 G 0,90 m 83 101+100 G 0,80 m 49 102+555 D 1,00 m 70 103+770 G 0,90 m 68 104+730 D 0,70 m 75
  42. 42. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 41 105+880 G 0,85 m 133 112+350 D 0,85 m 75 Observations: Le karal a été localisé du Pk 43+400 au Pk 112+500 exception faite du Pk 1+440. Il se situe essentiellement à partir de 0,75 à 1,35 m de profondeur à l’exception des Pk 1+ 440 et 72 + 650 où il est localisé respectivement à 0,50 et 0,65m. Compte tenu de la période de mesure (pleine saison sèche), on ne peut apprécier de manière significative l’influence du karal, tant sur les valeurs de déflexion que sur celles du CBR in situ. Par ailleurs il se situe plutôt à des profondeurs un peu moins influencées par les intempéries. III.3.1. ETUDE DES ZONES SPECIFIQUES Lors de la campagne complémentaire, les zones spécifiques étudiées sont celles de grand remblai ou celles où le Karal est situé en dessous du corps de chaussée et de ce fait devront faire l’objet d’une attention particulière. Le Karal est un sol argileux gonflant, spécifique de la région de l’Extrême Nord, dont la matrice argileuse est de la famille des montmorillonites. Il est très nuisible à la route lorsqu’il est situé en dessous du corps de chaussée car en effet, en saison sèche, il a la dureté d’une pierre et est très résistant alors qu’en saison pluvieuse, quand il est trempé il gonfle et perd presque toute sa portance (voir les résultats du tableau). Les zones de grand remblai ne sont pas nombreuses. Le seul cas que nous avons prélevé au PK 11+200 ne présente aucun danger, le massif étant constitué de conglomérat surmontant une couche d’argile sableuse noirâtre. Le tableau récapitulatif suivant nous donne les caractéristiques de chaque sondage à la tarière manuelle et prélèvement intact PK Position Profondeur de localisation du KARAL Epaisseur couche du KARAL Profondeur de prélèvement d’échantillons intacts Observations 11+200 CG STM1* Absence du Karal Zone de remblai 54+480 CD STM2* 1.13 m 0.70 PEI 1 1.20-170 m Zone à purger 63+660 CD STM3* 0.70 m 2.00 65+900 CG STM4* 1.40 m 1.00 PEI 2 1.70-2.30 m Zone à purger 67+500 CG STM5* 1.20 m 1.90 PEI 3 1.60-2.20 m Zone à purger 80+440 CG STM6* 0.60 m 1.20 PEI 4 1.20-1.80 m Zone à purger 85+475 CG STM7* 1.54 m 1.06 93+850 CG STM8* 0.80 m 1.20 96+970 CG STM9* 0.85 m 1.20 PEI 5 1.10-1.70 m Zone à purger 99+100 CG STM10* 1.00 m 1.90 104+730 CD STM11* 1.20 m 1.20 105+885 CG STM12* 0.80 m 1.50 PEI 6 1.40-2.00 m Zone à purger
  43. 43. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 42 106+800 CD STM13* 1.20 m 1.80 109+350 CD STM14 0.15 m 2.05 STM15 0.40 m 1.15 STM16 0.35 m 1.10 (*) Les échantillons prélevés à ces différents points de sondages ont fait l’objet d’une identification simple. Les coupes lithologiques des zones spécifiques (STM) sont représentées en annexes. Tous ces sondages à la tarière manuelle ont été réalisés sur les accotements. D’où la couche de matériau d’apport qui revient au droit de chaque coupe lithologique avec une épaisseur variable comprise entre 0.15 et 1.50 m avec une moyenne de 0.89 cm. Immédiatement en dessous se trouve la couche de Karal d’épaisseur variable comprise entre 1.00 et 2.05, soit une moyenne de 1.45 m. L’ensemble repose sur une roche décomposée ou altérité se trouvant à une profondeur minimale de 1.50 m.
  44. 44. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 43 III.3.2. ANALYSES DE LABORATOIRE Les essais d’identification du Karal dont les résultats sont récapitulés dans le tableau ci-après révèlent que ces sols sont de classe A-7-5 à A-7-6 dans la classification HRB. III.3.3. TABLEAU RECAPITULATIF DES ESSAIS GONFLEMENT ET DE PERMEABILITE Ce sont donc des sols pratiquement imperméables : coefficient de perméabilité kv variant entre 10-6 à 10-4 . Ils sont très gonflants, en effet, compacté à des énergies différentes pour simuler les différents états de compacité sur le site, nous avons obtenu les gonflements suivants : Si l’on considère que les sols in situ se rapprochent de ceux compactés à 90 % de l’OPM (sols légèrement consolidés) et que la surcharge sur la couche de Karal constituée par le remblai et les couches de chaussée est au plus égale à 27 Kpa (équivalent de 1.5 m d’épaisseur) contre la surcharge de 2.6 Kpa prise en compte lors de l’essai, on est en droit de penser que le gonflement réel en service ne représentera qu’une fraction de 7.5 % mis en évidence par l’essai. On peut donc le prendre égal à une valeur comprise entre 0.75 % et 7.5 %, soit une moyenne de 4,2%. Valeur très au dessus des spécifications de la DEN (1987) relatives aux matériaux utilisables en construction routière qui est de 1%. PK K moyen (cm/s) 54+480 5,98E-06 65+900 3,91E-06 67+700 8,19E-06 80+440 1,35E-05 96+970 1,05E-05 105+880 2,91E-05 Nature Niveau prélèvement (cm) Gonflement (en %) après 4 jours dans l'eau Classification H.R.B. 90% de l'OPM 95% de l'OPM 100% de l'OPM Karal noirâtre 90 - 150 7,94 6,26 4,32 A-7-5 (16) Karal bariolé 150 - 200 7,01 3,99 A-7-6 (10) Valeurs moyennes 7,5 5,1 4,3 Ecart type 0,7 1,6 Dispersion 9% 31%
  45. 45. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 44 III.4. MATERIAUX DE VIABILITE III.4.1 EMPRUNTS Vingt trois (23) emprunts de graveleux latéritique ont été localisés et reconnus par deux (2) puits manuels de profondeur variant de 0.50 à 1.00 m. Les échantillons représentatifs ont été prélevés pour les essais de laboratoire. La deuxième campagne de terrain a mis l’accent sur une vingtaine d’emprunts. Le tableau suivant indique la localisation ainsi que la description de chaque emprunt. Emprunts PK Lieu ou village Nature du matériau Puissance de l‘emprunt (m³) Observations N° 2 10+200 Kering Grave 10 000 N° 3 12+300 Kering Grave 6 960 N° 4 18+800 Waeba Grave 11 250 N° 5 23+100 Doualabidzaré Grave 8 750 N° 6 28+760 Bidzar Grave 10 500 N° 7 34+500 Batao Grave 4 688 N° 9 49+300 Kong -kong Grave 8 000 N° 10 50+700 Dahal Roche décomposée 9 375 N° 11 54+300 Dahal Latérite sableuse 11 875 N° 12 58+860 Zibou Grave latéritique 20 313 N° 13 63+660 Matourwa Sable argileux 8 313 N° 14 70+260 Badjava Sable argileux blanchâtre 22 100 N° 15 78+600 Laf Argile sableuse jaunâtre 8 750 N° 16 Karal La zone de Karal s’étend sur 3km. N° 17 90+560 Mayer- guinadine Sable argileux blanchâtre 5 000 N° 18 92+850 Mouda Grave latéritique 7 220 N° 19 93+300 Mebono Grave latéritique argileuse 9 750 N° 20 93+300 Mebono Grave latéritique argileuse noirâtre 9 120 N° 2122 99+100 Tas de découverte Emprunts déjà utilisés, présentant de tas de découverte. N° 23 98+800 Toulgou Latérite argileuse jaunâtre 20 250 TOTAL 172 324 m³
  46. 46. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 45 Ainsi, le long du projet, nous avons confirmé 20 zones d’emprunts parmi lesquels un emprunt est en fait un champ de Karal (Emprunt 16), deux sont formés de tas de découvertes et deux sont épuisés (Emprunts 21 et 22). Ces derniers ont été remplacés par un autre que nous avons localisé de l’autre côté de la route, soit au Pk 98+880. L’Emprunt 18 se trouve aussi du côté opposé de la route par rapport aux indications initiales (faute de matériau). Tous ces emprunts sont caractérisés par : • leur faible profondeur 0.60 à 1.50 m. • leur grande étendue, ce qui conduit à envisager des extensions en cas de besoin. • un substratum constitué par une roche décomposé. Les caractéristiques géotechniques issues des essais de laboratoire réalisés par BRECG puis confirmés par INFRASOL, sont présentées respectivement dans les tableaux ci-après. Les plans de situation et les fiches géotechniques sont joints en annexes.
  47. 47. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 46 N° puits Epaiss. (cm) W AG : % Passant à mm Lim. Att Classif Cl γ γ γ γ s O.P.M CBR G Découv erte Grave nat. (%) 31,5 25 20 16 10 5 2 0,5 0,08 L.L I.P H.R.B Port t/m 3 γ γ γ γ d (t/m 3 ) W (%) 95% (%) f x IP m x IP Emprunt PK 4+100 1 10 90 4,9 100 100 100 99 98 93 78 42 20 30 12 A-2- 6(0) S4 2,707 1,920 11,0 27 0,0 249 470 2 0 100 5,3 100 100 100 99 94 89 78 40 23 37 15 A-2-6(0) 0,000 0,0 0,2 348 574 Emprunt PK 10+200 2 15 60 3,3 100 100 96 93 88 81 72 50 32 34 14 A-2-6(1) S5 2,656 1,900 12,3 43 0,0 436 641 1 15 95 3,0 100 100 97 93 87 79 69 44 23 39 14 A-2-6(0) 0,000 0,0 0,0 321 577 Emprunt PK 12+300 1 15 85 1,6 100 100 100 100 100 99 96 44 23 36 15 A-2-6(0) S4 2,550 1,938 9,5 25 0,0 352 628 2 20 10 3,4 100 100 100 100 92 81 72 55 31 29 13 A-2-6(0) 0,000 0,0 0,0 397 504 Emprunt PK 18+800 1 30 50 2,2 92 76 82 76 65 43 31 26 16 37 14 A-2-6(0) 0,000 0,0 0,0 229 229 2 0 100 1,2 100 86 93 89 83 75 68 52 22 35 14 A-2-6(0) S5 2,698 2,010 0,0 39 0,0 304 0 Emprunt PK 23+100
  48. 48. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 47 N° puits Epaiss. (cm) W AG : % Passant à mm Lim. Att Classif Cl γ γ γ γ s O.P.M CBR G Découv erte Grave nat. (%) 31,5 25 20 16 10 5 2 0,5 0,08 L.L I.P H.R.B Port t/m 3 γ γ γ γ d (t/m 3 ) W (%) 95% (%) f x IP m x IP 1 25 75 3,1 100 91 95 94 91 85 76 67 50 41 14 A-7-6(5) 0,000 0,0 0,0 723 0 2 40 60 1,8 100 0 93 89 81 69 60 51 35 44 24 A-2-7(3) S4 2,714 2,085 0,0 26 0,0 845 0 Emprunt PK 28+760 1 40 50 8,6 100 0 98 96 92 84 74 52 31 29 13 A-2-6(1) 0,000 0,0 0,0 407 0 2 80 20 8,4 100 0 98 96 93 86 78 67 50 32 9 A-4(3) S4 2,686 1,932 0,0 25 0,0 476 0 Emprunt PK 34+500 1 10 90 1,1 100 0 100 92 87 81 77 74 46 26 7 A-4(2) S4 2,822 2,009 0,0 24 0,0 338 0 Emprunt PK 34+500 2 10 90 1,6 100 98 98 96 95 92 89 79 45 29 8 A-4(2) 0,000 0,0 0,0 370 638 1 15 85 2,6 100 100 100 97 88 70 58 52 47 33 14 A-6(4) S4 2,692 1,930 12,0 20 0,0 664 726 Emprunt PK 44+300 2 10 90 3,3 100 100 100 99 94 83 66 55 47 40 16 A-7-6(4) 0,000 0,0 0,0 752 844 1 30 70 1,2 100 100 100 97 95 86 61 32 20 31 12 A-2-6(0) 0,000 0,0 0,0 236 353 Emprunt PK 49+300 2 30 70 0,9 100 100 100 98 98 92 73 49 31 25 8 A-2-4(0) S4 2,602 1,960 9,0 29 0,0 230 353
  49. 49. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 48 N° puits Epaiss. (cm) W AG : % Passant à mm Lim. Att Classif Cl γ γ γ γ s O.P.M CBR G Découv erte Grave nat. (%) 31,5 25 20 16 10 5 2 0,5 0,08 L.L I.P H.R.B Port t/m 3 γ γ γ γ d (t/m 3 ) W (%) 95% (%) f x IP m x IP Emprunt PK 50+700 1 0 100 1,4 100 99 99 99 97 91 81 63 41 36 16 A-6(3) 0,000 0,0 0,0 642 771 2 0 100 1,7 100 100 100 100 100 95 80 54 30 32 13 A-2-6(0) S4 2,637 1,913 0,0 25 0,0 382 382 Emprunt PK 54+300 1 0 100 9,0 100 100 100 100 99 88 68 54 37 35 16 A-6(2) S4 2,628 1,932 0,0 30 0,0 571 0 2 0 100 3,3 100 100 100 100 100 89 67 52 35 31 11 A-6(0) 0,000 0,0 0,0 390 0 Emprunt PK 58+860 1 0 60 4,2 100 0 100 100 97 77 37 30 21 41 17 A-2-7(0) S4 2,085 0,0 26 0,0 353 0 2 0 60 3,7 100 0 100 100 100 99 92 86 76 43 17 A-7-6(12) S2 2,662 1,836 0,0 10 0,0 1318 0 Emprunt PK 63+660 1 30 70 2,1 100 0 100 100 100 100 95 70 33 22 12 A-2-6(0) S4 1,932 0,0 25 0,0 376 0 2 0 100 1,5 100 0 100 100 99 96 74 51 35 39 19 A-2-6(2) S4 2,655 1,954 0,0 23 0,0 651 0 Emprunt PK 70+600 1 0 100 1,2 100 100 100 100 100 99 86 57 32 32 14 A-2-6(1) 0,000 0,0 0,0 441 742 2 0 0 1,3 100 100 100 100 100 95 65 33 17 26 10 A-2-6(0) S4 2,671 1,970 10,5 30 0,0 177 318 Emprunt PK 78+600
  50. 50. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 49 1 25 55 3,4 100 99 99 96 87 71 51 38 27 29 12 A-2- 6(0) S4 2,664 1,845 11,5 25 0,0 334 430 2 0 100 2,7 100 100 99 96 94 91 87 82 60 38 19 A-6(8) 0,000 0,0 0,0 1118 1501 Emprunt PK 79+100 1 20 60 2,2 100 100 100 100 99 98 97 88 61 32 15 A-6(7) S4 2,644 2,009 9,0 28 0,0 902 1270 2 20 80 1,1 100 98 98 96 87 70 50 37 28 32 15 A-2-6(1) 0,000 0,0 0,0 411 464 Emprunt PK 90+560 1 0 100 4,8 100 98 100 98 97 93 85 79 63 38 17 A-6(8) S4 2,686 1,893 0,0 23 0,0 1073 1073 2 0 100 6,8 100 100 100 100 99 98 94 84 61 30 11 A-6(6) 0,000 0,0 0,0 668 0 Emprunt PK 92+850 1 0 100 3,4 100 100 100 100 100 89 65 51 43 45 20 A-7- 6(5) S4 2,686 1,893 0,0 23 0,0 851 0 2 0 100 2,6 100 0 100 100 99 87 49 34 27 43 16 A-2-7(1) S4 3,029 2,013 0,0 27 0,0 437 0 Emprunt PK 93+300 Coté gauche 0 0 3,1 100 0 97 94 84 69 53 42 28 26 8 A-2- 4(0) S5 2,655 1,860 0,0 33 0,0 239 0 Coté gauche 0 0 0,7 100 0 99 98 88 66 50 41 25 24 7 A-2-4(0) 0,000 0,0 0,0 182 0 1Coté droit 10 80 0,7 100 0 100 99 93 68 50 41 25 29 8 A-2-4(0) S5 2,691 1,972 0,0 35 0,0 204 0
  51. 51. E TUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L ’ ITINERAIRE F IGUIL -M AROUA G RP H YDROARCH /SGI S TUDIO G ALLI I NGEGNERIA /AI E NGINEERING APD – E TUDES G ÉOTECHNIQUES 50 Emprunt PK 93+300 2 Coté droit 20 80 2,0 100 98 96 94 87 68 45 33 22 25 5 A-1b(0) 0,000 0,0 0,0 101 135 Droit 0 0 0,7 100 100 100 100 96 81 59 46 26 21 8 A-2-4(0) 0,000 0,0 0,0 221 363 Emprunt PK 98+800 Droit 0 0 1,1 100 97 90 87 78 63 47 38 21 25 11 A-2- 6(0) S4 2,729 2,060 10,0 30 0,0 237 394 Gauche 0 0 2,5 94 92 91 88 78 57 40 33 23 28 9 A-2-4(0) 0,000 0,0 0,0 220 285 Gauche 0 0 0,8 100 100 98 97 94 79 59 48 28 21 4 A-2-4(0) S5 2,685 1,973 9,7 43 0,0 122 196 Emprunt PK 99+100 1 0 100 1,6 100 100 100 100 97 71 43 35 24 22 6 A-1b(0) S5 2,667 2,014 0,0 38 0,0 136 164 2 0 100 3,4 97 74 81 74 62 46 36 29 11 34 14 A-2-6(0) S5 1,973 0,0 43 0,0 153 153
  52. 52. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 51 OBSERVATIONS : Ces résultats montrent que : Les graveleux latéritiques et arènes granitiques de la région sont peu grossiers mais également de faible plasticité. Les graves quartzeuses sont grossières mais tous ces matériaux sont sensiblement équivalents pour les emprunts sélectionnés. A l’issue de la campagne de terrain complémentaire, il a été confirmé que la puissance de chacun de ces emprunts qui ne présente presque pas de découverte dans certains cas, tourne autour de 5 000 à 20 000 m3. Quatorze de ces emprunts sont classés selon la classification HRB dans l’une des catégories suivantes : A-1-b, A-2-6 (0 à 1), A-2-7 (0 à 3). Il s’agit des emprunts des PK 10+200, 12+300, 18+800, 34+500, 49+300, 50+700, 54+300, 58+860, 63+660, 70+260, 92+850, 93+300, 98+880 et 99+100. Les matériaux de ces gisements sont caractérisés par une faible matrice des fines et une faible plasticité. Ils sont peu grossiers et présente une granularité souvent pas très régulière. Les emprunts présentant des valeurs de CBR supérieures ou égales à 30 peuvent être utilisés en couche de fondation. Ceux présentant des CBR entre 10 et 30 peuvent être utilisés en remblai ou en fondation avec une amélioration au ciment. Les matériaux zones d’emprunt des PK 23+100, 28+750 seront utilisés en remblais. Sinon il faudra les améliorer au ciment, car il s’y prête avant de les utiliser en couche de fondation. Quant à ceux des emprunts 15 et 17 naturellement, il faut les mettre de côté. Dans le cas où on ne trouverait pas mieux dans ce secteur, une étude d’amélioration en ciment pourrait nous situer quand à son utilisation en couche de fondation. III.4.2 CARRIERES Quatre (4) sites de carrières rocheuses ont été reconnus. Il s’agit de : • DEROCA situé au Pk 21+160 et à environ 4,6 km de l’axe du projet, côté droit après de BIDZAR ; • MOUMOUR situé au village MOUMOUR sur la route Kaélé côté gauche à environ 17 k du carrefour de Magada au Pk 49+145 ; • BOBOYO située vers Kaélé, à 32 km du carrefour de Magada au Pk 49+145 et à gauche sur environ 5 km. • SALAK situé aux environs du PK 95 + 500 côté gauche et en bordure du tracé avant le pont de SALAK ;
  53. 53. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 52 Les caractéristiques intrinsèques connues de ces carrières seront récapitulées dans le tableau ci- après : CARRIERE LOS ANGELES MICRO DEVAL 6/10 10/14 6/10 10/14 BOBOYO 35 30 13 10 DEROCA 24 20 13 8 MOUMOUR 27 22 13 7 SALAK 14 13 5 4 Quatre (4) sites de carrières rocheuses ont été localisés et étudiées lors des deux campagnes d’investigations. Ils sont répertoriés dans le tableau suivant : Village Coordonnées piste d’entrée Distances de l’axe (km) Nature Aspect frontaille Couverture végétale Cubature m3 Situation actuelle N E Bidzar 09° 53’ 942’’ 14° 07’ 187’’ 1,9 Gneiss micas- schisteux Fissuré Savane arbustive 36 000 En exploitation Midjivin Moumour PK 17+600 du Cfour Magada vers Kaélé 10° 27’ 978’’ 14° 19’ 631’’ 17,6+4,4 =22km Granite rose microgrenu Fissuré homogène Quelques arbustes 220 000 Libre. Pas d’obstacles Boboyo PK 32 + 800 du cfour Magada Vers kaélé 10° 06’ 229’’ 14° 27’ 162’’ 32,8+8,5 = 41,3km Granite a grenu à biolite Fissuré homogène Quelques arbustes et cultures vivrières 160 000 Lac peuplé de crocodiles cultures et village *** Salak PK 95+500 10° 24’ 168’’ 14° 14’ 340’’ 0,2km Basalte à olivine Très fissuré Savane arbustive 75 000 En exploitation. Ces quatre carrières présentent toutes des valeurs Los Angeles et Micro Deval satisfaisantes pour leur utilisation comme matériaux de couche de base (Grave Concassée). Elles conviennent toutes pour un revêtement en béton bitumineux. Mais seules les 3 dernières conviennent pour un revêtement en enduit superficiel. La carrière de Bidzar serait de notre point de vue la mieux indiquée pour réaliser les travaux. Cependant tenant compte des distances de transport, on peut envisager l’exploitation de deux carrières, celles de Bidzar et de Salak.
  54. 54. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 53 III.4.2 INVESTIGATIONS SUPPLEMENTAIRES POUR LES CARRIERES DE BIDZAR ET DE MOUMOUR Il s’agit de deux carrières rocheuses dont l’une à BIDZAR (carrière de granite) situé à 29 km de FIGUIL et l’autre à MOUMOUR (carrière de granite) situé à 17+200 km du carrefour MAGADA (c'est-à-dire du poste de Péage). Ci après sont représentés les plans de localisations et les différents maillages utilisés pour les sondages au pénétromètre dynamique lourd dans les deux carrières étudiés. Vingt quatre (24) sondages aux pénétromètres dynamique lourd ont été réalisés dans ces zones afin de déterminer la profondeur des toits rocheux, ainsi que leur étendu. Les résultats de ces sondages sont récapitulés comme suit. Sondages au pénétromètre dynamique lourd Le tableau ci-dessous fait état des différents points de sondages au pénétromètre dynamique lourd, tout en donnant l’épaisseur de la découverte. CARRIERE DE GRANITE DE BIDZAR N° sondage PDL1 PDL2 PDL3 PDL4 PDL5 PDL6 PDL7 PDL8 PDL9 Epaisseur découverte (m) 1.60 0.50 0.15 1.40 1.60 0.40 1.05 0.30 1.00 N° sondage PDL1 0 PDL11 PDL12 PDL13 PDL14 PDL15 PDL16 PDL17 PDL18 Epaisseur découverte (m) 0.30 1.30 0.50 1.30 0.80 1.60 0.50 1.40 0.80 Puissance de la carrière de BIDZAR : supérieure à trois millions (3 000 000) de mètre cube CARRIERE DE GRANITE DE MOUMOUR N° sondage PDL1 PDL2 PDL3 PDL4 PDL5 PDL6 Epaisseur découverte (m) 0.80 0.25 1.20 0.20 1.30 0.20 Puissance de la carrière de MOUMOUR : supérieure à un million (1 000 000) de mètre cube NB : il s’agit bien de l’épaisseur de découverte + épaisseur roche décomposée Il en ressort globalement que : Dans la carrière de BIDZAR, l’épaisseur (ép) de la découverte est comprise entre 0.30 et 1.60 m, soit en moyenne 0.90 m, et, dans la carrière de MOUMOUR, cette épaisseur varie entre 0.25 et 1.30 m, soit en moyenne 0.65 m.
  55. 55. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 54 Analyse géologique De même, des sondages carottés en terrain rocheux ont été effectué et des échantillons de roches prélevés aux fins des analyses de laboratoire. CARRIERE DE BIDZAR Situé au milieu d’une chaîne de montagne, ce massif rocheux s’est formé certainement lors des orogénèses du précambrien D. Le précambrien ici représente l’ensemble des terrains plus anciens que le cambrien inférieur. Le précambrien est donc la plus longue des périodes géologiques de 4.57 milliards d’années à 570 millions d’années. Le précambrien D comporte essentiellement des formations du complexe de base : schistes cristallins, migmatites et des granites syntechtoniques. La carrière proprement dite est constituée des granites syntechtoniques anciens : matériaux issus des zones de profondeur où s’effectue encore l’anatexie (fusion partielle). Ces granites sont mis en place à la faveur des éléments structuraux tels que les discontinuités, les failles et pièges synclinaux. Cet affleurement comprend : des granites filoniens, des granites d’anatexie (granite ayant subit la fusion partielle, cette fusion partielle est responsable des migmatites, et des granites alcalins). • Les granites filoniens : ce sont des granites qui ont subi les conditions thermodynamiques (variation de température et de pression) et qui se sont fissurés. Ces fissures ou cassures se sont remplis des minéraux quartzo-feldspathiques (feldspath et quarts). • Les granites d’anatexie : ce sont des granites ayant subi la fusion partielle de certains minéraux à cause des variations de température et de pression. La fusion commence à partir de 650-750°C. • Les granites alcalins : on parle d’eux à cause des orthoclases (feldspaths alcalins) d’où la couleur rose des minéraux feldspathiques. • Les quartzites parsemés sur les granites. • Tous les granites sont les plutoniques (roches de profondeur). Ce sont des roches qui sont consolidées à la suite d’un refroidissement plus ou moins lent. Leur texture est grenue équante caractérisés par des minéraux en grains jointifs sensiblement de même dimension.
  56. 56. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 55 CARRIERE DE MOUMOUR C’est un affleurement qui s’est mis en place au précambrien comme celui de BIDZAR. Etant une intrusion granitique, cette carrière présente deux (02) types de roches : • Un front qui est constitué de granite de couleur grise dont les minéraux constitutifs sont : le quartz, les feldspaths potassiques. • Un front constitué de granite alcalin de couleur rose, dont sa composition minéralogique est la suivante : quartz, feldspaths alcalins (orthose). Tous ces granites sont de texture grenue équante. (voir schéma de texture) Essais Los Angeles et Micro Déval CARRIERE DE BIDZAR Classe granulaire LOS ANGELES (LA) MICRO DEVAL (MDE) Vi Moyenne Vi Moyenne 6.3/10 24.3 24.8 10.5 10.4 25.2 10.2 10/14 22.1 22.5 8.3 8.4 22.8 8.5 CARRIERE DE MOUMOUR Classe granulaire LOS ANGELES (LA) MICRO DEVAL (MDE) Vi Moyenne Vi Moyenne 6.3/10 25.7 25.3 9.04 9.1 24.8 9.24 10/14 22.6 23.0 6.8 7.0 23.4 7.1 Ces matériaux sont de très bonnes caractéristiques (LA 30 et MDE 20) et peuvent être utilisés tant comme matériaux pour couches de chaussée que pour la confection des bétons hydrauliques, des enduits superficiels et des bétons bitumineux.
  57. 57. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 56 Etude d’imprégnation aux produits bitumineux Liant utilisé : Cut-back 400/600 Dope d’adhésivité : Aucun Désignation de la carrière Adhésivité globale Adhésivité Active 6,3/10 10/14 6,3/10 10/14 BIDZAR 100 98,7 99,7 98,7 MOUMOUR 99,3 98,3 Le cut-back 400/600 adhère bien aux granulats des carrières de BIDZAR et de MOUMOUR à température élevée comme à basse température.
  58. 58. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 57 IV. DIMENSIONNEMENT DU RENFORCEMENT Le choix des solutions de renforcement dépend de plusieurs paramètres dont les plus importants sont les suivants : • Qualité de la structure • Classe de trafic • Nature et qualité des matériaux disponibles IV.1 QUALITE DE LA STRUCTURE Les sondages avec coupe réalisés sur 116 puits montrent une structure de chaussée très hétérogène et rappelée ci - après • Revêtement en enduit superficiel : 3 à 10 cm • Couche de base - Grave concassée 0/31,5 de 10 à 20 cm - Sol ciment d’épaisseur variable (environ 15 cm) - Arène granitique de 10 à 30 cm - Graveleux latéritique de 10 à 30 cm - Grave quartzeuse de 15 à 30 cm • Couche de fondation - Arène granitique de 20 à 30 cm - Graveleux latéritique de 20 à 30 cm - Grave quartzeuse 20 à 30 cm IV.2 CLASSE DE TRAFIC Le trafic sur l’itinéraire Figuil – Maroua se situe autour de 1 362 véhicules/jour avec un pourcentage de poids lourds qui avoisine 36,1 %, soit environ 417 poids lourds/jour avec un nombre d’essieux standards de 4 262 586. Les conclusions des études de trafic ont montré que le trafic de dimensionnement est le T3 selon « Le Manuel pour le renforcement des chaussées en pays tropicaux (CEBTP - LCPC -1985) ». Cette classe de trafic sera donc retenue pour le dimensionnement du renforcement. IV.3 METHODE DE DIMENSIONNEMENT La méthode de dimensionnement utilisée est celle dite CEBTP - LCPC qui consiste à : • Modéliser sous multicouche de Burmister la chaussée avec pour chaque couche de la structure les paramètres caractéristiques (épaisseur hi ; module de déformation Ei ; coefficient de poisson Vi) • Déterminer à l’aide du calculateur ALIZE III du LCPC les contraintes et déformations au niveau de chaque couche de la chaussée et du sol support et à les comparer aux contraintes et déformations admissibles des matériaux

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