La route et ses chaussées
Manuel de travaux publics
Jean Barillot, Hervé Cabanes et Philippe Carillo
Eyrolles
Remerciements2
Préambule. L'évolution des voies de circulation3
1. La sédentarisation à l'origine des premiers sentiers
3
2. La roue ou l'amorce d'une civilisation du déplacement
4
3. Les premiers développements des routes
5
4. L'apparition des premières techniques de construction
6
5. Les progrès techniques, source de développement face à des besoins toujours croissants
8
6. L'ère moderne de la construction routière
11
Chapitre 1. Terminologie routière15
Les différentes parties d'une route interurbaine15
Chapitre 2. Les terrassements19
1. La classification des sols
19
2. La plate-forme support de chaussée
20
3. Le drainage routier
23
4. Les études géotechniques
24
Chapitre 3. Les matériaux de chaussées27
1. Les granulats
27
1.1. Les granulats exploités en France28
1.1.1. Les granulats d'origine naturelle
28
1.1.2. Les granulats de recyclage
32
1.1.3. Les granulats artificiels
34
1.2. Les granulats et la normalisation européenne36
1.2.1. Comment s'opère le marquage CE d'un granulat ?
37
1.2.2. Les caractéristiques géométriques
37
1.2.3. La granularité (parfois appelée aussi la granulométrie)
37
1.2.4. La teneur en fines et la qualité des fines
38
1.2.5. Les caractéristiques physiques
40
1.2.6. Les caractéristiques chimiques
41
1.2.7. Le manuel de maîtrise de la production des granulats (MPG)
42
1.2.8. Choix par le producteur d'un système d'attestation de conformité et marquage CE des produits
43
1.3. Les granulats et la normalisation française45
1.4. Spécifications des granulats dans les marchés46
2. Les liants hydrocarbonés
49
2.1. Les bitumes49
2.1.1. Les principales caractéristiques d'un bitume
50
2.1.2. La normalisation et le marquage CE des bitumes
55
2.2. Les bitumes fluxés et les bitumes fluidifiés58
2.3. Les émulsions de bitume59
2.3.1. La fabrication des émulsions cationiques
61
2.3.2. Les principales caractéristiques des émulsions utilisées en techniques routières
63
3. Les enrobés à chaud
68
3.1. Spécifications des enrobés selon la norme européenne69
3.1.1. Les caractéristiques générales
69
3.1.2. Les caractéristiques empiriques
79
3.1.3. Les caractéristiques fondamentales
79
3.1.4. Les normes européennes concernant les épreuves de formulation et la maîtrise de production en centrale
88
3.2. Les spécifications selon la norme française NF P98-150-194
3.2.1. Les niveaux d'épreuves de formulation
94
3.2.2. La fabrication des enrobés
96
3.2.3. Le transport des enrobés
99
3.2.4. Les spécifications à la mise en oeuvre des enrobés
100
3.2.5. Le répandage des enrobés
105
3.2.6. La température de l'enrobé
107
3.2.7. Le compactage des enrobés
109
3.2.8. Les contrôles
114
4. Les matériaux traités aux liants hydrauliques
117
4.1. Historique117
4.2. Définitions117
4.3. Les constituants118
4.3.1. Les liants hydrauliques
118
4.3.2. Les adjuvants
122
4.3.3. Les fibres pour bétons
125
4.4. Les domaines d'emploi125
4.4.1. Les bétons routiers
125
4.4.2. Les traitements des sols (plate-forme support de chaussée - couche de forme et/ou sol support) à la chaux et/ou aux liants hydrauliques
131
4.4.3. Les bétons pour dallage et aménagements urbains
137
4.5. L'impact environnemental138
4.5.1. Capturer le dioxyde de carbone
139
4.5.2. Recourir à des adjuvants naturels
139
4.5.3. Recourir à des matériaux agrosourcés
139
4.5.4. La possibilité d'utiliser le gisement de matériau des chaussées : le retraitement en place
140
4.6. Les principaux freins du recours aux structures béton141
4.6.1. L'entretien ultérieur : l'apparition des fissures
141
4.6.2. Le temps de prise avant mise en service
144
4.7. Exemple d'une technique innovante : le béton de ciment alumineux fondu145
Chapitre 4. Le rôle d'une chaussée147
1. Les couches de surface
148
1.1. La couche de roulement148
1.1.1. Les critères de choix
150
1.2. La couche de liaison153
2. Les couches d'assise
154
3. Les couches d'accrochage
155
4. Les structures de chaussées
156
4.1. Les structures souples156
4.2. Les structures bitumineuses épaisses157
4.3. Les structures à assises traitées aux liants hydrauliques - structures semi-rigides157
4.4. Les structures mixtes158
4.5. Les structures inverses159
4.6. Les structures en béton de ciment - structures rigides159
Chapitre 5. Qualité de la couche de roulement161
1. L'uni longitudinal
161
1.1. La mise en oeuvre162
1.2. Les mesures d'uni162
2. L'adhérence
163
2.1. Mesures d'un coefficient de frottement166
2.1.1. Mesures du coefficient de frottement longitudinal (CFL)
166
2.1.2. Mesures du coefficient de frottement transversal (CFT)
168
2.2. Mesures de la macrotexture169
2.2.1. La méthode volumétrique à la tâche
169
2.2.2. La méthode profilométrique
171
Chapitre 6. Le dimensionnement173
1. Le dimensionnement mécanique
174
1.1. La durée de dimensionnement174
1.2. Le trafic poids lourds175
1.3. Le nombre cumulé de poids lourds177
1.4. Le nombre équivalent d'essieux de référence178
1.5. Le risque de calcul178
2. La vérification au gel-dégel
180
3. Le « Catalogue des structures types de chaussées neuves » (SÉTRA-LCPC, 1998)
182
3.1. Le dimensionnement mécanique182
3.2. La vérification au gel-dégel184
3.2.1. Calcul de Qg
185
3.2.2. Calcul de Qng
186
Chapitre 7. Les dégradations des chaussées187
1. Les principales causes de désordres
188
1.1. Le vieillissement normal de la chaussée188
1.1.1. La couche de roulement
188
1.1.2. Les couches d'assise
190
1.1.3. Le type de matériau de chaussée
190
1.2. Le vieillissement anormal de la chaussée : choix des matériaux et conditions de fabrication et de mise en oeuvre191
1.2.1. Le choix des matériaux
191
1.2.2. Les malfaçons
191
1.3. Les autres facteurs du vieillissement anormal de la chaussée192
1.3.1. Les terrassements
192
1.3.2. Le trafic poids lourd
193
1.3.3. Les arbres d'alignement
193
1.3.4. Les remblais
194
1.3.5. Les ouvrages hydrauliques
194
1.3.6. Les aléas naturels
195
1.3.7. Les réseaux
195
2. Les principaux désordres
201
2.1. Les déformations201
2.1.1. L'orniérage
201
2.1.2. Les affaissements
202
2.2. Les fissures205
2.2.1. Les fissures longitudinales
205
2.2.2. Les fissures transversales
206
2.2.3. Le faïençage
208
2.3. Les arrachements208
2.4. Les mouvements de matériaux214
3. Entretien du réseau routier
215
3.1. Les techniques d'entretien des dégradations ponctuelles de surface217
3.1.1. Le scellement des fissures
217
3.1.2. Le bouchage des nids-de-poule
220
3.1.3. Les emplois partiels à l'émulsion
222
3.2. Les réfections localisées du corps et de profils de la chaussée224
3.2.1. Les purges
224
3.2.2. Les reprofilage
226
3.3. Les techniques permettant de rénover les caractéristiques d'adhérence du revêtement228
3.3.1. Le grenaillage et l'hydro-régénération
228
3.3.2. La mise en oeuvre d'un revêtement spécial tel qu'un enduit superficiel haute adhérence
230
3.4. Le renouvellement des couches de surface230
3.5. Quelles innovations pour les routes de demain ?232
3.5.1. La mise en place de capteurs dans les chaussées
232
3.5.2. Les chaussées hors gel et à récupération d'énergie
232
3.5.3. La route solaire, révolution technologique durable ou utopie ?
233
3.5.4. La route verte
234
3.5.5. Le programme de recherche « durée de vie des chaussées » (DVDC)
234
Annexe. Caractéristiques de principaux produits hydrocarbonés utilisés en renouvellement des couches de surface237
Bibliographie241