Dimensionnement de Chaussée

8/10/2019 Dimensionnement de Chausse

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LE RESEAU ROUTIER DANS LE PERIMETREDE LA COMMUNAUTE URBAINE

En fin danne 2000, le rseau routier situ sur le territoirede la Communaut Urbaine comprenait :

158 km dautoroutes112 km de routes nationales650 km de routes dpartementales2348 km de voies communautaires

auxquels il faut ajouter environ 1000 km de voies sous autre statut,dont les chemins ruraux 400 km et les voies prives ouvertes la circulation 555km.

Une distinction de ces voies peut tre effectue selon limportance du traficquelles supportent :

Voies non circules soit 8 % des voies Voies de desserte soit 56 % des voies

(moins de 1500 vhicules par jour) Voies de distribution soit 19 % des voies

(de 1500 6000 vhicules par jour) Voies de liaison soit 17 % des voies

(plus de 6000 vhicules par jour)

Plus de la moiti du total de ce linaire soit 4268 km est plac sous la gestion de laCommunaut Urbaine et ce rseau de voirie occupe une superficie de 48 millionsde m2 soit environ 8% de la surface du territoire de la Communaut Urbaine.

LE PATRIMOINE DESPACES PUBLICSGRS PAR LA COMMUNAUTE URBAINE

15 millions de m2 de chausses10 millions de m2 de trottoirs5 millions de mtres linaires de bordures

1,3 millions de m2 de zones de stationnement0,5 millions de mtres linaires de fosss

1 million de m2

de terre plein0,3 millions de m2 de pistes cyclables

La valeur de ce patrimoine peut tre estime environ 10 milliards de francs.


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re en 1968, la Communaut urbaine de Lille regroupe 87 communes et plus d'un million d'habitants.

La structure trs particulire de Lille Mtropole, organise autour desquatre ples d'attraction que forment Lille, Roubaix, Tourcoing et Villeneuve d'Ascq, dtermine l'important rseau d'infrastructuresconstitu au fil du temps pour favoriser les changes sur un territoirede 612 km 2 .

Aujourd'hui encore, l'action des services de la voirie s'inscrit dans cette logique tout en s'orientant dsormais vers un dveloppement urbainqui vise tablir une vritable unit conomique, sociale et environ-

nementale dans la mtropole.L'extension urbaine, lie la croissance dmographique et au dve-

loppement conomique ncessitent encore la ralisation d'infrastruc-tures nouvelles.

Ainsi, en partenariat avec l'Etat, la Rgion et le Conseil gnral, laCommunaut urbaine participe-t-elle la construction de grands axesde liaison comme le boulevard priphrique Est.

Ses interventions passent galement par la valorisation des espacesurbains. La politique de la Ville renouvele, la recherche d'une

meilleure qualit des espaces publics et la mise en uvre du Plan dedplacements urbains favorisant les modes de dplacements alterna-tifs la voiture ncessitent, en effet, d'importantes oprations de

ramnagement et de requalification des voies existantes.Il s'agit, enfin, d'entretenir le patrimoine existant tout en adaptant l'en-

semble du rseau aux besoins d'une mtropole qui volue.

Ce nouveau Catalogue de structures est un outil qui, parmi d'autres,constitue une rponse ces principales proccupations. Il vient com-

plter l'ensemble des moyens mis la disposition des diffrents inter-venants sur la voirie communautaire et qui permettent une gestionfine du patrimoine, l'analyse et l'optimisation des flux de circulation;des moyens qui contribuent, finalement, la lutte contre l'inscurit

routire.

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P R A M B U L E

Ds 1984, la Direction de la Voirie de la Communaut Urbaine de Lille affi-chait sa volont de disposer dun rseau routier de qualit et de se doter doutils per-formants pour la construction et la maintenance de son patrimoine. Elle adoptait alorsle premier catalogue de structures de la Voirie Communautaire, issu pour la majeurepartie du catalogue de voirie du rseau national.

Forte de cinq ans dexprience quant son utilisation, elle procdait en 1989 une premire refonte de ce catalogue, le nouveau intgrant cette fois les spcificitsde la Voirie Urbaine, en matire de technique, dexploitation et dentretien, mais aussien matire de trafic et surtout dagressivit. Le nouveau document allait faire long-temps rfrence pour lensemble des collectivits, et autres matres duvre.

Cependant les 10 dernires annes du XX sicle allaient aussi tre marquespar une forte mutation des mtiers de la Voirie Urbaine :

Sous limpulsion croissante des citoyens, des lus et des techniciens, apparaissent lesconcepts de lamnagement urbain, au dtriment de la traditionnelle route, cordon de

bitume ; En liaison troite avec lamlioration du cadre de vie, la notion de dveloppement durable modifie les pratiques du pass, en intgrant peu peu dans la voirie les tech-

niques de valorisation des dchets ; Lindustrie routire dveloppe des techniques innovantes ; Sous limpulsion europenne, apparaissent de plus en plus de textes normatifs ; La qualit est dsormais de rigueur quelle soit issue des normes ISO, ou de ladmarche TP Qualit ; les matres doeuvre quils soient privs ou publics ne sont pasde reste ; Les collectivits, loi sur lair oblige, dveloppent leur P.D.U (Plan de DplacementsUrbains) : les modes de transport voluent, lintermodalit apparat, et avec eux une

nouvelle hirarchisation du rseau viaire est peu peu mise en place, modifiant les sollicitations agressives des voies.

Autant de mouvements dont a bnfici lespace public urbain, mais qui fontquaujourdhui une refonte du catalogue de structures de la Voirie Communautairetait ncessaire. Ce ne fut dailleurs pas le seul document devoir voluer : on rap-pellera ce titre lapparition prochaine dun nouveau catalogue des matriaux modu-laires (auquel il est fait quelquefois rfrence dans le prsent document), ainsi que laparution dun document concernant les chausses rservoirs (non reprises dans leprsent document, car trop spcifiques).

Ce nouveau catalogue :sappuie sur la mthode de dimensionnement dcrite par le guide techniqueConception et Dimensionnement des Structures de chausses dit par le SETRA-LCPC Dc. 94.

affiche de faon explicite les hypothses de dimensionnement des chausses rete-nues :

- Rception de la couche de forme 40 MPa - Dure de vie 30 ans avec un taux de risque de 7 % - Progression du trafic poids lourds : 1 % par an - Indices de gel de rfrence :

Hiver rigoureux non exceptionnel 90 C JHiver rigoureux exceptionnel 250 C J ;


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e sprend en compte des matriaux tels que :

- La grave laitier cendres volantes (GLCV) - La grave liant routier (GLR) - La grave laitier cendres volantes base de granulats issus de matriaux

recycls de dmolition (GLCVMRD) - Le bton de ciment (BC) - Les sables laitier cendres volantes (SLCV, SLCV(MRD)) - Les enrobs et btons bitumineux module lev (GB, EME, BBME).

Ces principes adopts par ce nouveau catalogue permettent denvisager lesvariantes et par consquent nliminent pas demble les matriaux absents .

Dans le but de simplifier son usage, les deux principes ci-aprs ont t rete-nus :

La notion de trafic en tant que telle disparat pour faire place une typologie de voies,chaque classe de la typologie tant caractrise par une agressivit cumule ;

Les matriaux pour couches de forme sont classs en 5 grandes catgories, dont 3 uti- lises sur le territoire de la CUDL. Les paisseurs sont donnes pour chacune de ces 3catgories. L encore, la possibilit reste offerte de proposer des variantes conditionde classer le matriau propos dans lune des 5 catgories ;

Ce nouveau catalogue sest aussi voulu novateur dans sa prsentation ; il seprsente sous la forme de 3 classeurs dans un tui, au format portrait :

Un premier classeur consacr au dimensionnement des chausses neuves ;Un deuxime consacr lentretien des chausses ;Un troisime reprenant la cartographie des sols supports et de la nappe phratique

sur le territoire de la CUDL.

Cette prsentation devrait permettre une utilisation plus facile du document,que ce soit au bureau ou sur le terrain : ainsi le dimensionnement dune structureneuve ou le renforcement dune structure xistante peut se rsumer aux quelquestapes schmatises ci-aprs.

Il a enfin t conu avec le souci permanent dassurer le meilleur service lusager dans des conditions conomiques satisfaisantes. Il rpond de plus, la volonttoujours affiche dune homognisation de traitement de lespace public sur len-semble du territoire communautaire.

Ce nouveau catalogue a t ralis avec ltroite collaboration du Centre dtudesTechniques de lquipement Nord Picardie / Laboratoire Rgional des Ponts etChausses de Lille.

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Pages

I. Dimensionnement des couches de forme . . . . . . . . 9

I.1. Prsentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10I.2. Critres de dimensionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11I.3. Les matriaux utilisables en couche de forme . . . . . . . . . . . 11I.4. Dimensionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12I.5. Drainage des plates-formes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13I.6. Utilisations admissibles des mchefers faible fraction

lixiviable en techniques routires et assimiles . . . . . . . . . . 14

II. Dimensionnement des structuresde chausses neuves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

II.1. Agressivit du trafic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16II.2. Couche de forme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19II.3. Longvit de l'ouvrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19II.4. Accroissement de la circulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19II.5. Dimensionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19II.6. Vrification des structures au gel-dgel . . . . . . . . . . . . . . . . 20

- Principe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20- Pratique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20- Exemple d'utilisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

II.7. Fiches type : dimensionnement et vrificationau gel-dgel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

. Chausse type 1 (GLCV) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

. Chausse type 2 (GLCV M.R.D.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

. Chausse type 3 (GB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26. Chausse type 4 (EME) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

. Chausse type 5 (BC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

. Chausse type 6 (GLR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

. Chausse type 7 (SLCV, SLCV(MRD)) . . . . . . . . . . . . . . . 34

III. Dimensionnement des trottoirs, zones de stationnement VL, voies rserves aux cycles,voies pitonnes et couloirs bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

III.1. Dimensionnement des trottoirs etzones de stationnement VL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

III.2. Les voies rserves aux cycles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39III.3. Les voies pitonnes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39III.4. Les couloirs bus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

ANNEXES : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

Annexe 1 : Prescriptions pour le compactage . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Annexe 2 : Classification des granulats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31Annexe 3 : Abrviations sur les performances des matriaux . . . . 32Annexe 4 : Proposition de structure variante . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Annexe 5 : Description des matriels dauscultation . . . . . . . . . . . . 33

S O M M A I R E


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P R O C D U R E D E C H O I X D U N ES T R U C T U R E D E C H A U S S E

Dimensionnement Couche de Forme

Choix

Naturedu sol support

Prsence de lanappe

Dimensionnement Chausses neuves

Grille fixant lpaisseurenvisageable

Grille fixant lpaisseurdes couches

Grille de vrificationGel/Dgel

proposant ajustementpaisseur, couche de

forme...

Traitement de surfaceou matriaux dapport

Typologiede la voie

Classe dagressivitdu trafic

Choix dunetechnique de

construction dechausse

Grave Laitier CVGrave Laitier CV - MRDGrave BitumeEnrobs module levBton de CimentGrave Liant RoutierSable Laitier CVSable Laitier CV - MRD

Rappel desprincipalescaractristiquestechniques desmatriaux exiger

Chaussede type i

R A P P E L D E S H Y P O T H S E S D ED I M E N S I O N N E M E N T

Portance de la couche de forme : 40 MPa Dure de vie : 30 ans Taux de risque : 7% Progression du trafic PL : 1% par an Indice de Gel de rfrence hiver rigoureux non exceptionnel : 90 C.jour Indice de Gel de rfrence hiver exceptionnel : 250 C.jour Calculs conduits selon le Guide Technique

Conception et Dimensionnement des Structures de Chausses.


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Notice gnrale

La mise en oeuvre de la chaussedans de bonnes conditions exigeque son support prsente une sur-face :

bien rgle (tolrances denivellement)

de portance homogne(paisseur constante) et suffi-sante (effet denclume lors ducompactage).

La dure de vie de la chaussedpendra des conditions de miseen oeuvre et de lvolution longterme de la portance. Celle-ci estfonction de la sensibilit leau dusol support, de lenvironnementhydrique (variations de nappe,gel) et des protections apportes(impermabilisation, drainage).

Sur le territoire de la CUDL, le solest, la plupart du temps, constitude matriaux fins, sensibles leau(limon). Les tolrances de nivel-lement seront donc, pour les-sentiel, fonction du savoir-faire etdes engins utiliss. La portance,par contre, est une donne quidpendra la fois de la natureexacte du sol support et de lasaison des travaux (niveau de lanappe phratique et pluviomtrie

variables).Le recours une couche de formeintercale entre la chausseproprement dite et le sol support,destine la fois rgulariser laportance dans le temps et danslespace et procurer une surfaceplus rigide, sera donc presquetoujours indispensable.

Dans ce catalogue, plutt quedvaluer au coup par coup la por-

tance, ce qui ncessite chaquefois des investigations spcifiqueset le recours des classificationscomplexes, il a t dcid, dans unbut de simplification et comptetenu du nombre de points dob-servation dont on dispose, de pro-poser :

une cartographie des sols etdes nappes qui permet, au stadetude, en fonction de la saisono se droulera le chantier destimer la portance de soulever les ventuels

problmes annexes(drainage, tassement, stabilitdes sols, etc...).

une grille simple dterminant partir de ces conditions :

le dimensionnement de la

couche de forme les prcautions prendre afinque la portance nvolue pasdans un sens dfavorable.

Cet ensemble se prsente sousla forme :

dun double jeu de 11 cartesau 1/50 000, accompagnes deleur tableau dassemblage et deleur lgende :

ces 22 pages synthtisent res- pectivement la profondeur de la nappe phratique et la nature du sol support. les 11 cartes concernant la

nature du sol sont regroupes enun dpliant grand format insrdans la couverture du classeur

dun tableau de dimensionne-ment des couches de forme.

I.1. PRESENTATION


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e sLa mise en oeuvre dune couchede forme rpond essentiellement

deux objectifs :

un objectif court terme : dela rigidit obtenue pendant laphase chantier dpendra lefficacitdu compactage des matriaux dechausse. Les paisseurs ont tcalcules pour obtenir une rigiditde 40 MPa. Celle-ci doit permettredatteindre lobjectif de densifica-tion Q2 (voir prescriptions pour lecompactage, annexe 1) pour lescouches de fondation et de base.

Il s'agit d'paisseurs minimales.Dans tous les cas, il devra tre pro-cd des essais de validation etau rajustement des paisseurs sincessaire.

un objectif long terme : tra-duisant lvolution du couple solsupport-couche de forme dans desconditions hydriques dfavorables.Cet objectif long terme a trepris dans les calculs de structurepar une valeur de module delordre de 20 MPa.

I.2. CRITERES DE DIMENSIONNEMENT

I.3. LES MATERIAUXUTILISABLES

EN COUCHE DE FORME

Les matriaux les plus couram-ment utiliss en couche de formedans le territoire communautaire,depuis les graves jusquaux solsfins traits aux liants hydrauliques,aboutissent bien entendu des

paisseurs diffrentes.Afin de permettre des estimationssur lensemble des matriaux,nous avons tabli un classementen cinq catgories sur la base descaractristiques didentification etdes indications apportes par leguide pour les terrassements rou-tiers ("GTR").

De cette manire, il sera possible

destimer les paisseurs, aussibien sur les matriaux courantsque sur des matriaux nouveaux, la condition pour ces derniers deconnatre au pralable, leurscaractristiques didentificationpar des essais de laboratoire (lescaractristiques didentification par des essais de laboratoire figurent au tableau 1) .

Catgorie CUDL Classe GTR A1

1 A2A3B11B41

C1-B21C1-B41

2 C1-B51C2-B21C2-B41C2-B51

D11B31

C1-B11C1-B31

3 C2-B11

D21D31-D32R11

4 R22R42R62R21

5 R41R61

Exemples limons peu plastiques

limons

argiles

certains sables silteux

certaines graves peu argileuses

certaines argiles silex

certaines graves silteuses

certaines graves silex

graves alluvionnaires propres

craie dense

calcaire de densit moyenne

roches siliceuses de duret moyenne

calcaire dur

roches siliceuses dures

TABLEAU 1

sables alluvionnaires propres sables de dune

roches magmatiques et mtamorphiques de duret moyenne

roches magmatiques et mtamorphiques dures

classe A : sols fins

classe B : sols sableux et graveleux avec fines

classe C : sols comportant des fines et des

gros lments

classe D : sols insensibles leau

classe R : matriaux rocheux


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En ce qui concerne les matriauxles plus couramment utiliss sur leterritoire de la CUDL, le classementest le suivant :

Matriaux Catgorie CUDL

Calcaire d/D 4

Schistesminiers brls 3

Schistes miniersnoirs cribls d/D 3

Mchefersdusines 3dincinration

Limons traits 1

TABLEAU 1b

I.4. DIMENSIONNEMENTOn trouvera au tableau 3 les pais-seurs prvisionnelles de mat-riaux mettre en oeuvre sur lessols support de la CUDL pour tenirdes objectifs court terme corres-pondant une rigidit de 40 MPa(attention : les paisseursannonces ne sont que des esti-mations prvisionnelles et doi-

vent tre imprativement vri-fies sur le chantier).

Ces paisseurs varient suivant :

la nature des matriauxdapport. Les valeurs ont tobtenues partir dexprimenta-tions in situ ou, en labsence deces dernires, par des estima-tions.

ltat du sol support. Trsschmatiquement, la plupart dessols intresss par les travauxcourants de voirie sont situsdans la frange superficielle 0-1,5m et seront reprsents pardes limons tendance sablon-neuse ou argileuse (classs A1-A2 dans la GTR). Sagissant desols fins dits "sensibles leau",leur portance varie en fonction

de leur tat hydrique (teneur eneau) et donc de deux para-mtres :

la profondeur de la nappe(ennoyage des sols et remontescapillaires), dont les variations sai-

sonnires (crue hivernale et tiageestival) peuvent tre plus ou moins

proches de la surface du sol enfonction du contexte hydrogolo- gique.

lvapotranspiration (nulle lhi-ver, maximale lt) qui tend lin-verse desscher les sols. La pro-fondeur de cette influence variegalement en fonction de la pro-fondeur de la nappe (de lordre du

mtre en zone de nappe prochede la surface, de 1,5 3m en zonede nappe profonde) et bienentendu, en fonction de lintensitdes phnomnes climatiques(exemple des scheresses de1989-1990 et 1995-1996).

Ces paramtres peuvent tre sch-matiss et simplifis en reprenantles diffrentes zones de la cartegotechnique gnrale :


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Position de la nappe Etat hydrique

Nappe affleurante( moins de 1 m en crue)

Nappe moyenne(de 1 3 m en crue)

Nappe profonde

TABLEAU 2

pas dvolution significative deltat hydrique (sols toujours trs

humides).

volution de ltat trs humide enpriode hivernale humide enpriode estivale.

volution de ltat humide enpriode hivernale moyennementhumide en priode estivale.

T HIVER

TABLEAU 3

Epaisseur*(avec intercalation dun gotextile anti-contaminant)

Affleurante

NR

0,7

0,6

Moyenne

0,3

0,45

0,4

Profonde

0,2

0,3

0,3

Affleurante

NR

0,7

0,6

Moyenne

NR

0,7

0,6

Profonde

0,3

0,45

0,4

Catgorie 1

Catgorie 3**

Catgorie 4

NR : Non ralisable. * Epaisseur exprime en mtre** Pour les mchefers se reporter page suivante

I.5. DRAINAGE DES PLATES-FORMES

Afin dviter une dtrioration tropimportante de la qualit du solsupport, il faudra procder lamise en oeuvre dun systme drai-nant l o la nappe est susceptiblede remonter moins dun mtre

en dessous du terrain naturel. Leseaux de drainage seront amenes un exutoire permettant leur va-cuation du site.

Tableau pour sols courants,cest--dire : Limons

sablonneux Limonsargileux Argiles

plastiques.

Ces trois types de sol reprsententla presque totalit de la couverturedu territoire de la CUDL (les mer-gences crayeuses ou marneusesayant de toute faon t recou-

vertes dune couche de limon suf-fisamment paisse).

Pour les cas exceptionnels o le solsupport serait diffrent des 3 casenvisags, il faudra procder unetude particulire.

Priode des travaux

Position de la nappe


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I.6. UTILISATIONS ADMISSIBLES DES MACHEFERSA FAIBLE FRACTION LIXIVIABLE EN TECHNIQUES

ROUTIERES ET ASSIMILEES

Les utilisations possibles en tech-niques routires de mchefers faible fraction lixiviable sont lessuivantes :

couche de forme de structureroutire ou de parking lexcep-tion des chausses rservoir ouporeuses.

La mise en place de ces mchefersdoit tre effectue de faon limi-ter les contacts avec les eauxmtoriques, superficielles et sou-terraines. Lutilisation de cesmchefers doit se faire en dehorsdes zones inondables et des pri-mtres de protection rapprochsdes captages dalimentation eneau potable ainsi qu une dis-tance minimale de 30 m de toutcours deau. Il conviendra de veiller la mise en oeuvre de tels mat-

riaux une distance suffisante duniveau des plus hautes eauxconnues. Enfin, ils ne doivent passervir pour le remblaiement de

tranches comportant des canali-sations mtalliques ou pour la ra-lisation de systmes drainants.

Afin dviter le dispersement deces matriaux, on privilgiera leuremploi dans des chantiers impor-tants. La procdure de chantierdevra permettre de rduire autantque faire se peut lexposition pro-longe de ces matriaux auxintempries. La mise en oeuvredevra se faire avec compactageselon les procdures rglemen-taires ou normalises et lesbonnes pratiques dans cedomaine.

Les mchefers valoriss en tech-nique routire sur le territoire dela C.U.D.L. proviendront exclusivement dinstallations pouvant justifier dune organisation

interne de matrise de la qualitdes mchefers, intgrant notam-ment la traabilit du matriau.

Utilisation des mchefers en sous couche routire

En sous couche routire, seuls lesmchefers de classe V ou faiblefraction lixiviable (circulaire du 9mai 1994 du Ministre del'Environnement) sont utilisables.Ceux-ci doivent tre obligatoire-ment dferraills et cribls.Les mchefers ne doivent pas treemploys dans les lieux d'utilisa-tion suivants :

- zones inondables - moins de 30 m d'un coursd'eau

- zones de captages pour l'ali- mentation en eau.

Les mchefers ne doivent pas treemploys dans les formes d'utilisa-tion suivantes :

- remblais au contact d'ouvragesd'art

- au contact des diffrents typesd'acier (risque de corrosion de

l'acier zingu, du fer noir, de lafonte ductile)

- au contact direct avec un matriau bitumineux en couche mince - en traitement avec un liant base de chaux (risque de gonfle- ment par formation d'ettringite).

Circulaire du 9 mai 1994 du Ministre de lEnvironnement


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Dimensionnementdes structures dechausses neuves

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Un standard des sollicitations duesau trafic des poids lourds sur les

voies communautaires a tretenu dans un souci desimplification, puisque rpondant l'essentiel du besoin endimensionnement.

Ce cadre standard valable sans dis-tinction entre l'urbain et l'interur-bain s'appuie sur un principeconstat : sur les voies commu-nautaires, plus le nombre de poidslourds est important, plus cespoids lourds sont chargs.

Il correspond la typologie suivante :

Voie avec peu de poids lourds : Poids lourds peu chargs(transport de volume)

Voie avec plus de poids lourds :

Poids lourds moyennementchargs(correspondance : importancetrafic/importance de la charge)

Pour rpondre cette identifica-tion, chaque classe de trafic poidslourds s'est vu attribuer une agres-sivit ajuste partir de mesuresexprimentales.

L'agressivit correspond aux dom-

mages provoqus par le passaged'un essieu de charge P par rap-port aux dommages dus un pas-sage de l'essieu isol de rfrencede charge 13 tonnes.Il en rsulte le tableau de classe-

ment des trafics (voir page ci-contre)

Les voies ayant un trafic poidslourds suprieur 300 PL/j ne sontpas prises en compte dans le cata-logue. Leur dimensionnementstructurel fera l'objet d'une tudeparticulire ou se concevra partirdu catalogue national.

Les structures de chausses propo-ses dans le catalogue ont tcalcules conformment cestandard.

- les sollicitations du trafic lourd- la qualit de la couche de forme

support de chausse

- la longvit attendue de l'ouvrage- le taux de risque admis- l'accroissement suppos de la

circulation.

Le dimensionnement structurel de chausses neuves oblige tablir lesparamtres de base suivants :

II.1. AGRESSIVIT DU TRAFIC


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17


t

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e s

Classe dagressivit Typologie Agressivit

A3 0,01

A2 0,1

A1 0,5

A0 calculerspcifiquement

TABLEAU DE CLASSEMENT DES TRAFICS

Voie de desserteCirculation rduite, absencede bus, secteur rsidentiel,

vie locale importante, prsence

de commerces, bennesde ramassage des orduresmnagres, livraisonsoccasionnelles (la typologie decette voie peut correspondre

moins de 25 PL peu chargs/j/voie sur la voie la plus charge).

Voie de distributionLiaisons entre quartiers, peu detrafics de transit, quelques bus(la typologie de cette voie peut correspondre moins de 100 PL

moyennement chargs/j/voie sur la voie la plus charge).

Voie artrielleAvenues, boulevards, pn-trantes, voies supportant par-tiellement du trafic de transit,des PL et des bus (la typologiede cette voie peut correspondre

moins de 300 PL chargs/j/voie sur la voie la plus charge).

Plus de 300 PL trschargs/j/voie sur la voie laplus charge


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Dimensionnement

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Deuxime tapeComparer avec les trafics quivalents en essieux de 13 T des classesA 1, A 2, A 3, et choisir la classe prsentant un trafic quivalent gal oudirectement suprieur.

Troisime tape :Utiliser par analogie les structures proposes pour la classe retenue.

Classe dagressivit Nombre de PL/j Nombre dessieuxA (NPL) 13T/j (N 13 T)

A3 0 25 0 0,25

A2 25 100 2,5 10

A1 100 300 50 150

TABLEAU COMPARATIF TRAFICS

Il reste malgr tout la possibilit d'utiliser le catalogue pour dimension-ner une structure d'une voie dbordant du cadre standard parce quesubissant un trafic de poids lourds plus fortement chargs (Exemple :

voirie industrielle avec peu de poids lourds mais trs chargs).

Il convient dans ce cas d'appliquer la mthode suivante :

Premire tapeCalculer le trafic quivalent en essieux de 13 T (essieu de rfrence)par la relation : N 13 T = N PL x A.

N 13 T :nombre quivalent essieux de 13 TN PL : nombre de poids lourdsA : agressivit du poids lourds par rapport l'essieu de 13 T.

Le coefficient A est donn par le tableau ci-dessous.

Type de vhicule AgressivitCamion porteur 1

Semi-remorque 1,38

TABLEAU TYPE DE POIDS LOURDS/AGRESSIVIT

6 T sur essieu avant13 T sur essieu arrirePoids total en charge 19 T

6 T sur essieu avant tracteur12,5 T sur essieu tracteur2 x 9,75 T sur essieu tandemde la remorquePoids total en charge : 38 T


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II.2. COUCHE DE FORMELe dimensionnement des couchesde forme a t dtaill dans le cha-pitre prcdent traitant le sujet.Nous reprendrons simplement la

qualit de portance recherche :40 MPa la rception par essaisde plaque (EV2).

II.3. LONGVIT DE LOUVRAGELes structures proposes ont tcalcules pour une dure de vie de30 ans , avec un taux de risque de7%, ce taux tant la probabilitpour quapparaissent au cours de

ces 30 annes, et en absence din-tervention structurelle, des dsor-dres qui impliqueraient des travauxde renforcement assimilables une reconstruction de la chausse.

Voirie industrielle Trafic camions attendu :

20 semi remorques/jour en pleine charge

Agressivit du camion type "semi-remorque" :1,38

Trafic :quivalent essieux 13 T = 1,38 x 20 = 27,6 essieux 13 T/j

Comparaison :

27,6 se place entre l'intervalle (2,5 10) essieux 13 T/j de la classe A 2et l'intervalle (50 150) essieux 13 T/j de la classe A 1.

Conclusion :

Il s'agira d'utiliser les structures proposes pour la classe A 1 pour dimen-sionner la structure de cette voirie industrielle.

Exemple

II.4. ACCROISSEMENT DE LA CIRCULATIONLaccroissement gomtrique de la circulation a t retenu 1% par an.

II.5. DIMENSIONNEMENT

Les fiches de dimensionnementsont les rsultats des calculs obte-nus avec le programme de dimen-sionnement ALIZE IV. Elles se pr-sentent sous forme dun tableau une seule entre : la classe d'agres-sivit. Chaque fiche fait apparatre

une dsignation prcise du mat-riau : dfinition, norme de rf-rence, caractristiques granulats etliant, composition, performancesrequises, compactage, valeurs desperformances prises en comptedans le calcul.


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Dimensionnement

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20

II.6. VRIFICATION DES STRUCTURES AU GEL/DGEL

La recommandation gnrale enmatire de vrification augel/dgel des structures deschausses mettre en oeuvre surle territoire communautaire est lasuivante :

En zone urbaine :

Les conditions de gel en milieuurbain sont moins svres quenrase campagne dautant que le tra-fic y est nettement moins agressif.A lexception de cas trs particu-liers, la vrification au gel est consi-dre comme acquise.

En zone pri-urbaine :

Une vrification plus attentive estncessaire lorsqu'il conviendra,suivant le contexte du serviceattendu de la voie nouvelle, d'vi-ter la pose de barrire de dgel.

Pour ce faire, lensemble desindices de gel IA des structuresproposes par le catalogue a tcalcul conformment au "guidetechnique de conception et dimen-sionnement des structures dechausse" (logiciel Gel 1D) en

La pntration d'un front de geldans une structure de chausse

peut causer des dsordres soit pargonflement du sol support pen-dant la phase de gel, soit par chutede portance de ce mme sol sup-port pendant la phase de dgel. Ledimensionnement d'une structuresur des matriaux prsentant cescomportements ncessite alorsune vrification au gel-dgel.

Cette vrification s'effectue en finde dmarche de dimensionne-ment, aprs avoir choisi le type dechausse et les paisseurs descouches permettant de rpondreen conditions normales aux exi-gences d'agressivit du trafic. Elleconsiste vrifier que la chaussepeut supporter l'augmentationmomentane des contraintes labase des couches lies en phasede dgel pour un hiver choisi(rigoureux non exceptionnel ou

exceptionnel).

Elle consiste comparer :

- lindice de gel atmosphriquede rfrence IR, caractrisant larigueur de lhiver dont on sou-haite protger la chausse

- lindice de gel atmosph-rique que peut supporter lachausse, appel indice de geladmissible IA, qui se calcule enfonction de la sensibilit au geldu sol support, du rle mca-nique et de la protection ther-mique du corps de chausse.

Selon limportance attache lacontinuit du service de la route :

- on conoit un dimensionne-ment de la chausse pour quelindice de gel admissible IA dela chausse soit suprieur lin-dice de gel de rfrence IR

- ou lon accepte que lingalitIA > IR ne soit pas assure,

auquel cas la pose de barrirede dgel pourra tre ncessairepour prserver la chausse lorsdu dgel.

Principe

Pratique


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tenant compte des paisseursminimales des couches de formepouvant tre prconises dans lechapitre "Dimensionnement descouches de formes".

La comparaison peut s'tablir avecl'indice de gel atmosphrique derfrence IR, sachant que dans largion, l'hiver rigoureux non excep-tionnel est caractris par l'indicede gel de 90C.jour et l'hiver excep-tionnel par un indice de250C.jour.

En cas dingalit IA


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Dimensionnement

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Chausse type 1

Couche de base :Couche de fondation :

Grave Laitier Cendres Volantes

Agressivit StructureA1 6 cm BB

21 cm GLCV 21 cm GLCV

A2 6 cm BB19 cm GLCV 18 cm GLCV

A3 4 cm BB27 cm GLCV

Epaisseurs nominales

Nom

Dfinition

Emploi

Caractristiquesdu granulat

Compositionindicative

Performancesdtudes

Compactagesur chantier

Dimensionnement

Grave laitiercendres volanteschauxclasse G3

Mlange de granulats, de laitier vitrifi de haut-fourneau, de cendres volantes silico-alumineuses,de chaux et deau fabriqu en centrale

Fondation E III bBase agressivit A1 : D III b

agressivit A3 et A2 : E III b

Grave 0/20 : 84%Laitier + cendres volantes : 15%Chaux : 1%

Couche de base et couche de fondation :qualit Q2

Rtd 360 1,3 MPaE 360 35 000 MPa

Module : 22 000 MPa 6 : 0,8 MPaPente de fatigue b : -0,0752Coefficient de dispersion : 1,279

Norme en vigueur

NF P 98-116

GLCV 0/20

Epaisseur minimale entout point par couche :

12 cm

Epaisseur moyennedutilisation :15 25 cm


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Chausse type 1


Grave Laitier Cendres Volantes

Agressivit Structure Limons Machefers-schistestraits graves calcaires

0.2 0.3 0.3 0.4 0.45 0.6 0.7A1 6 cm BB

21 cm GLCV 21 cm GLCV

A2 6 cm BB19 cm GLCV 18 cm GLCV

A3 4 cm BB27 cm GLCV

182 239 219 272 300 391 458

152 204 185 233 259 343 405

106 146 131 169 190 259 310

Structure glive pour un hiver rigoureux non exceptionnel

Structure glive pour un hiver exceptionnel

Structure non glive pour les deux hivers considrs

INDICE DE GEL ADMISSIBLE (IA)


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Dimensionnement

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Chausse type 2


Grave Laitier Cendres Volantes M.R.D.

Agressivit StructureA1* 6 cm BB

23 cm GLCV mrd22 cm GLCV mrd

A2 6 cm BB19 cm GLCV mrd18 cm GLCV mrd

A3 4 cm BB27 cm GLCV mrd


* la classe E+ constitue un amnagement la norme XPP 18-540, elle se situe entre les classes Det E, LA 40, MDE 35, LA+MDE 65

Nom

Dfinition

Emploi



Performancesdtudes


Dimensionnement

Grave LaitierCendres Volanteschaux (MRD)classe G3

Mlange de granulats recycls, de laitier vitrifi dehaut-fourneau, de cendres volantes silico-alumineuses,de chaux et deau fabriqu en centrale

Fondation E III bBase agressivit A1 : E+ III b*

agressivit A3 et A2 : E III b

Grave 0/20 : 84%Laitier + cendres volantes : 15%Chaux : 1%

Rtd 360 1,3 MPaE 360 35 000 MPa

Couche de base et couche de fondation :qualit Q2


Norme en vigueur

NF P 98-116

GLCV 0/20


12 cm

Epaisseur moyennedutilisation :15 25 cm

(Matriaux Recycls de Dmolition)


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t

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Chausse type 2


Grave Laitier Cendres Volantes M.R.D.


0.2 0.3 0.3 0.4 0.45 0.6 0.7A1* 6 cm BB

23 cm GLCV mrd22 cm GLCV mrd

A2 6 cm BB19 cm GLCV mrd18 cm GLCV mrd

A3 4 cm BB27 cm GLCV mrd

201 260 239 295 324 420 490




* Uniquement avec granulats de catgorie E+ III b


(Matriaux Recycls de Dmolition)

152 204 185 233 259 343 405

106 146 131 169 190 259 310


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Dimensionnement

d e s c h a u s s

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Chausse type 3


Grave Bitume


13 cm GB13 cm GB

A2 4 cm BB8 cm GB10 cm GB

A3 4 cm BB9 cm GB


Nom

Dfinition

Emploi

Caractristiques

Performances

Compacitsur chantier

Dimensionnement

Grave Bitumeclasse 3

Mlange de liant hydrocarbon, de granulats,dadditifs ventuels, doss, chauffs et malaxsdans une centrale

GB 0/14GB 0/20

Granulat : base D IIIafondation E IIIa

liant : module de richesse 2,8

Essai Duriez 18C 0,7Essai dornirage : profondeur dornire 10%(aprs 10 000 cycles en % de lpaisseur de la dalle pour une dalle de10 cm dpaisseur, 60C, un % de vide compris entre 7 et 10%.)

Module 9000 MPaEssai de fatigue 6 (10C, 25Hz) 90 def Essai PCG : pourcentages des vides

10 girations > 14% 100 girations pour GB 0/14 10% 120 girations pour GB 0/20 10%

% vides 9

Module 10C - 10 Hz : 12 300 MPaModule 15C - 10 Hz : 9 300 MPa

6 (10C- 25 Hz) : 90 def Pente de fatigue b : -0,2

Norme en vigueur

NF P 98-138


6 cm8 cm

Epaisseur moyennedutilisation :8 14 cm10 16 cm


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Chausse type 3


Grave Bitume


0.2 0.3 0.3 0.4 0.45 0.6 0.7A1 6 cm BB

13 cm GB13 cm GB

A2 4 cm BB8 cm GB10 cm GB

A3 4 cm BB9 cm GB

79 117 103 139 158 224 273

52 79 69 96 112 164 205

29 48 41 61 72 112 144






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Dimensionnement

d e s c h a u s s

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Chausse type 4


Enrobs Module lev


10 cm EME10 cm EME

A2 4 cm BB14 cm EME

A3 4 cm BB7 cm EME


Nom

Dfinition

Emploi


Performances

Rpandage

Compacitsur chantier

Dimensionnement

Enrobs Module lvclasse 2

Mlange de liant hydrocarbon, de granulats et/oudadditifs ventuels, doss, chauffs et malaxsdans une centrale

EME 0/10

EME 0/14EME 0/20

Essai Duriez 18C 0,75Essai PCG : pourcentages de vides

80 girations pour EME 0/10 6% 100 girations pour EME 0/14 6% 120 girations pour EME 0/20 6%

Essai dornirage : profondeur dornire 7,5%(aprs 30 000 cycles en % de lpaisseur de la dalle pour une dalle de10 cm dpaisseur, 60C, un % de vide compris entre 3 et 6%.)

Essai de module complexe 15, 10 Hz : 14 000 MPaEssai de fatigue 6 (10C, 25Hz) 130 def

Temprature > 140

% vides 6

Module 10C - 10 Hz : 17 000 MPaModule 15C - 10 Hz : 14 000 MPa

6 (10C- 25 Hz) : 130 def Pente de fatigue b : -0,2

Norme en vigueur

NF P 98-140


5 cm

6 cm8 cm

Epaisseur moyennedutilisation :

6 8 cm

7 13 cm9 15 cm

Granulat : base D IIIafondation E IIIb

liant : module de richesse 3,4


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Chausse type 4


Enrobs Module lev


0.2 0.3 0.3 0.4 0.45 0.6 0.7A1 6 cm BB

10 cm EME10 cm EME

A2 4 cm BB14 cm EME

A3 4 cm BB7 cm GB

58 87 76 105 121 174 216

33 53 46 67 79 121 154

25 42 35 52 62 98 128






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Dimensionnement

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e s

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Chausse type 5


Bton de Ciment

Agressivit StructureA1 36 cm BCA2 32 cm BCA3 28 cm BC

Epaisseurs nominales.

A mettre en uvre sur 10 cm de GNT.

Nom

Dfinition

Emploi


Performancesdtudes

Dimensionnement

Chausses enBton de Cimentclasse 5

Mlange de granulats, de ciment, deau et dun agententraneur dair avec possibilit dincorporationdadjuvants, de fibres, etc... fabriqu en centraleet vibr en place

C IIICPA > 0,5

Rf 28 > 2,7 MPaAir occlus compris entre 3 et 6%


Norme en vigueur

NF P 98-170

Epaisseur moyenne dutilisation :15 40 cm


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t

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e s


0.2 0.3 0.3 0.4 0.45 0.6 0.7

A1 36 cm de BC

A2 32 cm de BC

A3 28 cm de BC

177 231 211 262 289 377 442

138 186 169 214 239 319 379

127 173 156 199 222 298 355





Chausse type 5


Bton de Ciment


32/40


33/40

33


t

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Chausse type 6


Grave Liant Routier


0.2 0.3 0.3 0.4 0.45 0.6 0.7A1 6 cm BB

24 cm GLR 20 cm GLR

A2 6 cm BB20 cm GLR 20 cm GLR

A3 4 cm BB19 cm GLR 15 cm GLR

180 237 216 270 298 390 452

156 209 190 239 266 352 415

111 155 139 181 203 278 333






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Dimensionnement

d e s c h a u s s

e s

34

Chausse type 7

Couche de baseet de fondation :

Agressivit StructureA1 non

admisA2 6 cm BB

39 cm SLCV A3 4 cm BB

32 cm SLCV

Nom

Dfinition

EmploiCaractristiques

du sable


Performancesdtude


Dimensionnement

Sables LaitiersCendres VolantesChaux classe S2

Mlange de sables, corrigs ventuellement par unajout granulaire, de laitier vitrifi de haut fourneau, decendres volantes silico-alumineuses, de chaux et deau,fabriqu en centrale

SLCV

Propret PR1 ou PR2Friabilit Fs < 50

Sable 84 %Laitier + cendres volantes 15%Chaux 1%

Rtd 360 0,67 MPaE 360 11 300 MPa

Qualit Q2


Norme en vigueur

NF P 98-113

Epaisseur moyenne dutilisation :20 40 cm

Sables Laitiers Cendres Volantesou Sables Laitiers Cendres Volantes MRD


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t

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Chausse type 7


0.2 0.3 0.3 0.4 0.45 0.6 0.7A1 non

admisA2 6 cm BB

39 cm SLCV A3 4 cm BB

32 cm SLCV

220 287 264 325 357 463 539

153 207 188 238 265 354 418





Couche de baseet de fondation :

Sables Laitiers Cendres Volantesou Sables Laitiers Cendres Volantes MRD


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Dimensionnement

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37


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Dimensionnementdes trottoirs, zones de

stationnement VL,voies rservesaux cycles, voiespitonnes et

couloirs bus

3


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Dimensionnement

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38

III.1. Dimensionnement des trottoirset zones de stationnement VL

Pour les dalles et pavs bton, ils'agit d'une paisseur minimale.

B/ Zones de stationnement ou trottoirs accessiblesaux vhicules

Pour les trottoirs dont l'affectationest mixte, on adoptera une struc-ture unique.

Pour les dalles et pavs bton, ils'agit d'une paisseur minimale.

Les dalles seront poses unique-

ment en zone trottoir.

En cas de cration nouvelle (ZAC,lotissement), la couche de fonda-tion sera pose sur une couche deforme (voir paragraphe I.3. page 11)en matriau non trait dune pais-seur minimale de 15 cm aprs va-cuation de la terre vgtale.

Pour les parcs de stationnement,exclusivement rservs aux vhi-cules lgers, on adoptera unestructure de chausse de classed'agressivit A3.

Pour les parcs de stationnementpoids lourds, une tude particu-lire est ncessaire, on adopteraune structure au moins gale une

chausse de classe d'agressivitA2.

T2

A2

A2

MTLH * Bton dsactiv Dalles** Pavs bton**3 BB 10 BC 8 + p. lit de pose 6 + p. lit de pose

15 MTLH 10 GNT 15 MTLH 15 MTLH

A/ Trottoirs non accessibles

frise

* MTLH : Matriaux Traits aux LiantsHydrauliques (GLCV, GLCV MRD, SL SLCV,...)G2 minimum pour les graves traites, S2

minimum pour les sables traits.

** pour les formats et la mise en uvre se rfrer au Catalogue des Matriaux Modulaires de la C.U.D.L. et au fascicule 29.

* MTLH : Matriaux Traits aux LiantsHydrauliques (GLCV, GLCV MRD, SL SLCV,...)G2 minimum pour les graves traites, S2

minimum pour les sables traits.

** pour les formats et la mise en uvre se rfrer au Catalogue des Matriaux Modulaires de la C.U.D.L. et au fascicule 29.

MTLH * Bton dsactiv Dalles en trottoir** Pavs bton**4 BB 12 BC 8 + p. lit de pose 8 + p. lit de pose

20 MTLH 15 GNT 20 MTLH 20 MTLH


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III.2. Les voies rserves aux cycles

Les pistes cyclables ne sont pasamenes supporter des sollicita-tions en fatigue. la plus importantedes surcharges sera apporte lorsde l'excution des travaux, sousrserve que les pistes cyclablessoient interdites au stationnementet la circulation des vhiculeslourds.

Il s'agit donc :

- de concevoir une structurelgre et conomique

- de faire appel des ressourceslocales

- de faire en sorte que la couchede roulement soit impermable,antidrapante, agrable d'aspect.

Pour le dimensionnement desstructures de ces voies, on sereportera au chapitre "trottoirs".

Pour le dimensionnement desbandes cyclables positionnes lelong de la chausse, on adoptera lamme structure que la chausseelle-mme.

Dimensionnement de l'assise

Aprs une tude pralable de cir-culation, les couches de base et defondation seront dtermines partir des fiches de dimensionne-ment des chausses.

Principales caractristiquesdu revtement

Pour le piton, le revtement doit :

- tre non glissant- avoir une bonne rugosit- avoir une bonne planit- tre confortable- tre esthtique

Le polissage de surface est stricte-ment interdit en domaine public.

Nota : pour le choix des matriaux,le projeteur devra se rfrer aucatalogue de matriaux modu-laires de la C.U.D.L.

III.3. Les voies pitonnes


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Dimensionnement

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e s

III.4. Les couloirs bus

Le choix des structures pour la ra-lisation des couloirs rservs auxbus doit rsulter d'une tude parti-culire. Celle-ci tiendra compte desclasses dagressivit et de la por-tance du sol support.

Le revtement de chausse serarigoureusement choisi et dimen-sionn.Un bon comportement vis vis delornirage sera recherch.

Dimensionnement de Chaussée

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