Guide technique de l’uni - IDRRIM

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Guide technique de l’uni

longitudinal

Version du 19/04/13

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Table des matières

PREAMBULE ........................................................................................................................................................................ 4

DEFINITIONS PREALABLES ............................................................................................................................................. 5

INTRODUCTION .................................................................................................................................................................. 8

CHAPITRE 1 PRINCIPES GENERAUX – CLASSIFICATION DES TRAVAUX........................................................ 9

1.1 TRAVAUX DE CONSTRUCTION DES CHAUSSEES ............................................................................................................. 9 1.2 TRAVAUX D’ENTRETIEN DES CHAUSSEES ................................................................................................................... 10 1.3 CAS PARTICULIERS ....................................................................................................................................................11

CHAPITRE 2 REGLES DE L’ART POUR LA MISE EN ŒUVRE ............................................................................ 12

2.1 PRISE EN COMPTE DE LA NATURE ET DE L’EPAISSEUR DE LA COUCHE ........................................................................... 12 2.2 INCIDENCE DES CONDITIONS D’EXECUTION DES TRAVAUX .......................................................................................... 13 2.3 CARACTERISTIQUES DES MATERIELS D’EXECUTION DES TRAVAUX .............................................................................. 14 2.4 MODES DE GUIDAGE DES MATERIELS D’EXECUTION DES TRAVAUX .............................................................................. 15

2.4.1 Modes de guidage en fonction du matériel de réglage ...................................................................................... 15 2.4.2 Amélioration d’uni par bande d’ondes selon le mode de guidage ...................................................................... 16 2.4.3 Règles d’utilisation des matériels et du guidage ............................................................................................... 16

2.5 DEFINITION DES ATELIERS TYPES EN FONCTION DES CAS DE CHANTIERS ...................................................................... 17 2.5.1 Démarche ........................................................................................................................................................ 17 2.5.2 Ateliers types ................................................................................................................................................... 17

2.6 SPECIFICITES DES TRAVAUX DE REFECTION PARTIELLE ............................................................................................... 21 2.6.1 Le double rôle du fraisage ............................................................................................................................... 21 2.6.2 Contraintes des travaux de réfection partielle .................................................................................................. 23 2.6.3 Recommandations ........................................................................................................................................... 23

CHAPITRE 3 MESURES .............................................................................................................................................. 26

3.1 PROCEDURES ET SPECIFICATIONS .............................................................................................................................. 26 3.1.1 La mesure profilométrique de l'uni des chaussées ............................................................................................. 26 3.1.2 Analyse du profil: notation par bande d'onde (NBO) et densité spectrale de puissance (DSP) ........................... 27 3.1.3 Critères d'acceptation ...................................................................................................................................... 33

3.2 ORGANISATION ET REALISATION DES MESURES .......................................................................................................... 34 3.2.1 Organisation générale du contrôle ................................................................................................................... 34 3.2.2 Modalités du contrôle ...................................................................................................................................... 35 3.2.3 Définition de spécifications .............................................................................................................................. 35

3.3 EXEMPLES D’APPAREILS DE MESURE ......................................................................................................................... 37 3.3.1 L'analyseur de profil en long : (APL) ............................................................................................................... 37 3.3.2 Le MuLti Profilomètre Longitudinal (sans contact): (MLPL) ............................................................................ 39

3.4 EXEMPLES DE SURPRISES A EVITER EN FIN DE TRAVAUX ............................................................................................. 41 3.4.1 Avant-propos ................................................................................................................................................... 41 3.4.2 Du défaut périodique au sens cyclique (répétitif) du terme… ............................................................................ 41 3.4.3 Au défaut périodique au sens mathématique (sinusoïdal) du terme… ................................................................ 42 3.4.4 D’où l’intérêt de préparer la mise en œuvre d’une couche de roulement ........................................................... 47

CHAPITRE 4 VALEURS RECOMMANDEES POUR L’OBTENTION DE L’UNI FINAL....................................... 48

4.1 TRAVAUX DE CONSTRUCTION.................................................................................................................................... 48 4.1.1 Couche de roulement mince d’épaisseur ≤ 3 cm et BBDr .................................................................................. 49 4.1.2 Couche de roulement d’épaisseur > 3 cm ......................................................................................................... 50 4.1.3 Cas des élargissements .................................................................................................................................... 51 4.1.4 Cas particuliers (cf. article 1.3) ....................................................................................................................... 53

4.2 TRAVAUX D'ENTRETIEN ............................................................................................................................................ 54 4.2.1 Entretien en une couche ................................................................................................................................... 54 4.2.2 Entretien en deux couches ................................................................................................................................ 56 4.2.3 Travaux d’entretien des chaussées faisant intervenir le fraisage. ...................................................................... 58

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ............................................................................................................................. 59

GLOSSAIRE ........................................................................................................................................................................ 61

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INDEX DES TABLEAUX

Tableau 1: Aptitude des différents matériels .......................................................................................................................... 14 Tableau 2: Mode de guidage des matériels ............................................................................................................................. 15 Tableau 3: Efficacité par bandes d’ondes des différents modes de guidage ............................................................................ 16 Tableau 4: Définition des couches ......................................................................................................................................... 18 Tableau 5: Cas type de couche de rang N .............................................................................................................................. 18 Tableau 6: Cas type de couche de rang N-1 ........................................................................................................................... 19 Tableau 7: Cas type de couche de rang N-2 et N-3 ................................................................................................................. 20 Tableau 8: Cas type de couche de rang N-4 ........................................................................................................................... 20 Tableau 9 : Définition des couches ........................................................................................................................................ 48 Tableau 10: Travaux de construction avec couche de roulement d’épaisseur ≤ 3 cm (ou en BBDr) ....................................... 49 Tableau 11: Travaux de construction avec couche de roulement d’épaisseur > 3 ................................................................... 50 Tableau 12: Travaux d’élargissements : cas de chantiers de 1000 mètres ou incluant l’extrémité ......................................... 52 Tableau 13: Travaux d’élargissements : cas de chantiers inférieur à 1000 mètres et supérieur à 200 mètres ......................... 52 Tableau 14: Travaux de construction : spécifications pour cas particuliers ........................................................................... 53 Tableau 15 : Travaux d’entretien en une couche d’épaisseur inférieure à 3 cm, .................................................................... 54 Tableau 16 : Travaux d’entretien en une couche d’épaisseur supérieure à 3 cm, ................................................................... 55 Tableau 17 : Travaux d’entretien en une couche ................................................................................................................... 55 Tableau 18: Travaux d’entretien en deux couches avec couche de roulement inférieure à 3 cm ............................................ 56 Tableau 19 : Travaux d’entretien en deux couches avec couche de roulement supérieure à 3 cm .......................................... 57 Tableau 20: Travaux d’entretien en deux couches ................................................................................................................. 57 Tableau 21: Cas des travaux de fraisage ................................................................................................................................ 58

INDEX DES FIGURES

Figure 1 : Fraisage ................................................................................................................................................................ 21 Figure 2 : Résidus épars de la couche fraisée.......................................................................................................................... 22 Figure 3 : Exemple de fraisage guidé ...................................................................................................................................... 22 Figure 4 : Opération de microrabotage guidé ......................................................................................................................... 24 Figure 5 : Etat de surface d'un enrobé après microrabotage .................................................................................................... 25 Figure 6 : Exemple de pseudo-profil enregistré par un profilomètre sur 1000 mètres ............................................................... 26 Figure 7 : Décomposition en bandes d'ondes .......................................................................................................................... 29 Figure 8 : Table de conversion en notes des énergies calculées selon la norme française ......................................................... 30 Figure 9 : Exemple de restitution de mesures MLPL (deux traces) : profils et notes ................................................................. 31 Figure 10 : Profil présentant des défauts périodiques de longueur d'onde voisine de 8 mètres .................................................. 32 Figure 11 : DSP - Courbe de densité spectrale illustrant la présence nette d'un défaut périodique (pic à 8 mètres) ................... 33 Figure 12 : DSP glissée - Identification de zones où le défaut périodique est le plus important ................................................ 33 Figure 13 : Exploitation standard ........................................................................................................................................... 36 Figure 14 : Matériel APL et pendule inertiel (à l’envers)......................................................................................................... 37 Figure 15 : Matériel MLPL .................................................................................................................................................... 39 Figure 16 : Défaut périodique ................................................................................................................................................ 41 Figure 17 : Variation d'énergie en Petites Ondes ..................................................................................................................... 41 Figure 18 : Visualisation du défaut ......................................................................................................................................... 42 Figure 19 : Défaut périodique (sens sinusoïdal) d’amplitude faible ......................................................................................... 43 Figure 20 : Variation des énergies en PO ................................................................................................................................ 43 Figure 21 : Variation des énergies en MO ............................................................................................................................... 43 Figure 22 : Variation des énergies en GO................................................................................................................................ 43 Figure 23 : Agrandissement sur une zone ................................................................................................................................ 44 Figure 24 : Exemple de courbe DSP ....................................................................................................................................... 45 Figure 25 : Voie gauche - phénomène normal d'uni longitudinal.............................................................................................. 46 Figure 26 : Voie droite - expression d'un phénomène de roulis ................................................................................................. 46 Figure 27 : Matérialisation du répandage ............................................................................................................................... 46

Guide Technique Uni Longitudinal – Préambule

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Préambule

La qualité d’uni longitudinal de la couche de roulement d’une chaussée routière est un paramètre

déterminant et essentiel de son niveau de service. Elle influence directement la sécurité et le confort des

usagers qui l’empruntent, l’usure et les coûts de fonctionnement des véhicules qui la parcourent, et

l’accélération de l’endommagement de la structure de chaussée. C’est pourquoi il est nécessaire de

s’assurer d’un très bon uni initial et de son maintien dans le temps.

L’application depuis janvier 2001, de la circulaire DGR n° 2000- 36 et des documents qui l’accompagnent

« guide technique et clauses contractuelles » a donné pour l’essentiel satisfaction.

Au cours des dix dernières années, l’évolution des techniques de réhabilitation (le développement et la

multiplication de travaux de réfection partielle des chaussées avec fraisage préalable ainsi que la prise en

compte des travaux d'élargissements), l’évolution des matériels d’exécution des travaux, l’apparation de

nouveaux appareils de mesure (la disponibilité d’appareils de mesure d’uni, autres que l’APL notamment)

ou encore les techniques de mise en œuvre (dans certains cas, un inconfort de la route peut être ressenti

alors que les notes d’uni sont satisfaisantes) conduisent à produire un nouveau document.

Le présent guide technique regroupe l’état de l’art actuel sur l’uni longitudinal des chaussées. Il annule et

remplace les documents antérieurs traitant du sujet de l’uni comme les notes d’information du CFTR et les

notes de sensibilisation du GNCDS. La liste des documents abrogés figure dans les références

bibliographiques.

Ce guide technique est rédigé par les membres du GNCDS « Groupe national des caractéristiques de

surface des chaussées » suite à une commande de la DIT via le comité méthodologie de l’IDRRIM.

Guide Technique Uni Longitudinal – Définitions Préalables

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Définitions Préalables

UNI LONGITUDINAL

L'uni est caractérisé par l'ensemble des dénivellations d'une surface de chaussée susceptibles de perturber

le mouvement des véhicules. Dans le sens longitudinal, ces irrégularités sont généralement ressenties

lorsque les défauts ont des longueurs d’onde (λ) comprises entre 0,50 et 50 mètres. Selon la fréquence de

réapparition de ces défauts, seront touchés par l’uni longitudinal :

la sécurité de l’usager, due à une dégradation du contact pneu- chaussée ;

le confort de l’usager, dû aux oscillations et aux vibrations ;

la pérennité de la chaussée, due aux surcharges dynamiques.

PROFIL EN LONG

Profil obtenu par une coupe verticale longitudinale de la surface de la chaussée.

PROFIL EN LONG MESURE PAR UN APPAREIL DE MESURE (OU PSEUDO PROFIL)

Image du profil en long vrai dans le domaine de l’uni (0,50 < λ < 50 mètres) obtenue par des appareils de

mesures. Cette image dépend du filtrage propre à chaque appareil et en particulier de sa bande passante. Le

filtre peut déformer le profil en modifiant l’amplitude et/ou la phase du signal qui le transcr it.

LONGUEUR D’ONDE

Lorsque les irrégularités géométriques du profil en long peuvent être représentées en fonction de la

distance par une fonction sinusoïdale, la longueur d’onde est la plus courte distance séparant deux points

identiques de l’onde (équivalent à la période dans le domaine temporel). Elle est notée λ et est exprimée en

mètres.

BANDE D’ONDE

Une bande d’onde est définie pour une plage de longueurs d’onde délimitée par une longueur d’onde

minimale (λ min) et une longueur d’onde maximale (λ max).

La bande des petites ondes (PO) est définie par 0,7 < λ < 2,8 m ;

La bande des moyennes ondes (MO) est définie par 2,8 < λ < 11,3 m ;

La bande des grandes ondes (GO) est définie par 11,3 < λ < 45,2 m.

PROFIL FILTRE PAR BANDE D’ONDE

Le profil filtré dans une bande d’onde donnée est issu d’un filtrage (filtre Butterworth par exemple)

appliqué sur le pseudo profil mesuré par l’appareil, et ayant des longueurs d’onde de coupure

correspondant aux limites de la bande.


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ÉNERGIE PAR BANDE D’ONDE (EBO)

L’énergie par bande d’onde (EBO) sur une longueur de route donnée est l’énergie du pseudo profil filtré

dans la bande d’onde correspondante. Cette énergie peut s’écrire EBO = dx * Σ (A²) avec dx le pas de

mesure et A l’amplitude du profil.

Notation :

EPO les énergies relatives aux petites ondes ;

EMO les énergies relatives aux moyennes ondes ;

EGO les énergies relatives aux grandes ondes.

NOTATION PAR BANDE D’ONDE (NBO)

La note par bande d’onde(NBO) sur une longueur de route donnée est la transformation en note (de 0 à 10)

de l’énergie par bande d’onde (EBO), réalisée grâce à une table de conversion.

Notation :

NPO les notes relatives aux petites ondes ;

NMO les notes relatives aux moyennes ondes ;

NGO les notes relatives aux grandes ondes.

DENSITE SPECTRALE DE PUISSANCE (DSP) D’UN PROFIL EN LONG

La Densité Spectrale de Puissance (DSP) est la répartition de l’énergie du profil suivant les longueurs

d’onde. Sa représentation graphique permet notamment de détecter d’éventuels défauts périodiques

(défauts de longueur d’onde donnée).

ANALYSEUR DE PROFIL EN LONG (APL)

L’Analyseur de Profil en Long (APL) – matériel MLPC - est un appareil dont le principe est d’effectuer

une mesure d’angle entre l’axe du bras porte-roue et l’axe du fléau du pendule inertiel placé dans ce bras.

Cette mesure permet de déterminer l’amplitude du défaut d’uni par rapport au profil moyen, et donc de

fournir un pseudo-profil de la voie auscultée.

MULTIPROFILOMETRE LONGITUDINAL (MLPL)

Le MuLtiProfilomètre Longitudinal (MLPL) – matériel MLPC – est une poutre solidaire de la caisse d’un

véhicule et comportant deux ou trois capteurs laser associés à un accéléromètre et un gyroscope. La

combinaison de ces trois types de capteurs permet de reconstituer un pseudo-profil de la voie auscultée.


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BANDES DE ROULEMENT

Les bandes de roulement droite et gauche de la voie de circulation correspondent à l’emprise de la

chaussée en contact avec les pneumatiques des véhicules. Cette emprise dépend de la largeur de la voie et

des trajectoires les plus fréquentes des véhicules. La matérialisation est alors visible sous différentes

formes (traces de pneumatiques, polissage, ressuage voire orniérage). En l’absence de trace au sol

(exemple d’une couche de roulement neuve) la bande de roulement droite (resp. gauche) est définie comme

la bande de 80 cm de large, délimitée par deux lignes situées l’une à 70 cm, l’autre à 150 cm à droite (resp.

à gauche) de l’axe de symétrie de la voie.

FRAISAGE/RABOTTAGE

Opération qui consiste à désagréger puis à enlever des matériaux liés sur une épaisseur déterminée, par

l’action d’un tambour rotatif équipé de dents, de pics ou de couteaux. L’opération s’effectue généralement

à froid.

REPROFILAGE

Technique d'entretien des chaussées consistant à améliorer son uni ou son profil par mise en œuvre d'une

couche d'enrobé.

ÉLARGISSEMENT

Augmentation de la largeur de la chaussée (au sens géométrique).

REFECTION PARTIELLE

Travaux de chaussée à épaisseur de structure limitée réalisés sur tout ou partie du profil en travers, pour un

linéaire donné et intégrant un fraisage préalable.

Guide Technique Uni Longitudinal – Introduction

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Introduction Le présent guide s’adresse à tous les acteurs de la technique routière confrontés à la problématique de

qualité des travaux en matière d’uni longitudinal. Il rappelle les règles de l’art lors de l’exécution des

travaux et recommande des niveaux d’uni pour les éventuelles couches intermédiaires mises en œuvre

avant la couche de roulement. Il propose également des spécifications à fixer en fonction de la nature et du

contexte des travaux. Il est accompagné d’annexes traitant du principe de fonctionnement des finisseurs, de

recommandations de mise en œuvre, de principe de guidage de défauts pouvant être rencontrés, des

caractéristiques des filtres par bandes d’ondes pour le traitement des mesures, ainsi que des propositions de

clauses contractuelles.

Ces recommandations et propositions sont issues du retour d’expérience de la communauté routière.

L’uni n’étant pas la seule spécification à respecter, d'autres critères comme par exemple l’adhérence, le

collage des couches, l’épaisseur, le pourcentage de vides, etc. ne doivent pas être négligés à son avantage

exclusif.

Enfin, les dispositions constructives proposées pour l’exécution des travaux doivent être compatibles avec

les différents textes en vigueur, en l’occurrence les "normes produits", notamment pour ce qui concerne les

épaisseurs minimales ainsi que les méthodes d’exécution liées aux normes en vigueur.

Guide Technique Uni Longitudinal - Principes Généraux – Classification des Travaux

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Chapitre 1 Principes Généraux – Classification des Travaux L’uni longitudinal d’une couche de chaussée dépend de différents facteurs dont l’importance peut varier

selon que le matériau est compacté (cas des enrobés bitumineux, des graves et des sables traités aux liants

hydrauliques, des graves non traitées et graves-émulsion) ou moulé (cas du béton de ciment). Il dépend

toujours du matériau, de l’atelier de mise en œuvre et des conditions d’exécution des travaux.

Avec les matériaux compactés, l’uni longitudinal de la couche de roulement dépend de celui du support sur

lequel elle est appliquée (couche de liaison ou de base, ancienne chaussée, …). En règle générale – avec

les méthodes et matériels de mise en œuvre existants –, il n’est pas possible d’optimiser l’uni des trois

bandes d’ondes à la fois (PO, MO, GO) par la réalisation d’une seule couche, quelle qu’en soit l’épaisseur.

Avec les matériaux moulés, l’uni longitudinal ne dépend pas de celui du support, si ce n’est de la qualité

(portance et planéité) des bandes de roulement réservées aux chenilles de la machine à coffrage glissant.

Le présent guide distingue deux grandes familles de travaux : d’une part les travaux de construction des

chaussées, et d’autre part les travaux d’entretien des chaussées.

1.1 Travaux de construction des chaussées

La qualité de l’uni longitudinal tend à s’améliorer au fur et à mesure de la construction d’une chaussée,

couche après couche, sans pour autant justifier leur multiplication. Il est plutôt nécessaire de choisir des

moyens de mise en œuvre adaptés à l’objectif visé pour chacune des couches de la structure de chaussée à

construire. En complément, des mesures d’uni sur les couches intermédiaires, au fur et à mesure de la

construction de la chaussée, permet de choisir le mode de guidage pour la mise en œuvre de la couche

suivante.

Par expérience, pour utiliser au mieux les moyens de mise en œuvre et assurer la tenue de la chaussée dans

le temps, il est recommandé d’obtenir les caractéristiques d’uni :

en Grandes Ondes (GO) lors de la réalisation des couches de forme et d’assise ;

en Moyennes Ondes (MO) lors de la réalisation des couches d’assise et de liaison ;

en Petites Ondes (PO) lors de la réalisation des couches de liaison et de roulement.

Dans le cas où le lot "terrassement" – qui comprend généralement la couche de forme – et le lot

"chaussées" font l’objet de marchés de travaux séparés, il est nécessaire de fixer des spécifications en

grandes ondes (GO) sur la couche de forme.


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1.2 Travaux d’entretien des chaussées

La qualité de l’uni longitudinal des travaux d’entretien repose avant tout sur le soin apporté à la

préparation des travaux, incluant notamment l’expertise de l’uni de la chaussée avant travaux. Elle dépend

ensuite des techniques et des conditions d’exécution des travaux.

Il est distingué quatre types de travaux d’entretien, définis de la manière suivante :

1. ENTRETIEN A L’AIDE D’UNE COUCHE D’EPAISSEUR ≤ 3 CM OU D’UN BBDR (BETON BITUMINEUX

DRAINANT)

Les spécifications d’uni à retenir portent uniquement sur les Petites Ondes (PO).

2. ENTRETIEN A L’AIDE D’UNE COUCHE D’EPAISSEUR > 3 CM (HORS BBDR)

Les spécifications d’uni à retenir portent sur les Moyennes Ondes (MO) et les Petites Ondes (PO).

3. ENTRETIEN A L’AIDE D’AU MOINS DEUX COUCHES

Les spécifications d’uni à retenir portent sur les Moyennes Ondes (MO) et les Petites Ondes (PO).

Toutefois, si la première couche est une couche de reprofilage de mince épaisseur – variable par définition

– inférieure à l’épaisseur moyenne d’utilisation du produit appliqué (cf. norme NF P 98 150-1), elle n’est

pas considérée comme une couche à part entière au sens de l’uni longitudinal.

Le reprofilage peut être considéré comme un outil permettant l’amélioration de l’uni.

4. ENTRETIEN PAR REFECTION PARTIELLE DE LA CHAUSSEE

Les spécifications d’uni à retenir portent sur les Petites Ondes (PO) associées éventuellement aux

Moyennes Ondes (MO), en fonction de l’épaisseur, du nombre de couches et du profil en travers de la

réfection.

Les travaux de réfection partielle des chaussées se distinguent par un fraisage préalable des couches de

surface, voire des couches d’assise, suivi de la mise en œuvre de nouveaux matériaux en remplacement des

matériaux fraisés. Le paragraphe 2.6 ci-après traite du caractère spécifique de ces travaux.

Selon les cas, les travaux peuvent concerner une seule voie de circulation – souvent la voie la plus chargée

en Poids Lourds –, comme tout ou partie de la largeur de la chaussée. Ils peuvent par ailleurs être réalisés

en continu sur une grande longueur, ou en discontinu sur des longueurs variables (réfection partielle

localisée). Enfin, ils peuvent encore être suivis d'un renouvellement de la couche de roulement en pleine

largeur de chaussée.

Le fraisage n’est pas équivalent à la mise en œuvre d’une nouvelle couche mais peut être considéré

comme un outil permettant l’amélioration de l’uni.


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1.3 Cas particuliers

Les cas particuliers traités dans ce guide englobent :

les routes à vitesse autorisée inférieure à 90 km/h (hors traverse ou milieu urbain) ;

les routes à sinuosité marquée ;

les chaussées sur ouvrage d’art ;

les travaux nécessitant le raccordement à des points altimétriques obligés (Ouvrage d’Art,

caniveau…).

Remarque 1 : Les joints d’extrémité et de reprise (hors joints OA) ne sont pas inclus dans ces cas particuliers. Ils doivent donc être considérés comme faisant partie de la réception normale d’un lot.

Remarque 2 : Les travaux de voirie urbaine et de traversée d’agglomération demandent un traitement particulier. La présence notamment de nombreuses émergences (tampons de visite, bouches à clé), nécessitant une remise à la cote en fin de travaux, rend délicate l’application de spécifications d’uni longitudinal et l’utilisation de certains appareils de mesure.

Remarque 3 : Les connaissances actuelles concernant la réception APL NBO sur les petites ondes des travaux liés aux plates-formes béton de Transport en Commun en Site Propre (TCSP) et Bus à Haut Niveau de Service (BHNS) ne paraissent pas suffisantes pour définir des spécifications. Les résultats sont en effet peu significatifs sur ces chaussées béton circulées à petite vitesse, comportant beaucoup de points singuliers et d’émergences, et altérées par des joints et des traitements de surfaces après mise en œuvre.

Guide Technique Uni Longitudinal – Règles de l’Art pour la Mise en Œuvre

12

Chapitre 2 Règles de l’Art pour la Mise en Œuvre Les règles et préconisations qui suivent valent en premier lieu pour les travaux de construction et les

travaux d’entretien des chaussées.

2.1 Prise en compte de la nature et de l’épaisseur de la couche

L’atelier de mise en œuvre sera choisi en fonction de la nature et éventuellement de l’épaisseur du

matériau.

Les enduits superficiels d’usure (ESU) et les enrobés coulés à froid (ECF) et les BBUM béton bitumineux

ultra mince (épaisseur ˂ 2cm) ne participent pas à l’amélioration de l’uni.

Les techniques à froid (BBF, graves-émulsion, retraitement en place) ne sont pas traitées ici en raison du

manque d’éléments quantifiés. Toutefois, dans le cas du retraitement en place, si les couches de surface ont

notamment pour rôle de contribuer à l’amélioration de l’uni, le contrôle de réception de la couche de

roulement entre dans le champ d’application du présent guide.

Dans le cadre d’un entretien en une couche, les techniques très minces n’ont pas pour objectif principal

l’amélioration significative de l’uni et il est essentiel de connaitre l’état du support avant préconisation de

ce type de technique.

Par ailleurs (rappel du paragraphe 1.2 ci-avant), une couche de reprofilage mince d’épaisseur inférieure à

l’épaisseur moyenne d’utilisation du produit appliqué, n’est pas à considérer comme une couche à part

entière au sens de l’uni longitudinal.

Il est en même temps fortement déconseillé de mettre en œuvre une épaisseur supérieure à l’épaisseur

moyenne d’utilisation du produit appliqué, au risque entre autres d’occasionner des défauts dans les petites

ondes (PO), voire les moyennes ondes (MO), lors du compactage.

Des difficultés pourraient également être rencontrées pour obtenir un bon uni en PO, voire en MO, lors de

la mise en œuvre de couches d’assise bitumineuses d’épaisseurs supérieures à 11 cm ou de couches de

surface supérieures à 7 cm, notamment pour les enrobés dont la formulation et/ou l’épaisseur les rend

sensibles au compactage.

Pour les matériaux compactés, le mode de guidage du répandeur est choisi en fonction des tolérances

d’épaisseur admissibles. Avec une épaisseur inférieure à 3 cm, il est conseillé d’utiliser les répandeurs sans

guidage pour garantir le respect des épaisseurs de mise en œuvre.

Dans le présent guide, la nature du matériau, et éventuellement son épaisseur, sont prises en compte en

association avec le rang de la couche par rapport à la surface de la chaussée (le rang N correspond à la

couche de roulement).


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2.2 Incidence des conditions d’exécution des travaux

Des risques d’imperfections d’uni longitudinal peuvent se présenter dans les conditions particulières de

travaux suivantes :

travaux sous fortes contraintes d’exploitation – par exemple :

o travaux sous circulation ;

o travaux avec remise en circulation imposant des délais d’intervention très courts ;

o travaux fractionnés liés à la conception ou à l’exécution du projet ;

o travaux ne permettant pas l'utilisation d'un atelier optimisé.

conditions météorologiques défavorables – par exemple :

o température ˂ 5°C ou combinaison de températures basses (T ˂ 10°C) et de vents forts (≥

30 km/h) ;

o travaux programmés en période hivernale.

En effet, lorsque les conditions d’exécution des travaux sont défavorables, le gain d’uni potentiel escompté

n’est pas nécessairement acquis.

La réalisation de travaux dans ces conditions particulières est à éviter autant que possible.

Si le cas de figure venait à se produire, une tolérance pourrait être appliquée sur le seuil d’application des

pénalités (cf Erreur ! Source du renvoi introuvable. du présent guide). Ceci implique que les conditions

particulières d’exécution des travaux aient été précisées par le maître d’ouvrage lors de la consultation des

entreprises.


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2.3 Caractéristiques des matériels d’exécution des travaux

Sont ici indiquées les fonctions assurées par les matériels d’exécution des travaux.

Un atelier de mise en œuvre est l’ensemble des matériels participant à la réalisation d’une couche par

l’exécution des quatre opérations suivantes : alimentation, répandage, réglage, compactage (ou serrage) des

matériaux. Le Tableau 1 ci-dessous décrit l’aptitude des différents matériels à assurer ou non ces opérations.

Type de matériel Alimentation Répandage Réglage Compactage

Camions Oui Sans objet

Alimentation continue Oui Sans objet

Alimentation par cordon Oui Sans objet

Machine à coffrage glissant Non Oui

Autograde Non Oui Non

Niveleuse Non Oui Non

Fraiseuse Sans objet Oui Sans objet

Compacteurs Non Oui

Finisseur Non Oui En partie

Atelier de retraitement en

place Sans objet Oui En partie

Tableau 1: Aptitude des différents matériels


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2.4 Modes de guidage des matériels d’exécution des travaux

Sont ici indiqués les modes de guidage en fonction de la machine utilisée et de l’amélioration d’uni visée.

Les propositions faites résultent de la tendance observée à l’issue du suivi de nombreux chantiers, et de

l’exploitation statistique des données recueillies.

2.4.1 Modes de guidage en fonction du matériel de réglage

Le Tableau 2 ci-dessous décrit les cas usuels de guidage des différents matériels de réglage.

Type de matériel Guidage par

référence spatiale

Guidage par

référence à un

ouvrage construit

Absence de

guidage

Autograde Oui Non

Machine à coffrage glissant Oui Non

Finisseur Oui

Niveleuse Oui Non Oui

Atelier de retraitement en

place Non Oui

Fraiseuse (1) Oui

Tableau 2: Mode de guidage des matériels

(1) : la fraiseuse doit être guidée lorsque son intervention vise aussi à rectifier des déformations du profil en long de la

chaussée.

Le guidage par référence spatiale repose sur un système d’asservissement des vérins de nivellement des

machines par rapport à une référence indépendante du support (fils tendus sur potences, plan laser, …). Ce

mode de guidage influence les Grandes Ondes (GO), voire les Moyennes Ondes (MO).

Le guidage par référence à un ouvrage construit repose sur un dispositif de régulation altimétrique (poutres

mécaniques ou virtuelles de différentes longueurs) prenant appui sur l’ouvrage : sol support, couche sous-

jacente, bordure de trottoir, etc. Ce mode de guidage influence surtout les Moyennes Ondes (MO), et

éventuellement les Grandes Ondes (GO) selon l’épaisseur de la couche – ou la profondeur d’intervention

dans le cas du fraisage – et la longueur du dispositif de guidage.

En l’absence de guidage, le finisseur fonctionne en mode "vis calées" et la fraiseuse fonctionne "à

épaisseur constante". Dans les deux cas, l’influence est prépondérante vis-à-vis des petites ondes (PO)

principalement.

Différents dispositifs et modes de guidage des machines sont détaillés en annexes 1 et 3.


16

2.4.2 Amélioration d’uni par bande d’ondes selon le mode de guidage

L’amélioration d’uni prévisible par bande d’ondes dépend du type de répandeur et de sa vitesse

d’avancement, du mode de guidage et du niveau d’uni du support (ou de la couche sous-jacente).

Les gains d’uni sont à moduler en fonction du niveau d’uni du support. Le gain d’uni est d’autant

plus élevé que le niveau d’uni du support sera faible.

Le Tableau 3 récapitule l’efficacité par bandes d’ondes des différents modes de guidage :

Mode de guidage

bande d’ondes Référence spatiale

Référence à un ouvrage

construit (poutre de longueur l)

Sans guidage

(vis calées)

Petites ondes

P.O. Non adapté Efficace*

Finisseur :

efficace

Moyennes ondes

M.O.

Plan laser : efficace

Fils : non adapté

l < 12 m : peu efficace

l ≥ 12 m (en général, 16 à 18 m):

efficace

Finisseur : peu

efficace

Grandes ondes

G.O.

Plan laser : très efficace

Fils : efficace Non adapté Non adapté

Tableau 3: Efficacité par bandes d’ondes des différents modes de guidage

* : la mise en œuvre à la poutre peut générer des variations d’épaisseur qu’il est nécessaire de prendre en compte dans le

choix de la technique, les techniques très minces y étant d’autant plus sensibles. La longueur totale des poutres se mesure de

part et d’autre du finisseur.

2.4.3 Règles d’utilisation des matériels et du guidage

L’obtention d’un bon uni longitudinal requiert une machine en bon état de fonctionnement, avec des

réglages adaptés et une alimentation régulière en matériau (cf annexe 2). La modification des réglages ne

doit intervenir qu’en cas de nécessité absolue et être progressive. Avec les matériaux compactés, une

amélioration sensible de la qualité d’uni est possible lorsque le réglage en nivellement – par l’outil de la

machine de répandage – est réalisé sur une couche suffisamment compactée.

Les améliorations apportées par le guidage sont effectives si :

le système d’asservissement ou de régulation est bien entretenu et bien réglé ;

le contrôleur de dévers (ou moniteur de nivellement transversal) n’est pas utilisé lorsque la largeur

de répandage excède 5 mètres (limite de sensibilité de l’appareil) ;

en cas de guidage sur fil, la mise en œuvre est réalisée en s’assurant que la flèche entre potences est

compatible avec le résultat d’uni visé (adéquation entre la qualité et la tension du fil et la distance

entre potences), et que le mode de palpage n’amplifie pas le phénomène. A titre indicatif, une

flèche de 4 mm tous les 10 mètres conduit à une note de 6 en MO.

Un mode de guidage mixte sur un même matériel d’application (poutre +palpeur…) ne garantit pas

l’obtention d’un bon uni.

Outre les améliorations d’uni attendues, le guidage présente l’intérêt de minimiser l’effet des variations de

réglages et de conduite de la machine.


17

2.5 Définition des ateliers types en fonction des cas de

chantiers

Ce chapitre propose des ateliers de mise en œuvre en fonction des cas de chantiers les plus fréquents. Ces

propositions sont destinées à guider le maître d’œuvre dans la validation de l’atelier proposé par

l’entreprise.

La composition de l'atelier est définie ainsi que le mode de guidage.

2.5.1 Démarche

La démarche de ce guide est d'adapter le type d'atelier au matériau mis en œuvre, à son épaisseur et au rang

de la couche dans le corps de chaussée. Le rang de la couche est défini par sa position par rapport à la

couche de roulement (couche de rang N). S'il n'y a pas compatibilité entre les gains d'uni potentiels et ceux

attendus, il faut réaliser des travaux supplémentaires (type reprofilage ou couche supplémentaire) ou

restreindre l'exigence d'uni correspondante. Les gains d'uni proposés ayant des valeurs plutôt minimales, il

est possible, dans une faible mesure, de rattraper le déficit d'uni obtenu pour une couche, au cours de la

réalisation de la couche suivante (de l’ordre de 1 point en note en PO et MO). La vérification de l'uni au

démarrage de la réalisation de la couche permet de valider le choix de l'atelier, il est d'autant plus conseillé

que l'enjeu du chantier est important.

2.5.2 Ateliers types

2.5.2.1 Choix de l'atelier de mise en œuvre

Un atelier est composé d’un matériel d’alimentation, d’un répandeur et de son moyen de guidage, et de

compacteurs (selon le type de matériau mis en œuvre).

Les Tableau 5 à Tableau 8 proposent suivant la nature, l'épaisseur et le rang de la couche, deux ateliers :

un atelier classique,

un atelier optimisé,

pour atteindre les objectifs visés, à savoir : satisfaire les spécifications en PO, MO et GO sur la couche de

roulement, selon le schéma suivant d’obtention progressive des niveaux d’uni :

PO et MO avec les couches de rangs N et N-1 ;

MO et GO avec les couches de rangs N-2 et N-3 ;

GO avec les couches de rangs N-3 et N-4.

Le choix entre l'atelier usuel et l'atelier optimisé dépend du niveau d’uni atteint sur la couche support (ou la

couche précédente), de l'enjeu du chantier, de sa taille et des difficultés d'exécution. Trois possibilités

concernant le niveau d’uni de la couche support ou de la couche précédente sont à prendre en compte :

le niveau d’uni est celui préconisé dans le chapitre 4 ; l’atelier usuel permet, si ses conditions

d’utilisation respectent les règles de l’art, d’obtenir les gains d’uni annoncés ;

le niveau d’uni est plus faible (d’au plus 1 point en PO et MO et 0,5 en GO pour les couches de

rang N-2 et N-3), l’atelier optimisé rend possible la récupération du déficit d’uni ;

le niveau d’uni est plus élevé, l’atelier peut être choisi pour faire face à d’autres spécifications que

celles de l’uni et, dans ce cas, il peut être différent de ceux proposés.

Les chaussées peuvent comprendre des couches de forme, fondation, base, liaison et roulement selon les


18

cas de figure du Tableau 4 :

N Couche de roulement

N – 1 Liaison Base Liaison Fondation

N – 2 Base Fondation Fondation Forme

N – 3 Fondation Forme Forme

N – 4 Forme Tableau 4: Définition des couches

2.5.2.2 Cas type de couche de rang N

N° cas Nature Épaisseur Atelier usuel Atelier optimisé

1 - 1 BBTM

e ≤ 3

Camions

Finisseur sans guidage

Compacteurs

Alimentateur

Finisseur avec/sans guidage

Compacteurs

1 - 2 BBDr 4 Camions


Compacteurs

Alimentateur


Compacteurs

1 - 3 EB roulement 3 < e ≤ 7* Camions


Compacteurs

Alimentateur

Finisseur avec/sans table

HPC guidé sur poutres (9 m

≤ l ≤ 12 m)

Compacteurs

1 - 4 EB liaison ou

EB assise avec

revêtement

superficiel

7 < e ≤ 11* Camions

Finisseur guidé sur poutres

(9 m ≤ l ≤ 12 m)

Compacteurs

Alimentateur

Finisseur avec table HPC

guidé sur poutres (l > 12 m)

Compacteurs

1 - 5 Béton de

ciment

6 < e ≤ 24 Camions

Machine à coffrage glissant guidée sur fils

Alimentateur


Tableau 5: Cas type de couche de rang N

Remarques :

les cas 1-1 et 1-2 correspondent généralement à une couche d’entretien ou une couche de roulement

de travaux neufs, tandis que le cas 1-4 concerne plutôt des travaux d'entretien en plusieurs couches.

l’obtention des performances d’un BBDr nécessite le respect strict des épaisseurs et par conséquent

un répandage vis calées

dans le cas 1-4, l’enrobé bitumineux pour couche de liaison ou d’assise est recouvert d’un enduit

superficiel ou d’un enrobé coulé à froid.

* : couche pouvant exceptionnellement être plus épaisse.

Notations :

e : épaisseur de mise en œuvre en centimètres,

l : longueur de la poutre en mètres.


19

2.5.2.3 Cas type de couche de rang N-1


2 - 1 EB liaison

EB assise

3 < e ≤ 7* Camions


(9 m ≤ l ≤ 12 m)

Compacteurs

Alimentateur

Finisseur avec/sans table HPC

guidé sur poutres (l > 12 m)

Compacteurs

2 - 2 EB assise 7˂ e ≤ 11 Camions


(l > 12 m)

Compacteurs

Alimentateur

Finisseur avec table HPC guidé

sur fils ou laser ou poutre (l > 12 m) ou système 3D

Compacteurs

2 - 3 EB assise 11˂ e ≤ 15 Camions

Finisseur guidé sur poutres (l > 12 m)

Compacteurs

Alimentateur


sur fils ou laser ou poutre (l > 12

m) ou système 3D

Compacteurs

2 - 4 Assise non

bitumineuse

e ≥ 15 Camions

Niveleuse non guidée ou

guidée sur fils

Compacteurs

Profileur de cordon

Niveleuse guidée au

laser/GPS/système 3D et/ou

autograde guidé sur fils ou laser

ou système 3D

Compacteurs

2 - 5 Béton

poreux



(l > 12 m)

Compacteurs

Alimentateur


(l > 12 m)

Compacteurs

2 - 6 Béton

maigre

Béton de

ciment


Machine à coffrage glissant

guidée sur fils

Alimentateur

Machine à coffrage glissant

guidée sur fils

Tableau 6: Cas type de couche de rang N-1

* : couche de roulement ou de liaison pouvant exceptionnellement être plus épaisses.

Notations :

Assise non bitumineuse : graves traitées aux liants hydrauliques, graves non traitées et béton compacté routier.


20

2.5.2.4 Cas type de couche de rang N-2 et N-3


3 - 1 EB Assise

7 ≤ e ≤ 11 Camions


(l > 12 m)

Compacteurs

Alimentateur


sur fils ou au laser ou poutre (l > 12 m) ou système 3D

Compacteurs

3 – 2 EB Assise 11 ≤ e ≤ 15 Camions

Finisseur guidé sur poutres (l > 12 m)

Compacteurs

Alimentateur


sur fils ou laser ou poutre (l > 12

m) ou système 3D

Compacteurs

3 - 3 Assise non

bitumineuse

e ≥ 15 Camions

Niveleuse non ou guidée sur

fils Compacteurs

Profileur de cordon


laser/GPS/système 3D et/ou


ou système 3D

Compacteurs

3 - 4 Béton

maigre

10≤ e ≤ 20 Camions


Alimentateur


3 - 5 Couche de

forme

Atelier de traitement ou non

Niveleuse non guidée ou

guidée sur fils

Compacteurs


Niveleuse guidée au laser/GPS

et/ou autograde guidé sur fils

Compacteurs

Tableau 7: Cas type de couche de rang N-2 et N-3

2.5.2.5 Cas type de couche de rang N-4


4 - 1 Couche de

forme


Niveleuse non guidée ou guidée sur fils

Compacteurs



laser/GPS/système 3D ou


ou système 3D

Compacteurs

Tableau 8: Cas type de couche de rang N-4


21

2.6 Spécificités des travaux de réfection partielle

2.6.1 Le double rôle du fraisage

Outre les contraintes altimétriques, les travaux de réfection partielle visent à remédier à divers problèmes

des chaussées en service, tels que le désenrobage avec arrachements de la couche de roulement, l’orniérage

par fluage des couches de surface, la fatigue structurelle de voies de circulation chargées en poids lourds,

...

Le fraisage a alors un double rôle :

en tout premier lieu, de désagréger et d'enlever la (ou les) couche(s) – ou les matériaux – en cause,

sur une épaisseur donnée ;

dans un même temps, de laisser le support le plus sain possible pour ensuite assurer, dans de bonnes

conditions, la mise en œuvre et le collage des matériaux de remplacement.

Déterminant à la fois pour la qualité de l'uni longitudinal et pour la tenue de la chaussée dans le temps, la

préparation du support requiert un fraisage à épaisseur constante, supérieure à l'épaisseur nominale de la

(ou des) couche(s) à fraiser. La Figure 1 vise à démontrer ce principe de façon schématique.

Figure 1 : Fraisage

La ligne courbe (en noir) dessine l'interface entre la couche à fraiser et son support ; par construction, elle

suit les variations d'épaisseur (longitudinales et transversales) de la couche à fraiser. Le support de la (ou

des) couche(s) fraisée(s) doit être sain et suffisamment épais pour permettre un fraisage partiel.

Le cas de la superposition de couches minces ou très minces nécessitera un diagnostic particulier

conformément à l'une des recommandations du paragraphe 2.6.3 ci-après.

Le fraisage insuffisant (en rouge) atteint très peu souvent l'interface ; le fraisage satisfaisant (en bleu)

descend au-delà de l'interface ; entre les deux, il reste insuffisant tant qu'il laisse des résidus épars de la

couche à fraiser, tel que le montre la Figure 2 ci-après. Si ces derniers sont ensuite plus ou moins arrachés

par la circulation de chantier, il en résultera une hétérogénéité de l'état de surface et de l'uni du support, qui

sera préjudiciable à la fois au collage (ou accrochage) et à l'uni de la nouvelle couche. S'ils ne sont pas

arrachés, ils formeront de minces couches parasites disséminées sous la nouvelle interface, néfastes pour la

longévité de la réfection (risque d'effet de feuilletage et de travail en flexion).


22

Figure 2 : Résidus épars de la couche fraisée

Le fraisage visant à suivre strictement l'interface est à proscrire : il est techniquement irréaliste et, de plus,

contre-indiqué du fait de la non-correction des variations d'épaisseur (compactage différentiel préjudiciable

à l'uni).

À travers cet exemple, la recommandation d'un fraisage à épaisseur constante, supérieure à l'épaisseur

nominale de la (ou des) couche(s) à fraiser, entraîne qu'un minimum de reconnaissance préalable est

nécessaire pour en décider : carottages, étude de diagnostic.

Lorsque le fraisage de toute la surface a aussi pour rôle de rectifier des défauts de profil en long, la

fraiseuse est alors guidée par un système de nivellement (composé de palpeur mécanique, de capteurs

ultrason, laser, système 3D ,..) chargé de réguler la profondeur de fraisage (Figure 2).

Figure 3 : Exemple de fraisage guidé par système 3D

Lorsque le fraisage intervient dans le cadre de travaux de réfection de l'assise de chaussée, l'épaisseur (ou

profondeur) de fraisage est celle qui résulte du dimensionnement mécanique de la solution de travaux.

Après auscultation préalable, si l’opération est de nature à améliorer aussi les GO en pleine largeur, les

travaux de réfection partielle sont plus assimilables à des travaux neufs, et il faudra que les dispositions

constructives soient prises en conséquence, sinon ils sont considérés comme des travaux d’entretien.


23

2.6.2 Contraintes des travaux de réfection partielle

Sur les voies rapides urbaines et certaines voies interurbaines à grande circulation, il arrive que les

conditions d'exécution des travaux de réfection soient en contradiction avec les conditions du respect des

règles de l'art, pour l'obtention – entre autres caractéristiques – d'un bon uni longitudinal. Parmi les

difficultés rencontrées, il faut principalement citer les contraintes d'exploitation de la route, qui imposent

bien souvent :

un délai court d'exécution des travaux ;

des travaux sous circulation (parfois), sauf basculement ;

des travaux fractionnés, entre échangeurs ou entre points de basculement ;

des travaux de nuit, avec leurs sujétions… notamment en temps disponible limité ;

Sans oublier les contraintes propres aux travaux de réfection partielle :

une exécution en deux temps : d'abord une phase de fraisage et de préparation du support, puis une

phase de mise en œuvre ;

la difficulté d’approvisionnement par camions, obligeant à des arrêts fréquents de finisseur ;

la difficulté d’utiliser des systèmes de guidage efficaces, comme les poutres enjambeuses ;

le délai de refroidissement avant remise en service ou application de la couche suivante.

Ces contraintes laissent rarement la possibilité de vérifier l'uni en cours de travaux, à commencer par la

réception du support laissé par le fraisage. La clé de la qualité des travaux repose avant tout sur la rigueur

apportée à leur préparation et à l'organisation de chantier, en fonction de l'enjeu que représentent les

travaux.

Comparativement aux travaux d'entretien des chaussées ne faisant pas intervenir le fraisage, les travaux de

réfection partielle sont plus exposés au risque d'imperfections d'uni longitudinal. C'est particulièrement le

cas – contraintes d'exploitation ou pas – de la réfection d'une seule voie de circulation, non suivie d'une

couche de roulement en pleine largeur, avec la contrainte du raccordement imposé avec la (ou les) voie(s)

adjacente(s).

2.6.3 Recommandations

Étant donné leur spécificité, les travaux de réfection partielle des chaussées méritent une attention

particulière, non seulement lors des phases d'exécution, mais aussi lors des phases amont de définition des

travaux et de rédaction des pièces du marché (CCTP et CCAP). Les recommandations qui suivent vont en

ce sens.

DIAGNOSTIC AVANT FRAISAGE – En rappel du paragraphe 2.6.1. ci-avant, il convient d'insister sur

l'importance de ne pas engager une opération de fraisage sans une phase préalable de reconnaissance, voire

de diagnostic, visant à en préciser l'épaisseur, celle-ci conditionnant la technique de réfection. Par exemple,

indépendamment de la question des variations d'épaisseur (confère paragraphe 2.6.1), ce n'est pas parce

qu'une couche de roulement est dégradée, ou orniérée, qu'elle est seule en cause. La nature et l'état de la

(ou des) couche(s) sous-jacente(s) peuvent justifier qu'elle(s) soi(en)t aussi – en tout ou partie – enlevée(s)

à l'occasion des travaux ; c'est notamment le cas lorsque la couche de roulement à fraiser résulte de travaux

d'entretien, et que la couche sous-jacente est elle-même une ancienne couche de roulement dont l'intégrité

de surface pouvait être affectée par de la fissuration ou du désenrobage. Le fraisage peut aussi être utilisé

pour rectifier le profil transversalement.

La connaissance de la structure de chaussée, avec ses hétérogénéité et éventuelles discontinuités, est donc

nécessaire pour décider de l'épaisseur totale de fraisage, et ainsi éviter (minimiser) les surprises en cours de


24

travaux. Pour cela, une série de carottages – à défaut d'un diagnostic plus poussé, parfois incontournable –,

avec si possible l'appui d'une auscultation radar, sur les chaussées semi-rigides notamment, est un

minimum indispensable.

MESURES D'UNI AVANT TRAVAUX – Quelle que soit la nature des travaux de réfection partielle, dès lors que

des spécifications d'uni sont prévues sur la couche de roulement, il est vivement recommandé de prévoir

des mesures d'uni sur la chaussée avant travaux (état des lieux). Les informations apportées par ces

mesures seront très utiles pour décider des spécifications définitives à fixer sur la nouvelle couche de

roulement, selon les contraintes ou l'enjeu des travaux, ainsi que des clauses contractuelles à prévoir (cf. ci-

après). Il est également recommandé de joindre ces informations au dossier de consultation des opérateurs

économiques (DCOE), où elles pourront être utiles à la préparation et à l'organisation des travaux.

QUELQUES REGLES DE L’ART SPECIFIQUES

Lors de la définition de travaux de réfection partielle des chaussées, le maître d’œuvre soucieux d’obtenir

un uni de qualité, devra préconiser une méthode appropriée. Au nombre des recommandations techniques

devant être précisées pour optimiser le niveau de service offert, il est suggéré entre autres de :

Fraiser à vitesse régulière et limitée (12 à 14 mètres par minute) pour éviter une détérioration

superficielle de la couche support, surtout lorsque la réfection concerne les couches de surface ;

Prévoir des largeurs variables de fraisage pour chaque couche (redents) afin d’éviter la

superposition des joints, et préciser les conditions de traitement des joints entre le fraisage et le

corps de chaussée existante (géogrille, pontage, joint préfabriqué, …) ;

Préconiser le recours à la correction de l’uni par fraisage guidé, voire par microrabotage (*) sur la

dernière couche en encaissement sur une voie (Figure 4), afin de corriger les éventuels défauts

évalués par une mesure APL (ou autre dispositif), avant la mise en œuvre de la couche de

roulement, surtout s’il s’agit d’un BBTM ;

Figure 4 : Opération de microrabotage guidé

En fonction des enjeux ou du contexte – par exemple si la circulation ne peut pas être rétablie sur le

fond de fraisage –, il peut être nécessaire de préconiser l’astreinte d’une équipe de secours en cas de

panne, ou la fabrication des enrobés avant l’opération de fraisage ; ces précautions doivent être

précisées ;

Limiter le recours à la répétition des purges de faible longueur ou, sinon, envisager la mise en

œuvre supplémentaire d’une couche de liaison en pleine largeur de chaussée, ou encore une couche

de roulement > 3cm d’épaisseur ;


25

Pour le simple renouvellement d'une couche de roulement mince ou très mince, après fraisage,

s’assurer que les délais permettent un nettoyage soigné du support (balayage et/ou aspiration).

Enfin,

Limiter l’épaisseur des couches à mettre en œuvre à 11 centimètres en couche d'assise, et à 7

centimètres en couche de liaison ou de roulement, afin de minimiser les défauts de mise en œuvre

dans les PO (Petites Ondes), voire les MO (Moyennes Ondes), liés à l’approvisionnement et au

compactage ;

Permettre et expliciter les conditions de remise en service visant à garantir un délai suffisant de

refroidissement des enrobés pour éviter tout fluage ou orniérage. De même, en cas d'application de

deux couches au moins, s'assurer que les délais respectifs de refroidissement et de mise en œuvre

soient compatibles avec le délai réservé aux travaux.

Prévoir des camions en nombre suffisant pour éviter les arrêts de table inutiles, avoir une vitesse la

plus régulière possible pour le finisseur, prévoir des longueurs d’engravures suffisantes.

(*) La technique de microrabotage permet de régler une surface avant la mise en œuvre d’une couche, ou

d’améliorer le confort et la sécurité en reprenant des déformations. La différence avec le rabotage

classique (ou fraisage) tient à l’écartement des pics du tambour de fraisage qui équipe la machine. Une

fraiseuse équipée d’un tambour de microrabotage (pics resserrés) et d’un dispositif de guidage peut

supprimer pratiquement toutes les imperfections d’uni. Le microrabotage permet également de rectifier un

problème d’uni localisé sur la couche de roulement.

La Figure 5 donne un aperçu de l’état de surface d’un enrobé bitumineux après une intervention de

microrabotage.

Figure 5 : Etat de surface d'un enrobé après microrabotage

Rajouter l’annexe 2 dans le corps de texte : QUELQUES PRINCIPES POUR LA MISE

EN ŒUVRE AU FINISSEUR AFIN D’ASSURER LA QUALITE DE

L’UNI

Guide Technique Uni Longitudinal – Mesures

26

Chapitre 3 Mesures Le chapitre a pour but de rappeler le principe de la pratique à partir des différents documents relatifs à la

phase de mesure et à l’exploitation de l’uni, applicables dans le cadre du contrôle des couches de

roulement neuves. S’y trouvent notamment les éléments essentiels sur le respect des procédures et des

spécifications (exigences des profilomètres, critères d’acceptation, méthodes d’exploitation), et sur

l’organisation et la réalisation des mesures.

3.1 Procédures et spécifications

Le contrôle de l'uni longitudinal doit être effectué à l'aide d’un appareil de mesure répondant à certains

critères d’acceptation et à une procédure de vérification périodique. Les profils et résultats délivrés doivent

être conformes à la méthode d'essai LPC n° 46-2 "Mesure de l'uni des chaussées routières et des pistes

aéronautiques" et plus particulièrement au module général « Principe de mesure et système de notation »,

ainsi qu’au module n° 1 « Vérification de la conformité de la couche de roulement des chaussées

routières ». Le système de notation peut aussi être issu de l’application de la norme européenne (Erreur !

Source du renvoi introuvable.) qui analyse les défauts dans des gammes d’onde légèrement différentes de

la méthode française. Les paragraphes suivants reprennent l’essentiel de ces procédures.

3.1.1 La mesure profilométrique de l'uni des chaussées

Les amplitudes des dénivellations verticales du profil en long de la couche de chaussée à ausculter sont

relevées par un appareil de type « profilomètre » et sont enregistrées sous forme numérique dans un fichier

informatique. Le relevé est réalisé selon un pas spatial constant, noté Δx.

Cet enregistrement (Figure 6) permet de reconstituer une image du profil en long de la chaussée (ou

pseudo-profil). La fidélité de cette image dépend des caractéristiques instrumentales de l’appareil.

Figure 6 : Exemple de pseudo-profil enregistré par un profilomètre sur 1000 mètres


27

Les appareils susceptibles de répondre aux critères métrologiques (cf. §3.1.3) doivent avoir les

caractéristiques minimales suivantes :

restitution du profil (ou pseudo profil) sous forme numérique dans un fichier informatique ;

relevé du profil selon un pas d'échantillonnage spatial constant : Δx ≤ 5 cm ± 0,5 cm ;

étendue de mesure (sur l'amplitude verticale) supérieure à ± 80 mm avec une résolution inférieure à

0,1 mm ;

abscisse curviligne avec une précision minimale de 0,1 % (ex: 1 mètre pour 1000 mètres de

mesure) ;

relevé synchrone (à la mesure) de différents événements de repérage : changement de revêtement,

PR, joint d'ouvrage… ;

contenu spectral du profil avec atténuation inférieure à ±10 % pour toutes les longueurs d'onde

comprises entre 0,7 et 45 mètres.

L’appareil de mesure doit fournir au minimum les fichiers informatiques décrivant:

l'identification de la mesure (département, route, début, fin, …) ;

le (les) profil(s) de mesure au format texte (Abscisse / Profil1 / Profil2 / …) ;

les événements référencés en abscisse.

Deux appareils répondant à ces exigences, l’APL et le MLPL, sont décrits dans le paragraphe 3.3.

3.1.2 Analyse du profil: notation par bande d'onde (NBO) et densité spectrale

de puissance (DSP)

L’analyse des profils est généralement effectuée par une décomposition en trois bandes d’onde, pour

lesquelles sont calculées des notes. A ces calculs de notes, il est conseillé d’y associer un calcul de la

densité spectrale de puissance, qui exprime l’énergie du signal en fonction des longueurs d’onde. La

représentation de la DSP permet notamment de détecter la présence de défauts périodiques.

Outre ces deux types d’exploitation, il est recommandé de commencer par une lecture détaillée des profils

qui peut, elle aussi, permettre de déceler des problèmes particuliers.

Ces analyses reposent sur des documents français de référence. Le projet de norme européenne en cours

propose des analyses légèrement différentes ; elles sont décrites, pour mémoire, en annexe 5 de ce guide.

On y trouve les correspondances entre les calculs préconisés par les deux normes, ce qui assure une

continuité dans le système de notation.


28

3.1.2.1 Notation par bande d'onde (NBO)

Le calcul par bande d’onde requiert une décomposition numérique préalable du profil relevé, en signaux

filtrés selon trois bandes de longueurs d’ondes (voir Figure 7) définies par la norme française (NF P 98-

218-3) comme suit :

Petites ondes PO : 0,707 < λ < 2,828 (mètres) ;

Moyennes ondes MO : 2,828 < λ < 11,312 (mètres) ;

Grandes ondes GO : 11,312 < λ < 45,248 (mètres).

NB : le projet de norme européenne EN 13036-5 définit des limites de bandes d’ondes légèrement

différentes avec des valeurs de :

Petites ondes PO : 0,780 < λ < 3,125 (mètres) ;

Moyennes ondes MO : 3,125 < λ < 12,250 (mètres) ;

Grandes ondes GO : 12,500 < λ < 50,000 (mètres).

Dans chaque bande d’onde et pour la longueur de segmentation choisie, est calculée l’énergie du signal

filtré (cf. annexe 5), pour donner les indices d’énergie par bandes d’ondes EBO (unité en cm³) :

EPO20 désigne les énergies PO calculées sur des segments successifs de 20 mètres ;

EMO100 désigne les énergies MO calculées sur des segments successifs de 100 mètres ;

EGO200 désigne les énergies GO calculées sur des segments successifs de 200 mètres.


29

Figure 7 : Décomposition en bandes d'ondes

Les segments de calcul sont localisés par rapport au repère d’origine de la section à ausculter. En fin de

session de mesure, lorsqu’un segment est inférieur à 20, 100 et 200 mètres (respectivement PO, MO et

GO), il n’est pas procédé au calcul de l’énergie s’y rapportant.

Les valeurs des énergies EBO ainsi obtenues sont transformées en notes par bandes d’ondes (NBO), qui

donnent une appréciation de la qualité chiffrée dans une échelle à vingt niveaux graduée de 0 (très mauvais

uni) à 10 (excellent uni). La correspondance entre les valeurs des notes NBO et les étendues des valeurs

des énergies EBO est donnée en Figure 8.

Les valeurs des énergies et des notes par bandes d’ondes pour les profils relevés sont alors disponibles, par

segment, sous format informatique comportant les valeurs de distance parcourue (abscisse curviligne).


30

Figure 8 : Table de conversion en notes des énergies calculées selon la norme française

A titre indicatif, les corrélations entre les amplitudes de défauts (mm) et les notes ont des ordres de

grandeur suivants :

Dans le domaine de GO, des défauts périodiques de variations altimétriques :

o ± 7 mm génère une note de 7


Dans le domaine de MO, des défauts périodiques de variations altimétriques :



Dans le domaine de PO, des défauts périodiques de variations altimétriques :

o ± 0.5 mm génère une note de 8


Dans le domaine de PO, un défaut ponctuel de variations altimétriques :

o 5 mm génère une note de 9

o 7 mm génère une note de 7

o 10mm génère une note de 5


31

La Figure 9 illustre une exploitation standard en affichant :

les profils bruts des traces gauche et droite;

les notes dans les trois gammes d’ondes pour chaque trace Gauche (G) et Droite (D).

Figure 9 : Exemple de restitution de mesures MLPL (deux traces) : profils et notes


32

3.1.2.2 Densité spectrale de puissance (DSP)

Ce paragraphe décrit un mode de calcul de la Densité Spectrale de Puissance. Les connaissances

actuelles ne permettent pas de définir de spécifications. Cependant, son analyse systématique pourrait

conduire à améliorer la pratique et à avancer sur les critères de spécifications.

La densité spectrale de puissance est la répartition de la puissance d'un signal suivant les fréquences. On

définit la densité spectrale de puissance comme étant le carré du module de la transformée de Fourier

divisé par le pas fréquentiel.

DSP = |X( )|

2

/ df = |X( )|

2

* np * dx

Où :

est le signal ;

X( ) est la transformée de Fourier ;

df est le pas fréquentiel ;

np est le nombre de points ;

dx le pas spatial d'échantillonnage.

Pour des raisons de précision statistique de l'estimation de la DSP, la section doit être d’une longueur

supérieure à 1000 mètres.

En complément du système de notation par bandes d’onde, la DSP est très utile pour mettre en évidence

des défauts à caractère périodique (même de faibles amplitudes). Il est donc conseillé systématiquement de

tracer et d’analyser la courbe de DSP, au même titre que le calcul et le tracé des notes NBO.

Plus la valeur de la DSP est élevée (énergie forte), plus l’uni est mauvais. Le graphique DSP représente

l’énergie (en m³) en fonction de la longueur d’onde des défauts (en m). Un défaut périodique (de longueur

d’onde donnée) apparaitra sur la courbe sous forme d’un pic. La courbe de DSP peut être corrélée de façon

globale à un niveau de note NBO, illustré par des barres obliques représentées sur le graphique (Figure 11).

Pour plus de finesse dans la détection d’éventuels défauts périodiques, il est recommandé de calculer une

« DSP glissée » permettant de détecter précisément les zones affectées par ce défaut, qui peut ne pas être

présent sur toute la longueur de l’ouvrage ausculté. Le principe est de calculer des DSP successives sur

1000 mètres et de décaler chaque calcul de quelques dizaines de mètres. Le résultat de chaque calcul,

l’énergie pour une longueur d’onde donnée, est ensuite reporté sous forme de schéma itinéraire (en

fonction de la distance). Cette représentation permet d’identifier les zones les plus affectées par le défaut

(cf Figure 10, Figure 11 et Figure 12).

Figure 10 : Profil présentant des défauts périodiques de longueur d'onde voisine de 8 mètres


33

Figure 11 : DSP - Courbe de densité spectrale illustrant la présence nette d'un défaut périodique (pic à 8 mètres)

Figure 12 : DSP glissée - Identification de zones où le défaut périodique est le plus important

3.1.3 Critères d'acceptation

Les profilomètres ne peuvent prétendre réaliser de contrôle d’uni que s’ils répondent à des critères

d’acceptation d’ordre métrologique, et d’ordre algorithmique.

3.1.3.1 Critères métrologiques (appareils)

Les critères d’acceptation métrologiques, issus de comparaison avec des profils de référence, sont :

superposition des profils pour avoir une idée globale et s'affranchir des distorsions d'abscisse

éventuelles ;

pour le contenu spectral, comparaison entre la densité spectrale de puissance (DSP) du profil de

référence et celle du profil délivré par l'appareil à évaluer. Le rapport des deux DSP doit être égal à

1 ± 0,1 sur toute la gamme de longueur d'onde comprise entre 0,7 et 45 mètres ;

comparaison entre les notes par bandes d’onde (NBO) obtenues à partir du profil de référence et à

partir du profil délivré par l'appareil. L'écart de note doit être au maximum de 0.5 point ;

Pic révélateur de la présence d’un défaut

périodique MO


34

comparaison des abscisses de topage des événements.

L'outil utilisé est "APL2000 version Expertise", logiciel d'exploitation officiel utilisé par l’organisme agréé

en charge de ces vérifications. Ce dernier permet, outre les fonctions standards répondant à la méthode

d'essai 46-2, d'appliquer des outils tels que :

l'importation de fichiers de profils issus d'appareils autres que l'APL ;

l'utilisation d'outils d'analyse de profils (comparaison, filtrage paramétrable, …).

3.1.3.2 Critères algorithmiques (logiciel d’exploitation)

Pour les logiciels d'exploitation délivrant, en plus des profils, les indicateurs d'uni tels que les énergies et

notes par bandes d'onde et/ou la densité spectrale de puissance, les critères d'acceptation sont les suivants:

pour les notes (PO, MO et GO), ils doivent fournir les mêmes notes, à 0,5 point près, que les notes

délivrées par APL 2000 appliqué sur le même profil ;

pour la DSP, ils doivent fournir la même DSP (amplitude et bande passante) que la DSP délivrée

par APL 2000 appliqué sur le même profil.

Ces indicateurs sont calculés, autant que possible, sur des profils comportant des défauts dans les trois

gammes de longueurs d'ondes. Les sections de route sont donc choisies de manière à être représentatives

des routes couramment rencontrées et possédant un niveau d'uni variable dans les trois gammes d'ondes.

Des fichiers créés artificiellement, peuvent aussi alimenter les fichiers tests.

A des fins de traitement, il est conséillé que le logiciel d'exploitation puisse permettre d'exporter sous

forme de fichiers au format texte, les notes et la DSP.

3.2 Organisation et réalisation des mesures

3.2.1 Organisation générale du contrôle

L'organisation générale du contrôle prévoit de prononcer la réception d'un chantier par découpage de celui-

ci en lots de contrôle d'une longueur de 1000 mètres définis à partir du point de départ de la section à

ausculter. La position exacte de ce point est fixée par le maître d'œuvre. Les lots de contrôle sont

consécutifs, sauf dispositions contraires précisées dans le marché. L'extrémité du chantier est incluse dans

le dernier lot, lequel a de ce fait une longueur supérieure à 1000 m.

Les cas particuliers feront l’objet d’un découpage en lots de contrôle spécifiques d’une longueur de 1000 m

ou incluant l’extrémité. Un ouvrage d’art pourra être considéré comme un ou plusieurs lots, le début et la

fin correspondant aux joints de l’ouvrage.

Des spécifications (contractuelles) sont fixées et sont applicables à chacun des lots de contrôle de 1000

mètres ainsi constitués. Des spécifications adaptées peuvent cependant être appliquées pour les cas

suivants:

lot de contrôle incluant l'extrémité du chantier (longueur supérieure à 1000 mètres) ;

chantier de longueur inférieure à 1000 mètres ;

cas particuliers tels que définis au paragraphe 1.3 du présent guide.

De plus, il est à noter qu’il est parfois intéressant de compléter par des levés topographiques les défauts

d’uni relevés par l’appareil de mesures.


35

3.2.2 Modalités du contrôle

Chaque voie de circulation fait l'objet d'une mesure dans les deux bandes de roulement droite et gauche.

Pour des raisons de mises en place et de fiabilité des filtres numériques appliqués lors du traitement, les

mesures doivent débuter au moins 200 mètres avant le premier lot de contrôle, et terminer au moins 200

mètres après le dernier lot de contrôle.

Pour les bandes de roulement gauche et droite de chaque voie de circulation d'un lot de contrôle, les

résultats d'application de la méthode d'essai n° 46-2 (module 1) se présentent sous la forme d'une série de

notes par bandes d'ondes (NBO) calculées sur des segments de 20 mètres pour les petites ondes (PO), de

100 mètres pour les moyennes ondes (MO) et de 200 mètres pour les grandes ondes (GO).

A l'issue de l'essai il est calculé, pour chaque bande de roulement (gauche et droite) de chaque voie de

circulation de chaque lot de contrôle de 1000 mètres, 50 notes petites ondes, 10 notes moyennes ondes et 5

notes grandes ondes.

Lorsque la longueur du lot de contrôle n'est pas de 1000 mètres (lot de contrôle incluant l'extrémité du

chantier ou chantier de longueur inférieure à 1000 mètres), le nombre de notes petites, moyennes et

grandes ondes, est égal au nombre de segments de 20, 100 et 200 mètres, contenus dans le lot de contrôle.

Dans ce cas, une partie du lot n'est pas contrôlée.

Le contrôle de l'uni longitudinal doit être réalisé par des laboratoires dont les équipes sont qualifiées

(formées à l’utilisation des matériels), les matériels de mesure et les logiciels ayant préalablement été

validés par un organisme agréé (vérification des critères d’acceptation et contrôle périodique).

3.2.3 Définition de spécifications

Pour chaque lot, des spécifications portant sur les notes peuvent être définies en fonction de la vitesse

retenue pour le projet routier quel que soit le maître d’ouvrage. Il est à préciser qu’en règle générale, pour

des critères de sécurité des usagers, plus la vitesse de circulation est élevée sur le tracé et plus les

spécifications d’uni sont exigeantes.

La Figure 13 illustre une exploitation standard en affichant :

les profils bruts des traces gauche et droite ;

les notes dans les trois gammes d’ondes (pour chaque trace) ;

les lots de 1000 mètres avec un code couleur selon le respect des spécifications applicables sur le

chantier (une bulle rappelle ces spécifications).


36

Figure 13 : Exploitation standard


37

3.3 Exemples d’appareils de mesure

Différents profilomètres existent dans le monde et équipent des appareils d’auscultation comme par

exemple le HRM, l’ARAN, AMAC, HAWKEYE,… En France, les appareils utilisés et qualifiés sont

l’APL et le MLPL dont les caractéristiques sont détaillées ci-après.

3.3.1 L'analyseur de profil en long : (APL)

Figure 14 : Matériel APL et pendule inertiel (à l’envers)

Principe Mesure des irrégularités de surface du profil en long de la chaussée à l’aide d’une ou deux remorques portant une roue palpeuse,

par comparaison avec la référence horizontale d’un pendule inertiel (

Figure 14).

Documents de référence

NF P 98 218-3 ;

Méthode d’essai LPC n° 46 version 2.0.

Expression des résultats

Elévations du pseudo-profil en mm relevées tous les 5 centimètres ;

Notes par bandes d’onde comprises entre 0 et 10, calculées :

o par segments de 20 mètres pour le domaine des petites ondes PO (0,7 < λ < 2,8 mètres) ;

o par segments de 100 mètres pour le domaine des moyennes ondes MO (2,8 < λ < 11,3

mètres) ;


38

o par segments de 200 mètres pour le domaine des grandes ondes GO (11,3 < λ < 45,2

mètres) ;

Incertitude de mesure

Répétabilité :

o 1 point pour les PO ;

o 0,5 point pour les MO et GO.

Domaines d’emploi

Réception de couches de roulement et de couches intermédiaires ;

Suivi de réseaux.

Commentaires

Tous les LRPC et certains bureaux de contrôle sont équipés d’APL bi-trace ;

Chaque appareil fait l'objet d'une procédure annuelle de suivi métrologique ;

La mesure se fait à une vitesse de constante de 72 km/h, ce qui peut limiter son usage sur les

couches de forme et de fondation, notamment en présence d’ouvrages transversaux. Une

transposition de vitesse à 54 voire 36 km/h est possible mais ne permet pas d’avoir de notes très

fiables dans les GO (incertitude de 1 à 2 points). Des mesures à ces vitesses ne pourront constituer

un critère de réception de la couche de forme ;

Le logiciel APL 2000 associé à ce matériel permet à la fois le dépouillement des mesures,

l’interprétation des éventuels défauts et l’aide à leur correction.

Les mesures sont effectuées avec l'Analyseur de Profil en Long (APL). Mais il n'est pas toujours possible

de pratiquer la vitesse nominale d'essai de 72 km/h sur les couches inférieures. Dans le cas où cette vitesse

nominale ne peut pas être maintenue, les vitesses conseillées par le mode opératoire de l'appareil sont de

36 et 54 km/h pour envisager des correspondances avec des mesures qui auraient été faites à 72 km/h.

Dans cette hypothèse, il est proposé de prendre en considération, et avec précaution, les éléments ci-après:

une note x en grandes ondes déterminée à 36 km/h équivaut à une note de x-2 à 72 km/h avec une

incertitude de 2 points ;

une note y en en grandes ondes déterminée à 54 km/h équivaut à une note de y-1 à 72 km/h avec

une incertitude de 1 point ;

une note z en moyennes ondes déterminée à 36 km/h ou à 54 km/h équivaut à une note de z-1 à 72

km/h avec une incertitude de 1 point


39

3.3.2 Le MuLti Profilomètre Longitudinal (sans contact): (MLPL)

Figure 15 : Matériel MLPL

Principe

Mesure des irrégularités de surface du profil en long de la chaussée à l’aide d’un dispositif sans contact

(capteurs laser, accéléromètre et gyroscope - Figure 15).

Documents de référence :

NF P 98 218-3 ;

Méthode d’essai LPC n° 46 version 2.0.

Expression des résultats

élévations du pseudo-profil en mm relevées tous les 5 centimètres ;

Notes par bandes d’onde comprises entre 0 et 10, calculées :

o par segments de 20 mètres pour le domaine des petites ondes PO (0,7 < λ < 2,8 mètres) ;

o par segments de 100 mètres pour le domaine des moyennes ondes MO (2,8 < λ < 11,3

mètres) ;

o par segments de 200 mètres pour le domaine des grandes ondes GO (11,3 < λ < 45,2

mètres).

Incertitude de mesure

Répétabilité :


40

o 1 point pour les PO ;

o 0,5 point pour les MO et GO.

Reproductibilité : non disponible compte-tenu du nombre limité de matériels en service.

Domaines d’emploi

Mesure sur les différentes couches de chaussée (forme, assise, surface) ;

Suivi de réseaux.

Commentaires

Deux MLPL existent actuellement (un en version tri-trace à l’IFSTTAR, un en version bi-trace sur

le véhicule AMAC exploité par la société VECTRA) ;

La procédure annuelle de suivi métrologique est en cours d'élaboration et s'apparente à la démarche

employée pour l'APL. Les essais sur route seront les mêmes que ceux réalisés pour l'APL ;

Les mesures peuvent être effectuées à une vitesse de mesure variable, à partir de 30 km/h, ce qui

confère à ce matériel une grande souplesse d’emploi. Il est notamment adapté pour les mesures des

GO sur des couches de forme ;

Les mesures ne peuvent pas être effectuées sur chaussée mouillée générant des projections

(altération de la mesure laser) ;

Le pas d’échantillonnage peut être adapté pour les mesures de mégatexture ;

Des études sont en cours pour que le MLPL soit utilisé pour l’évaluation de l’état des chaussées

(par comparaison entre les résultats obtenus dans et entre les bandes de roulement) ;

De récentes mesures comparatives entre APL et MLPL sur des couches de roulement neuves

montrent une très grande similitude des résultats et permet la réception de travaux avec le MLPL.


41

3.4 Exemples de surprises à éviter en fin de travaux

L’application de spécifications sur les notes par bandes d’ondes a pu révéler des surprises (défauts à

caractère périodique, phénomène de roulis) rendant la route inconfortable alors que la vérification de

conformité était satisfaisante. Il en est fait ici une description visant à informer les acteurs de la technique

routière et à les inciter à la plus grande rigueur avant la mise en œuvre d’une couche de roulement.

3.4.1 Avant-propos

Pour éviter toute confusion, il convient tout d’abord de préciser l’appellation "à caractère périodique".

S’agissant d’uni longitudinal des chaussées, elle s’applique à deux types de défauts distincts, tels que

décrits ci-après (paragraphes 3.4.2 et 3.4.3). Le premier est connu et ne pose généralement pas de problème

vis-à-vis des spécifications. En revanche, le second – moins bien connu – rend la route inconfortable pour

les poids lourds alors qu’elle peut justement être en conformité avec les spécifications.

3.4.2 Du défaut périodique au sens cyclique (répétitif) du terme…

Dans ce premier cas de figure, il s'agit d'un défaut qui se reproduit à intervalles plus ou moins réguliers, et

qui, dans la très grande majorité des cas, pénalise quasi exclusivement la bande des petites ondes (PO). Il

provoque des accélérations verticales (secousses) à bord des véhicules. Des arrêts de finisseur intempestifs,

et/ou des à-coups dans l'avancement du répandage de la couche, en sont la cause la plus fréquente.

Une illustration en est donnée par les deux graphiques des Figure 16 et Figure 17 (copies d'écran de

l'application APL2000). L'exemple est tiré de travaux d’entretien en deux couches, avec un BBTM en

couche de roulement.

Le premier graphique (longueur 200 mètres) reproduit la variation des signaux APL bi-trace par rapport à

l'échelle d'amplitude ± 10 mm. Les flèches indiquent les positions du défaut répétitif en question, dont

l'effet sur le confort est proportionnel à la variation brusque d'amplitude des signaux (jusqu’un centimètre

sur un mètre de long). L'intervalle d'apparition du défaut varie ici entre 25 et 38 mètres. Les flèches vertes

désignent un défaut PO non pénalisant vis-à-vis des spécifications (notes PO ≥ 6). A l'inverse, les flèches

rouges désignent un défaut PO pénalisant (note PO < 6).

Figure 16 : Défaut périodique

Figure 17 : Variation d'énergie en Petites Ondes

En parallèle, le second graphique reproduit, tous les 20 mètres, la variation des énergies PO (échelle de

Notes PO

4

5

10


42

gauche), calculées conformément à la norme NF P 98-218-3 et à la méthode d'essai LPC n°46-2, et des

notes PO déduites (échelle de droite). La présence de défauts fait varier les notes entre 4 et 7 (notes

arrondies) alors qu'elles sont de 9 et 10 hors défaut. L’inconfort vient de la succession de défauts.

La Figure 18 donne une image du défaut situé à l'abscisse 3450 mètres (avant-dernier défaut, Figure 17).

La flèche jaune désigne la première bosse du défaut, perçue ici sur la bande de guidage du TPC.

Figure 18 : Visualisation du défaut

Face à ce genre d'aléas de répandage d'une couche de roulement (succession d'arrêts, d'à-coups, souvent

liés à l'organisation de chantier), les spécifications ne sont pas respectées, ce qui conduit généralement à la

réfection de la couche de roulement.

3.4.3 Au défaut périodique au sens mathématique (sinusoïdal) du terme…

Dans ce second cas de figure, il s'agit d'un défaut qui se reproduit en suivant une variation proche d'une

fonction périodique, avec une amplitude (faible) et une longueur d'onde (le plus souvent moyenne (MO))

relativement constantes. Il a pour particularité de provoquer un mouvement régulier d'oscillation verticale

dont l'inconfort est d'autant plus mal ressenti que le défaut se répète sur une longueur importante. Un

dysfonctionnement ou un mauvais réglage d'un organe du finisseur – pas toujours évident à identifier – est

connu pour en être à l'origine.

Une illustration en est donnée par les Figure 19 à Figure 22 (copies d'écran APL2000).

L'exemple est tiré de travaux de construction : deux couches de grave-bitume et 2 x 4 centimètres de BBM,


43

où le défaut en question existe de manière plus ou moins marquée sur plus de 5 kilomètres. Il est à noter

que l'auscultation APL de la couche de base en grave-bitume n'avait rien révélé de particulier.

Le premier graphique (Figure 19 - longueur 200 mètres) reproduit la variation des signaux APL bi-trace

par rapport à l'échelle d'amplitude ± 10 mm. La présence d'une sinusoïde est facilement décelable et est

d'autant plus lisible que les signaux varient peu de part et d'autre du zéro d'amplitude, témoignant ainsi d'un

uni MO et GO a priori très satisfaisant.

Figure 19 : Défaut périodique (sens sinusoïdal) d’amplitude faible

Figure 20 : Variation des énergies en PO

Figure 21 : Variation des énergies en MO

Figure 22 : Variation des énergies en GO

En parallèle, les trois autres graphiques (Figure 20 à Figure 22) reproduisent, tous les 20, 100 et 200

Notes MO

10

9

8

Notes GO

10

9

8

Notes PO

10

9

8


44

mètres, la variation des énergies PO, MO et GO (échelles de gauche), calculées conformément à la norme

NF P 98-218-3 et à la méthode d'essai LPC n° 46-2, et des notes PO, MO et GO déduites (échelles de

droite).

Le niveau élevé de qualité de l'uni est indiscutable puisque toutes les notes PO et la note GO sont égales à

10 (notes arrondies), et les deux notes MO sont égales à 91

. À l'image de cette zone, l'ensemble du chantier

(plus de 5 km) est largement en conformité avec les spécifications NBO.

Et pourtant, la route en question – il s'agit d'un contournement d'agglomération (90 km/h) – est jugée

inconfortable par les poids lourds qui l'empruntent régulièrement, certains plusieurs fois par jour.

La Figure 23 détaille en agrandissant la zone des abscisses 2110 à 2140 mètres du premier graphique ci-

avant, avec une échelle d'amplitude de ± 4 mm. La période (longueur d'onde) de la sinusoïde est de l'ordre

de 7 mètres et l'amplitude est contenue dans une plage de plus ou moins 2 millimètres (la flèche est

inférieure à 4 mm)

Figure 23 : Agrandissement sur une zone

Cette disproportion entre la longueur d'onde et la très faible amplitude du défaut le rend invisible sur la

chaussée, contrairement au défaut précédent ; il n'est par conséquent pas possible d'en montrer une vue.

La méthode NBO – comme l'ancienne méthode CAPL – se montre donc insuffisante pour détecter et

évaluer ce type de défaut. En revanche, le recours à l'analyse spectrale DSP (Densité Spectrale de

Puissance) s’avère pertinent. Il est à souligner que la DSP peut être sommairement définie comme la

contribution de chaque bande fine de longueur d'onde au carré moyen du signal.

La Figure 24 (copie d'écran APL2000) représente la courbe DSP de la totalité du chantier de l'exemple

précédent (5284 mètres linéaires).

1

Remarque - Les notes MO dépendent de l'amplitude de la sinusoïde ; elles sont ici de 9 pour une amplitude proche de ± 2 mm (voir le détail qui suit) ; ailleurs, elles sont de 10 pour une amplitude plus proche de ± 1 mm.

7 mètres


45

Figure 24 : Exemple de courbe DSP

Un pic au milieu du spectre (localisé par la flèche sur la Figure 24), centré sur la longueur d'onde 7,30

mètres et ayant pour base une bande d’ondes allant de 6,50 à 8,50 mètres (bande d'ondes MO), rend

compte de ce défaut périodique en MO.

Ce pic révèle précisément la présence d'un défaut périodique (au sens mathématique).

Il est à souligner que l'usage opérationnel de l'analyse DSP est facilité par l'application APL2000,

notamment pour l'examen détaillé des lots de contrôle (exemple 1000 m). Elle permet aussi d’effectuer une

analyse par DSP glissante, localisant les zones concernées par un défaut périodique sur la totalité du

chantier (cf. §3.1.2.2)

Face à ce type de défaut très particulier d'une couche de roulement neuve, l'application des spécifications

sur les notes par bandes d’ondes peut donc conclure à la conformité des travaux alors que la route est

inconfortable pour les poids lourds. Les moyens qui permettent de l'identifier et de l'évaluer sont l'analyse

spectrale DSP et l'analyse graphique des signaux APL. En passant par le phénomène de roulis…

Contrairement aux routes secondaires, le phénomène de roulis – mouvement d'oscillation d'un bord sur

l'autre des véhicules – se rencontre assez rarement sur les chaussées à fort trafic. Mais il arrive que des

dispositions constructives en soient à l'origine, avec là aussi la possibilité d'un bon résultat NBO malgré un

inconfort.

À titre d'illustration, les Figure 24 et Figure 24 (sur une longueur de 200 mètres) reproduisent la variation

des signaux APL bi-trace sur les deux voies de circulation d'une chaussée unidirectionnelle où les notes

PO, MO, GO sont de 9 et 10. On constate la quasi-superposition des signaux de la voie gauche,

contrairement à ceux de la voie droite qui sont irrégulièrement décalés (déphasés), traduisant ainsi le roulis

ressenti sur cette voie.

Pic révélateur de la présence d’un défaut

périodique MO (=7m)


46

Figure 25 : Voie gauche - phénomène normal d'uni longitudinal

Figure 26 : Voie droite - expression d'un phénomène de roulis

La Figure 27 montre une vue de la chaussée en question, avec un plan sommaire de la disposition adoptée :

deux finisseurs en parallèle pour le répandage d'une couche de roulement d'entretien (4 centimètres de

BBDr).Le premier finisseur a répandu la voie gauche et une bonne moitié de la voie droite ; le second

finisseur a répandu le reste de la voie droite et la bande d'arrêt d'urgence.

Les deux bandes de roulement de la voie droite sont ainsi respectivement sur chacune des deux bandes de

répandage, expliquant ainsi le roulis traduit par la non-superposition des signaux APL bi-trace (1,50 m

d'écartement). Il est à noter que le support était exempt de roulis, les fichiers de mesure APL avant travaux

le confirmant.

Figure 27 : Matérialisation du répandage

Cet exemple est tiré d'un chantier d'entretien de près de 3 kilomètres où le confort de roulement de la voie


47

droite est discutable malgré le bon résultat NBO. Le choix de la disposition constructive adoptée pose

question : il est en effet préférable qu'une voie de circulation fasse l'objet d'une seule et même bande de

répandage.

Comme pour le défaut précédent, l'inconfort dû au roulis est d'autant plus mal ressenti qu'il existe sur une

longueur importante. Les poids lourds y sont aussi plus sensibles que les véhicules légers.

La méthode NBO, donnant des résultats trace par trace, montre ses limites face au phénomène de roulis. En

conséquence, au-delà de l'analyse graphique des signaux APL, il resterait à étudier un indicateur de roulis,

à partir par exemple de l'aire engendrée par la superposition des signaux bi-trace.

3.4.4 D’où l’intérêt de préparer la mise en œuvre d’une couche de roulement

Le Chapitre 1 préconise des règles de l’art applicables aux différents types de travaux de chaussées en vue

de faciliter l'obtention d’un uni longitudinal de qualité satisfaisante sur la couche de roulement.

Or, le respect de ces règles, et parfois même la conformité avec les spécifications NBO, n'empêchent pas

des surprises en fin de chantier comme en témoignent les exemples précédents.

C'est pourquoi il convient de rappeler que la mise en œuvre d'une couche de roulement ne s'improvise pas,

voire que le droit à l'erreur n'existe pas... ou en tout cas ne peut plus être rattrapé comme pour les autres

couches. Il faut donc insister à cet égard sur le rôle primordial des règles de l'art suivantes (cf annexe 1, 2,

3) :

Une organisation de chantier rigoureuse et une maîtrise parfaite des conditions de fabrication et des

cadences d’approvisionnement ;

Un finisseur en bon état de fonctionnement, avec des réglages adaptés et vérifiés, servi par une

équipe compétente, solidaire et attentive

.Une analyse des mesures d’uni sur les couches intermédiaires, avant de choisir le mode de guidage

de la couche suivante (notamment pour les travaux neufs)

C'est à ces conditions que les surprises en matière d'uni longitudinal peuvent être évitées.

Guide Technique Uni Longitudinal – Valeurs recommandées pour l’obtention d’un uni final

48

Chapitre 4 Valeurs recommandées pour l’obtention de l’uni

final Ce chapitre propose des valeurs de notes (issues d’une validation faite par un panel d’usagers jugeant le

niveau de confort et de sécurité) à respecter sur la couche de roulement en fonction de la nature des travaux

et recommande les notes minimales sur chaque couche intermédiaire pour atteindre ces spécifications. Ce

dernier point ne s'applique pas aux chaussées en béton de ciment. Le maître d’ouvrage, après discussion

avec les acteurs du chantier, se réserve le droit de déroger à ces valeurs si les travaux préparatoires ou

travaux correctifs sont disproportionnés par rapport à l’enjeu du chantier.

Remarque : Les enduits superficiels d’usure (ESU), enrobés coulés à froid (ECF) ou béton bitumineux dont

l’épaisseur est inférieure à 2 cm ne sont pas considérés comme une couche au sens de l’amélioration de

l’uni.

Les notes minimales proposées sur les couches intermédiaires sont issues de nombreuses campagnes de

mesures et validées par l'expérience. Les notes intermédiaires ont été vérifiées pour les structures les plus

courantes mises en œuvre avec des moyens appropriés.

Le niveau d'uni obtenu sur la couche de roulement est pratiquement indépendant de celui obtenu sur la

couche de forme, à l’exception des grandes ondes (GO) ; en effet, il dépend principalement des moyens de

mise en œuvre des couches supérieures. Ainsi, lorsque la couche de forme présente des variations

altimétriques importantes entre profils, il peut être impossible d'obtenir le niveau d'uni final requis en

grandes ondes. Pour tenir compte de ce risque, une note minimale en GO est proposée sur la couche de

forme. De ce fait, la note GO doit faire l’objet d’une spécification pour le lot terrassement en cas de

marchés séparés.

A titre indicatif, les ordres de grandeur des corrélations entre les notes et les variations altimétriques, dans

chaque bande d’onde, sont rappelés dans le chapitre 3 (Mesures).

Le terme « spécifications » dans ce chapitre, s’entend par « propositions de spécifications pour les

réseaux strcuturants »

4.1 Travaux de construction

Les chaussées peuvent comprendre des couches de forme, fondation, base, liaison et roulement selon les

cas de figure suivants (Tableau 9) :

N Couche de roulement

N – 1 Liaison Base Liaison Fondation

N – 2 Base Fondation Fondation Forme

N – 3 Fondation Forme Forme

N – 4 Forme Tableau 9 : Définition des couches

Les tableaux suivants définissent le niveau minimal d'uni préconisé pour chaque couche suivant sa position

dans la structure et la vitesse autorisée ainsi que le niveau d’uni à atteindre sur la couche de roulement (N).

Permettant ainsi de définir le niveau d’uni contractuel sur la couche de roulement (N).

Deux cas seront différenciés selon l’épaisseur de la couche de roulement :

Couche de roulement d’épaisseur inférieure ou égale à 3 centimètres ;

Couche de roulement d’épaisseur strictement supérieure à 3 centimètres, hors BBDr.


49

La mise en œuvre, dans le premier cas, est généralement réalisée sans guidage et n’améliore pas

notablement les MO, contrairement au second cas pour lequel un guidage par poutres courtes est possible.

4.1.1 Couche de roulement mince d’épaisseur ≤ 3 cm et BBDr

Le Tableau 10 indique les notes minimales d’uni souhaitables sur les différentes couches intermédiaires,

ainsi que les spécifications pour la couche de roulement.

Dans ce tableau, la couche sous-jacente aux revêtements d’épaisseur inférieure à 2 cm (ESU, ECF, BBUM,

etc.) est considérée comme la couche « N ».

Lorsque 80 % et 90 % des notes calculées ne donnent pas des valeurs entières, on arrondit la valeur

obtenue à l’entier le plus proche.

V (km/h)

LONG.

D'ONDES

NOTE MINIMALE D'UNI POUR

LA COUCHE*

SPECIFICATIONS POUR LA COUCHE

DE ROULEMENT (N)

N-4 N-3 N-2 N-1

Chantier inférieur à

1000 mètres et

supérieur à 200

mètres

Lots de 1000 mètres ou

incluant extrémité de

chantier

90

PO sans objet sans objet ≥ 3 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6

90 % des notes ≥ 7



MO sans objet

≥ 3

S’il s’agit de la

couche de forme,

sans objet

≥ 4 ≥ 6 100 % des notes ≥ 6 100 % des notes ≥ 6


GO ≥ 3 ≥ 4 ≥ 5 ≥ 5 Sans objet 100 % des notes ≥ 5



1000 mètres et

supérieur à 200

mètres

Lots de 1000 mètres ou incluant

extrémité de chantier

110

PO sans objet sans objet ≥ 3 ≥ 5 100% des notes ≥ 6

90% des notes ≥ 7



MO sans objet

≥ 4 S’il s’agit de la

couche de forme,

sans objet

≥ 5 ≥ 7 100% des notes ≥ 7 100 % des notes ≥ 7





1000 mètres et

supérieur à 200

mètres



130


90% des notes ≥ 7

100% notes ≥ 6

90% notes ≥ 7

100% notes ≥ 7

90% notes ≥ 8

100% notes ≥ 8

80% notes ≥ 9

MO sans objet

≥ 4

S’il s’agit de la

couche de forme, sans objet

≥ 5 ≥ 7 100% des notes ≥ 7

GO ≥ 6 ≥ 7 ≥ 8 ≥ 8 Sans objet

Tableau 10: Travaux de construction avec couche de roulement d’épaisseur ≤ 3 cm (ou en BBDr)

* note minimale équivaut à ce que 100 % des notes soient supérieures à la valeur proposée.


50

4.1.2 Couche de roulement d’épaisseur > 3 cm

Le Tableau 11 indique les notes minimales d’uni souhaitables sur les différentes couches intermédiaires,

ainsi que les spécifications pour la couche de roulement.

Lorsque 80 % et 90 % des notes calculées ne donnent pas des valeurs entières, on arrondit la valeur

obtenue à l’entier le plus proche.

V (km/h)

LONG.

D'ONDES

NOTE MINIMALE D'UNI POUR

LA COUCHE *

SPECIFICATIONS POUR LA COUCHE DE

ROULEMENT (N)

N-4 N-3 N-2 N-1


1000 mètres et

supérieur à 200

mètres



90

PO sans objet sans objet ≥ 3 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6




MO sans objet sans objet ≥ 3 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6 100 % des notes ≥ 6





1000 mètres et

supérieur à 200

mètres



110


90% des notes ≥ 7



MO sans objet sans objet ≥ 4 ≥ 6 100% des notes ≥ 7 100 % des notes ≥ 7





1000 mètres et

supérieur à 200

mètres



130


90% des notes ≥ 7

100% notes ≥ 6

90% notes ≥ 7

MO sans objet

≥ 3

S’il s’agit de

la couche de

forme, sans

objet

≥ 4 ≥ 6 100% des notes ≥ 7

100% notes ≥ 7

90% notes ≥ 8

GO ≥ 6 ≥ 7 ≥ 8 ≥ 8 Sans objet 100% notes ≥ 8 80% notes ≥ 9

Tableau 11: Travaux de construction avec couche de roulement d’épaisseur > 3

* note minimale équivaut à ce que 100 % des notes soient supérieures à la valeur proposée.


51

4.1.3 Cas des élargissements

La couche de roulement est réalisée suivant une référence existante. Les travaux consistent à réaliser une

couche de chaussée neuve en se calant sur la référence altimétrique de la voie existante. La mise en œuvre

consistant à palper sur la voie adjacente, le résultat final va dépendre du niveau d’uni de la chaussée

existante.

Selon la géométrie transversale de l’élargissement et l’uni de la chaussée existante, il est défini les cas de

figures suivants :

Cas E1 : élargissement avec mise en œuvre d’une couche de roulement uniquement sur la voie

créée ;

Cas E2 : élargissement avec mise en œuvre d’une couche de roulement d’épaisseur ≤ 3 cm et BBDr

en pleine largeur de chaussée ;

Cas E3 : élargissement avec mise en œuvre d’une couche de roulement d’épaisseur > 3 cm en

pleine largeur de chaussée ;

Cas E4 : élargissement avec mise en œuvre d’une couche de roulement et d’une couche de liaison

en pleine largeur de chaussée.

Le choix de la solution retenue est évidemment conditionné par le niveau d'uni de l'existant qui doit être

maintenu ou amélioré dans le cadre de cet aménagement. Avant de programmer ce type de travaux, une

parfaite connaissance de l’uni de la couche de roulement existante est impérative.

Les tableaux Tableau 12 Tableau 14 tiennent compte de la Note d’uni de l’Existant (NE) correspondant à

l’uni de la chaussée existante sur laquelle vient se raccorder l’élargissement.

Si cette note est en dessous des valeurs indiquées dans les tableaux, les spécifications pourront être

difficilement atteignables. Dans ce cas, il conviendra, soit de prévoir des travaux préparatoires, soit de

reconsidérer le projet. D’autres alternatives pourront être trouvées, en fonction de l’enjeu du chantier, après

discussion entre les différents acteurs du chantier.


52

4.1.3.1 Cas de chantiers de 1000 mètres ou incluant l’extrémité du chantier :

V (km/h)

LONG.

ONDES

SPECIFICATIONS POUR LA

COUCHE DE ROULEMENT (N)

NE

Cas E1 NE

Cas E2 NE

Cas E3 NE

Cas E4

90

PO ≥ 5 100 % des notes ≥ 5 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6 ≥ 3 100 % des notes ≥ 6


MO ≥ 6 100 % des notes ≥ 6 ≥ 6 100 % des notes ≥ 6 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6 ≥ 4 100 % des notes ≥ 6 90 % des notes ≥ 7

110



MO ≥ 7 100 % des notes ≥ 7 ≥ 7 100 % des notes ≥ 7 ≥ 6 100 % des notes ≥ 7 ≥ 5 100 % des notes ≥ 7


130



MO ≥ 7 100 % des notes ≥ 7 ≥ 7 100 % des notes ≥ 7 ≥ 6 100 % des notes ≥ 7 ≥ 5 100 % des notes ≥ 7


Tableau 12: Travaux d’élargissements : cas de chantiers de 1000 mètres ou incluant l’extrémité

NE : Note d’uni de l’Existant correspondant à l’uni de la chaussée existante sur laquelle vient se raccorder l’élargissement.

4.1.3.2 Cas de chantiers inférieurs à 1000 mètres et supérieurs à 200 mètres :

V (km/h)

LONG.

ONDES


COUCHE DE ROULEMENT (N)

NE

Cas E1

NE

Cas E2 NE

Cas E3

NE

Cas E4

90 PO ≥ 5 100 % des notes ≥ 5 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6 ≥ 3



MO** ≥ 6 100 % des notes ≥ 6 ≥ 6 100 % des notes ≥ 6 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6 ≥ 4 100 % des notes ≥ 6









Tableau 13: Travaux d’élargissements : cas de chantiers inférieur à 1000 mètres et supérieur à 200 mètres

NE : Note d’uni de l’Existant correspondant à l’uni de la chaussée existante sur laquelle vient se raccorder l’élargissement.

** : la prise en compte des critères de spécifications en MO n’est applicable que pour des sections ≥ 500 m


53

4.1.4 Cas particuliers (cf. §1.3)

V

(km/h)

LONG.

D'ONDES


COUCHE DE ROULEMENT

90 km/h

110 km/h

130 km/h

PO 100 % des notes ≥ 6

Tableau 14: Travaux de construction : spécifications pour cas particuliers

Remarque : Pour le cas d'une couche de roulement réalisée sur ouvrages d’art, il faudra s’assurer que

les dispositions constructives, notamment l’opération éventuelle de reprofilage, permettront l'obtention

de l’uni spécifié.


54

4.2 Travaux d'entretien

Pour les travaux d’entretien, le niveau d'uni prévisible est dépendant de celui de l’ancienne chaussée. En

deux couches, il sera possible de corriger les moyennes ondes puis les petites. Des mesures d'uni sur

l’ancienne chaussée sont nécessaires pour fixer des spécifications adaptées pour ce type de travaux.

4.2.1 Entretien en une couche

En matière de travaux d’entretien qui se caractérisent généralement par l’application localisée d’une seule

couche de matériaux bitumineux dont l’épaisseur peut être faible ou très faible, une application

systématique de spécifications de contrôle d’uni longitudinal pourrait conduire parfois à un alourdissement

des contrôles sans espoir de gain certain sur la qualité des travaux.

Toutefois de tels contrôles peuvent être intéressants et bénéfiques en particulier pour les cas suivants :

couche d’épaisseur suffisante et chantier important (en volume et/ou en trafic) permettant

l’application du découpage en lots de contrôle de 1000 mètres ;

travaux motivés par une dégradation de la qualité de l'uni longitudinal.

Si un contrôle de l’uni longitudinal est réalisé, des mesures avant travaux sont à prévoir pour vérifier que

les spécifications définies ci-après peuvent être respectées. En effet, le niveau d'uni longitudinal obtenu

après travaux dépend, entre autres, du niveau de l'uni longitudinal du support avant mise en œuvre de la

couche de roulement et de l'épaisseur de cette couche.

Dans tous les cas, il est essentiel de respecter strictement toutes les règles de l’art permettant de s’assurer,

a priori, de l’obtention d’un bon uni longitudinal.

4.2.1.1 Travaux d’entretien avec mise en œuvre d’une couche d’épaisseur e ≤ 3 cm ou BBDr (1)

V

(km/h)

LONG.

D'ONDES


COUCHE DE ROULEMENT (1)

90 km/h

110 km/h

130 km/h

PO

100 % des notes ≥ 5 si les notes PO du support sont ≥ 4 (*)

Ou

100 % des notes ≥ 6 si les notes PO du support sont ≥ 5 (*)

Tableau 15 : Travaux d’entretien en une couche d’épaisseur inférieure à 3 cm,

Spécifications pour tous cas

(*) Si cette condition n’est pas respectée, des travaux préparatoires (fraisage, reprofilage,..) sont nécessaires pour l’obtention

des valeurs recommandées. Les techniques très minces n’ont pas pour objectif principal l’amélioration significative de l’uni.

(1) Hors enduit superficiel, enrobé coulé à froid et BBUM en couche de roulement


55

4.2.1.2 Travaux d'entretien en une couche d'épaisseur e > 3 cm.

V

(km/h)

LONG.

D'ONDES


COUCHE DE ROULEMENT

Chantier inférieur à 1000 mètres et

supérieur à 200 mètres

Lots de 1000 mètres ou incluant extrémité

du chantier

90

PO 100% des notes ≥ 5

si note PO support ≥ 3 *

100% des notes ≥ 5


MO**

si avant travaux, 100% des notes ≥6, alors après travaux 100% ≥ 6;

sinon, moyenne des notes après travaux

supérieure ou égale à celle avant

travaux et note mini après travaux

supérieure ou égale à note mini avant

travaux.

si avant travaux, 100% des notes ≥6 et 90 % ≥ 7, alors après travaux 100% ≥ 6 et 90% ≥ 7 ;


supérieure ou égale à celle avant travaux et

note mini après travaux supérieure ou égale à

note mini avant travaux.

110

et

130

PO



ou





ou



MO**

si avant travaux, 100% des notes ≥6,

alors après travaux 100% ≥ 6;


supérieure ou égale à celle avant travaux et note mini après travaux

supérieure ou égale à note mini avant

travaux.

si avant travaux, 100% des notes ≥7 et 90 % ≥

8, alors après travaux 100% ≥ 7 et 90% ≥ 8 ;


supérieure ou égale à celle avant travaux et note mini après travaux supérieure ou égale à

note mini avant travaux.

Tableau 16 : Travaux d’entretien en une couche d’épaisseur supérieure à 3 cm,


* : Si cette condition n’est pas respectée, des travaux préparatoires (fraisage, reprofilage,..) sont nécessaires pour l’obtention

des valeurs recommandées.


4.2.1.3 Cas particuliers (cf §1.3)

Vitesse

km/h

LONGUEUR

D'ONDES


COUCHE DE ROULEMENT

Si note PO support ≥ 4 (*) pour e≤ 3cm

Si note PO support ≥ 3 (*) pour e> 3cm

90 km/h

110 km/h

130 km/h


Tableau 17 : Travaux d’entretien en une couche : spécifications pour cas particuliers

(*) Si cette condition n’est pas respectée, des travaux préparatoires (fraisage, reprofilage,..) sont nécessaires pour l’obtention

des valeurs recommandées.


56

4.2.2 Entretien en deux couches

Ces travaux consistent à réaliser deux couches en matériaux bitumineux.

Les tableaux suivants définissent le niveau minimal d'uni préconisé pour l’ancienne chaussée et la

première couche mise en œuvre lors de l’entretien, en fonction de la vitesse de circulation autorisée. Deux

cas seront différenciés selon l’épaisseur de la couche de roulement (e ≤ 3 cm ou e > 3 cm).

Remarques :

Les travaux d’entretien en deux couches ne peuvent pas améliorer l'uni en GO.

Si l'ancienne chaussée n'a pas le niveau minimal préconisé en PO et MO, des travaux préparatoires

sont nécessaires ou des exigences d'uni restreintes en ondes moyennes doivent être spécifiées.

4.2.2.1 Couche de roulement mince (e ≤ 3 cm) ou BBDR

V (km/h))

LONG.

D'ONDES

NOTE MINIMALE

D'UNI POUR

LA COUCHE

SPECIFICATIONS POUR LA COUCHE DE ROULEMENT

Ancienne

chaussée

première

couche

d’entretien

Chantier inférieur à 1000 mètres

et supérieur à 200 mètres


de chantier

90

PO ≥ 3 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6 90 % des notes ≥ 7

100 % des notes ≥ 6 90 % des notes ≥ 7

MO** ≥ 4 ≥ 6 100 % des notes ≥ 6






de chantier

110

et

130

PO ≥ 3 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6




MO** ≥ 5 ≥ 7 100 % des notes ≥ 7



Tableau 18: Travaux d’entretien en deux couches avec couche de roulement inférieure à 3 cm




57

4.2.2.2 Couche de roulement épaisse (> 3 cm)

V (km/h))

LONG.

D'ONDES

NOTE MINIMALE

D'UNI POUR

LA COUCHE

SPECIFICATIONS POUR LA COUCHE DE ROULEMENT

Ancienne

chaussée

première

couche

d’entretien




de chantier

90

PO ≥ 3 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6




MO** ≥ 3 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6 100 % des notes ≥ 6





de chantier

110

et

130

PO ≥ 3 ≥ 5 100 % des notes ≥ 6




MO** ≥ 4 ≥ 6 100 % des notes ≥ 7 100 % des notes ≥ 7 90 % des notes ≥ 8

Tableau 19 : Travaux d’entretien en deux couches avec couche de roulement supérieure à 3 cm



4.2.2.3 Cas particuliers (cf. § 1.3)

V

(km/h)

LONG.

D'ONDES


COUCHE DE ROULEMENT

90 km/h

110 km/h


130 km/h PO 100 % des notes ≥ 6

Tableau 20: Travaux d’entretien en deux couches : spécifications pour cas particuliers


58

4.2.3 Travaux d’entretien des chaussées faisant intervenir le fraisage.

Selon la géométrie transversale de la réfection partielle, il est défini les cas de figures suivants :

Cas F1 : fraisage avec mise en œuvre d’une ou plusieurs couches uniquement sur la voie fraisée.

Aucune couche n’est réalisée sur toute la largeur de la chaussée ;

Cas F2 : fraisage de tout ou partie de la largeur de la chaussée et mise en œuvre d’une seule

couche de roulement en pleine largeur ;

Cas F3 : fraisage de tout ou partie de la largeur de la chaussée et mise en œuvre d’au moins deux

couches en pleine largeur de chaussée.

F1 F2 F3

e≤ 3 cm e> 3 cm e≤ 3 cm e> 3 cm

Tableau 17 Tableau 15 Tableau 16 Tableau 18 Tableau 19

Tableau 21: Cas des travaux de fraisage

Remarque : Des conditions de chantier particulières peuvent conduire à un fraisage total de la chaussée en plusieurs phases

successives, sans raccordement à l’existant (avec mise en place de circulation alternée, par exemple). Dans ce cas on se

rapprochera des cas F2 ou F3, suivant le nombre de couches mises en œuvre dans cette opération.

Cas F1

1 ou plusieurs couches

Cas F2 a

Cas F2 b Cas F2 c

1 couche

Cas F3 a

2 couches ou plus

Cas F3 b

2 couches ou plus

Guide Technique Uni Longitudinal – Références bibliographiques

59

Références Bibliographiques

Norme NF P 98-218-3 : Détermination de quantificateurs d’uni longitudinal à partir de relevés

profilométriques - 1995

Norme ISO 8002-86 : Vibrations mécaniques – Véhicules terrestres – Méthode de présentation des

résultats de mesures - 1986

Méthode d’essai LPC n°46-2 : Mesure de l’uni longitudinal des chaussées routières et

aéroportuaires - 2009

Normes NF P 98-115 : Assises de chaussées - Exécution des corps de chaussées - 1992

Norme NF P 98-150-1 : exécution des assises de chaussées, couches de liaison et couches de

roulement - 2010

Norme NF P 98-170 : Chaussées en béton de ciment -. Exécution et contrôle – 1992

Norme européenne Erreur ! Source du renvoi introuvable. : Erreur ! Source du renvoi

introuvable.

Etudes et recherches des LPC - CR 29 : Mise en œuvre au finisseur - ML. Gallenne – 2002

Techniques et méthodes des LPC – L’emploi des finisseurs pour le répandage des matériaux de

couches de chaussées - 2002

Etudes et recherches des LPC – CR 50 : Mesure et analyse de l’uni des chaussées - Y. Delanne -

2008

Article - Un finisseur ça se règle - P. Peres - 1979

Fascicule 27 - Cahier des clauses techniques générales : Fabrication et mise en œuvre des enrobés

hydrocarbonés - 2012

Circulaire n°2000-36 relative au contrôle de l’uni longitudinal des couches de roulement neuves -

2000

Documents de travail IFSTTAR

Nouveau calcul DSP APL2000 - 2009

Réception couches de roulement neuves: Comparaison APL / MLPL - 2008

Comparaison norme européenne et française - 2010

Critères acceptation appareils - 2010

Corrélation NBO - Niveau DSP - 2011

Guide Technique Uni Longitudinal – Références bibliographiques

60

Documents abrogés

Note CFTR n°8: Premier bilan de l'application des nouvelles circulaires de la direction des

Routes sur l'uni longitudinal et l'adhérence des chaussées (01/09/2004);

Note CFTR n°3: Identification des défauts d'uni des chaussées lors de leur mise en œuvre

(01/02/2001);

Note CFTR n°2: la nouvelle circulaire "uni" de la Direction des Routes (01/01/2001);

Note SETRA n°90: Uni et mise en œuvre (01/08/1996);

Note SETRA n°76 : L’uni longitudinal des chaussées

Note GNCDS n°1 : Uni longitudinal des couches de roulement neuves : des surprises à éviter

Note GNCDS n°2 : Contexte de travaux de réhabilitation et d’entretien des chaussées faisant

intervenir le fraisage ;

Contrôle de l'uni longitudinal des couches de roulements neuves – guide qui accompagne la

Circulaire n° 2000-36.

Guide Technique Uni Longitudinal – Glossaire

61

Glossaire

APL : Analyseur de Profil en Long

BBDr : Béton Bitumineux Drainant

BBF : Béton Bitumineux Froid

BBTM : Béton Bitumineux Très Mince

BHNS : Bus à Haut-Niveau de Service

CCAP : Cahier des Clauses Administratives Particulières

CCTG : Cahier des Clauses Techniques Générales

CCTP : Cahier des Clauses Techniques Particulières

CFTR : Comité Français des Techniques Routières

DCOE : Dossier de Consultation des Opérateurs Economiques

DGR : Direction Générale des Routes

DIT : Direction des Infrastructures et des Transports

DSP : Densité Spectrale de Puissance

EB : Enrobé Bitumineux

EBO : Energie par Bande d’Ondes

ECF : Enrobé Coulé à Froid

EGO : Energie Grandes Ondes

EMO : Energie Moyennes Ondes

EPO : Energie Petites Ondes

ESU : Enduit Superficiel d’Usure

GNCDS : Groupe National des Caractéristiques de Surface

GO : Grandes Ondes

GPS : Global Positionning System – Guidage Par Satellite

IDRRIM : Institut Des Routes, des Rues et des Infrastructures à Mobilité

MO : Moyennes Ondes

MLPC : Matériels Laboratoire des Ponts et Chaussées

MLPL : MuLti Profilomètre Longitudinal

NBO : Notation par Bande d’Onde

NGO : Notes Grandes Ondes

NMO : Notes Moyennes Ondes

NPO : Notes Petites Ondes

OA : Ouvrage d’Art

PO : Petites Ondes

TCSP : Transport en Commun en Site Propre

Guide technique de l’uni - IDRRIM

Documents

Transcript of Guide technique de l’uni - IDRRIM