Matériaux de remplacement et nouvelles couches de...

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Matériaux de remplacement et nouvelles couches de Matériaux de remplacement et nouvelles couches de surface + Études de cas surface + Études de cas Mike Pinard Consultant pour la Banque mondiale [email protected] Atelier international à Bamako, au Mali Atelier international à Bamako, au Mali 18 18 19 19 janvier janvier 2006 2006 Dans son intervention, hier, intitulée Transformer les transports à l’appui de la croissance et de l’intégration régionales, le Ministre des Communications et des Transports de Zambie a planté le cadre de mon exposé aujourd’hui qui est consacré aux Réformes routières en Afrique australe et perspectives de participation pour le secteur privé. Quelques grands points de l’intervention du Ministre. Les transports routiers jouent un rôle de catalyseur et visent à faciliter la réalisation des objectifs plus larges de croissance économique et d’intégration régionale. • En l’absence de réseau routier bien développé, il ne peut y avoir de développement et de croissance économique de caractère significatif, dans la région de la SADC. • Bien des pays restent équipés d’un réseau routier de piètre qualité et, ce faisant, connaissent des coûs de transports élevés – 20 % supérieurs à ceux des régions développées du monde. • Il faut consentir des investissements dans le secteur des transports pour remettre en état, améliorer et moderniser l’infrastructure en place et combler de grosses lacunes. • Le manque d’investissements dans l’infrastructure routière est un sujet de préoccupation. • Il faut établir de nouveaux partenariats entre les secteurs public et privé. • Dans le cadre de mon exposé aujourd’hui, je souhaite présenter au Ministre et aux délégués à ce forum, les réformes profondes qui ont été et sont entreprises dans la région de la SADC afin d’ouvrir toutes grandes les perspectives qui s’offrent aux participants du secteur privé.

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Matériaux de remplacement et nouvelles couches de Matériaux de remplacement et nouvelles couches de surface + Études de cassurface + Études de cas

Mike Pinard Consultant pour la Banque mondiale

[email protected]

Atelier international à Bamako, au MaliAtelier international à Bamako, au Mali18 18 –– 19 19 janvierjanvier 20062006

Dans son intervention, hier, intitulée Transformer les transports à l’appui de la croissance et de l’intégration régionales, le Ministre des Communications et des Transports de Zambie a planté le cadre de mon exposé aujourd’hui qui est consacré aux Réformes routières en Afriqueaustrale et perspectives de participation pour le secteur privé.

Quelques grands points de l’intervention du Ministre. • Les transports routiers jouent un rôle de catalyseur et visent à faciliter la réalisation des objectifs plus larges de croissance économique et d’intégration régionale.• En l’absence de réseau routier bien développé, il ne peut y avoir de développement et de croissance économique de caractère significatif, dans la région de la SADC. • Bien des pays restent équipés d’un réseau routier de piètre qualité et, ce faisant, connaissent des coûs de transports élevés – 20 % supérieurs àceux des régions développées du monde. • Il faut consentir des investissements dans le secteur des transports pour remettre en état, améliorer et moderniser l’infrastructure en place et combler de grosses lacunes.• Le manque d’investissements dans l’infrastructure routière est un sujet de préoccupation.• Il faut établir de nouveaux partenariats entre les secteurs public et privé.

• Dans le cadre de mon exposé aujourd’hui, je souhaite présenter au Ministre et aux délégués à ce forum, les réformes profondes qui ont été et sont entreprises dans la région de la SADC afin d’ouvrir toutes grandes les perspectives qui s’offrent aux participants du secteur privé.

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Grandes lignes de l’exposé

IntroductionQuestions concernant les matériauxQuestions concernant la conception de

la chaussée bituméeAutres questions

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Conception de la chaussée et matériaux

Termes afférents à la structure de la chaussée bitumée

Niveau du sol à l’origineAccotement 1 Chaussée AccotementTalus de déblai Structure de la chaussée Traitement de surface

Couches de sol d'assise améliorées Sol d'assiseSol d'assise in situ Talus de remblai

Lit de la route Politiques de transport dans le passé• Dans la plupart des pays de la SADC, la politique de transports des trente à quarante dernières années s’est inscrite dans une politique économique plus large de services assurés par l’État, par l’entremise d’organismes semi-publics.

• Une politique dont les répercussions macro-économiques et l’impact sur le secteur des transports ont démontré le caractère inadéquat.

• Sous l’effet du contrôle des transports par l’État, le dialogue avec les usagers et les bénéficiaires de ce secteur a étéinsuffisant pour répondre à leurs besoins et préoccupations.

• Le secteur des transports, qui s’est trouvé sous l’emprise de l’offre plutôt de la demande, a été assujetti à des décisionsd’investissement tributaires de facteurs autres que l’application de critères économiques avisés.

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ExemplesDifficultés posées par l’utilisationde graviers naturels

En général, ces matériaux entrent pour 70 % dans le coût total des RRFC.

90 % des problèmes posés par les RRFC concernent les matériaux de construction de la chaussée.

Il est capital de mettre à contribution les matériaux disponibles localement.Leur qualité a tendance à varier et à mal supporter l’humidité – d’où nécessité d’adopter une conception, des techniques de construction et des mesures de drainage adaptées.Les méthodes standard de test (comme la CBR) faussent, dans bien des cas, l’évaluation de la performance.Les spécifications classiques s’appliquent à des matériaux « de tenue idéale » qui ne correspondent pas au comportement de bien des graviers naturels (en termes de nivellement, de plasticité et de solidité, par exemple).

Les matériaux destinés à la construction de routes locales sont souvent classés « hors normes » par rapport à ceux des climats tempérés et qualifiés, en autres (et de manière péjorative), de « marginaux », « bon marché ».

Or, des travaux de recherche menés à l’échelon régional ont permis d’élaborer de nouvelles spécificationspour les grands groupes de graviers naturels trouvés dans les pays de cette zone.

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Exemples

Options de matériaux

Calcaire concassé

Croûte calcaireLatérite

Latérite nodulaire, en carrière

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Conception de la chaussée et matériaux

Le défi

Les conceptions actuelles retenues pour la construction des chaussées reposent sur un volume de circulation automobile relativement élevé, qui cause un degré d’usure quantifié en termesd’esa (équivalent tour d’essieu normal). Or, bien des facteurspermettant de contrôler la détérioration des RFC (routes à faiblecirculation) dépendent de l’environnement routier local et de détailsde conception (drainage), de construction et d’entretien propres au site.

Les spécifications classiques s’appliquent à des matériaux à « tenue idéale ».

Les méthodes de test standard faussent souvent l’évaluation de performance des matériaux locaux.

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Conception de la chaussée et matériaux

Matériaux et spécifications

En général, les spécificationstraditionnelles relatives aux graviers de fond imposent une CBR saturée de 98 % indice MAASHO de 80 %, un IP (indice de plasticité) <6 et l’adhérence à uneenveloppe de nivellement dense. Or, des travaux de recherche menés dans la régionont montré que, compte tenu de facteurstels que la circulation, la solidité du sol d’assise, le drainage, la coupe transversalede la route, les critères de sélectionpeuvent être considérablement assouplis, d’où des économies non négligeables.

Les matériaux disponibles pour la construction des routes dans la région de la SADC sont, avant tout, une résultante de l’érosion et de la pédogénèse.

Chaque groupe de matériaux présente unegamme caractéristique de propriétés et unesérie de problèmes potentiels, dont il faut tenircompte dans les méthodes de test et les spécifications.

Or, dans bien des cas, les spécificationsclassique sont inutilement restrictives, ce qui peut entraîner des échecs coûteux et l’adoptionde conceptions qui sont trop prudentes et trop chères.

Les spécifications sont directement issues des méthodes de test retenues dans les travauxde recherche – un emprunt qui n’est pas sans risques.

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Conception de la chaussée et matériaux

Utilisation de matériaux locaux« Pour une bonne part, l’art de l’ingénieur civil tient à l’application de spécifications qui permettront d’employer les matériaux trouvés aux alentours du lieu de construction de la route ».

Par malheur, le poids des habitudes, l’inadéquation des spécifications et le manque d’initiative ont concouru au sous-emploides matériaux locaux et de technologies de construction innovantes.

Étudier « le bien-fondé de l’usage d’un matériau en fonction de l’objectif ».

Faire cadrer la spécification avec les matériaux, plutôt quel’inverse (soit des spécifications « définies en fonction des ressources »).

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Conception de la chaussée et matériaux

Résultats des travaux de recherchemenés dans la région de la SADC

Des recherches poussées ontété menées dans la région de la SADC au cours des 20 à 30 dernières années. On est ainsiparvenu à intégrer des matériaux locaux, « hors normes » dans des conceptions de chaussées adaptées aux LVSR.

La norme minimale de 80 % de CBR à saturation pour les assises en gravier naturel est bien trop élevée pour maintes RRFC (LVSR). De nouvelles limites sontrecommandées, compte tenu de la circulation, des matériaux employés et du climat.

Les gammes de nivellement pour les assises en graviernaturel sont trop étroites. D’autres gammes (plus larges) sont recommandées pour les routes à circulation relativement faible.

Une intensité de circulation inférieure entre 300 000 et 500 000 esa n’est pas un facteur significatif de détérioration de la chaussée. Bien des segments routiersse comportent bien même soumis à un degré élevé de surcharge et à un indice de plasticité (IP) pouvant atteindre18. De nouvelles limites IP sont recommandées.

Le drainage est un facteur non négligeable de performance, même en zone sèche. Une hauteur de couronne minimale de 0,75 m est recommandée.

Politiques de transport dans le passé

• Ces deux ou trois dernières décennies, la politique de transport suivie dans la plupart des pays de la SADC s’inscrit dans le cadre plus large d’une politique économique de services assurés par l’État, par l’entremise d’organismes semi-publics.

• Une politique dont les répercussions macro-économiques et l’impact sur le secteur des transports ont démontré le caractère inadéquat.

• Sous l’effet du contrôle des transports par l’État, il n’y a pas eu suffisamment de dialogue soit avec les usagers, soit avec les bénéficiaires de ce secteur pour veiller à ce que leurs besoins et préoccupationssoient satisfaits.

• Le secteur des transports a été sous l’emprise de l’offre, plutôt que défini par la demande, moyennantdes décisions d’investissement tributaires de facteurs autres que l’application de critères économiquesavisés.

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Conception de la chaussée et matériaux

CBR comparée à raideur

Argile de Londres

Argile Gault

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Conception de la chaussée et matériaux

Compactage / densité / perméabilité

No. of roller passes

Den

sity/

Stiff

ness

Plastic Elasto-plastic ElasticA B C

I I

D2 IID1

N1 N2

Compaction to refusal

Plastique B Élasto-plastique Élastique

Densité / Raideur

Compactage à bloc

Nombre de passages du rouleau-compresseur

Perméabilité en cm / sec

Pourcentage de compactage

Densité à sec en mg / m3.

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Conception de la chaussée et matériaux

Raideur comparée à densité

Pourcentage de compactage

0,01 % de tension

Raideur

Densité à sec

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Conception de la chaussée et matériaux

Avantages du « compactage à bloc »

Max

An

nu

al D

efle

ctio

n (

mm

)

Pavement Life (E80s)

Increase in life

Reduction in deflection

deflection/life relationship

Déflexion moindre

Déflexion maixmale par an

Rapport entre déflexion et durée de vie

Allongement de durée de vie

Durée de vie de la chaussée

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Conception de la chaussée et matériauxCaractéristiques des matériaux servant à la construction des chaussées

Le matériau tire sa soliditédes ces effts conjugués :

- cohésion,- succion du sol,- forces de stabilisationphysio-chimiques, - friction entre particules.

Le choix des matériaux sera fonction :

- de la charge de circulation,- de l’environnement,- des propriétés des matériaux(indice de plasticité),- de la configuration de la chaussée.

Tableau 5.6 – Catégories et caractéristiques des matériaux servant à la construction de chausséesType de chaussée

Sans liant Avec liantParamètre Non traité Traité Fortement traité Très fortement traité

Types de matériaux Gravier de carrière Gravier calibré Pierres concassées Gravier stabiliséVariabilité Elevée En baisse FaibleIndice de plasticité Elevé En baisse FaibleFormation d’une force de

cisaillement Cohésion et succion Cohésion, succion et Imbrication des particules Imbrication des particuleset un peu d’imbrication et liaison chimiquede particules.

Susceptibilité à l’humidité Elevée En baisse FaiblePrincipes de conception Maintien de la Certains critères de sélection permettront de réduire le volume Maintien de la solidité du

force du matériau de gravier sensible à l’humidité, mou et mal calibré matériau même à l’état humideuniquement à l’état sec.

Usage approprié Faible charge de circulationen environnement sec

Charge de circulation en hausse, environnement plus humide Forte circulation en environnement plus humide.Coût Faible En hausse Elevée ElevéeFiabilité de l’entretien Elevée En baisse Faible

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Conception de la chaussée et matériaux

Force de cisaillement comparée àforce exercée par la succion du sol

1 2 3 4pF

Soil suction

Soil

stre

ngth

(CB

R)

75

50

25

Soaked

Optimum moisture content

Equilibrium moisture content

Teneur en humidité, en équilibre

Teneur optimale en humidité

Ả saturation

Force exercée par le sol

Succion du sol

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Conception de la chaussée et matériaux

Modes de conception des chausséesIl serait souhaitable qu’ils repose sur l’expérience, les théories structurales

et l’étude du comportement des matériaux.

Il serait souhaitable qu’ils tiennent compte des facteurs locaux, dont le climat, la circulation, des matériaux disponibles et autres conditions propres àl’environnement local , autres facteurs d’environnement

Catégories de sol d’assise : éventail assez large pour tirer parti de tous les sols d’assise solides.

Catégories de circulation : éventail assez large pour s’adapter, par paliers, àdes charges de circulation jusqu’à un maximum de 0,5 m esa.

Catégories de matériaux : éventail assez large pour tirer profit de toute la gamme de graviers naturels et de leurs propriétés diverses.

Il serait souhaitable que les spécifications afférentes aux matériaux soientétablies en fonction de leur performance prouvée sur le terrain notamment au plan de la circulation routière, de la conception du sol d’assise, de la zone géoclimatique.

Politiques de transport dans le passé

• Ces deux ou trois dernières décennies, la politique de transport suivie dans la plupart des pays de la SADC s’inscrit dans le cadre plus large d’une politique économique de services assurés par l’État, par l’entremise d’organismes semi-publics.

• Une politique dont les répercussions macro-économiques et l’impact sur le secteur des transports ont démontré le caractère inadéquat.

• Sous l’effet du contrôle des transports par l’État, il n’y a pas eu suffisamment de dialogue soit avec les usagers, soit avec les bénéficiaires de ce secteur pour veiller à ce que leurs besoins et préoccupationssoient satisfaits.

• Le secteur des transports a été sous l’emprise de l’offre, plutôt que défini par la demande, moyennantdes décisions d’investissement tributaires de facteurs autres que l’application de critères économiquesavisés.

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Conception de la chaussée et matériaux

Modes de conception des chaussées

Construction andMaintenance Factors

Traffic

EnvironmentalFactors

Subgrade Soils

Pavement Materials

PavementConfiguration

5.4.3 - INPUT VARIABLES

Structural Design

Cost Comparisons Selected Design

5.4.4 - DESIGN PROCESS 5.4.5 - DESIGN OUTPUT

External Factors(Chapter 3)

Implementation

Mode de conception des chaussées

5.4.3 VARIABLES D’INTRANTSFacteurs de construction et d’entretienCirculation routièreFacteurs d’environnementSols d’assiseMatériaux de construction de la chausséeConfiguration de la chaussée

5.4.4 POCESSUS DE CONCEPTIONFacteurs extérieurs (Chapitre 3)Conception structuraleComparaisons de coûts

5.4.5 PRODUIT DE CONCEPTIONConception retenueMise en oeuvre

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Conception de la chaussée et matériaux

Méthode de conception des chaussées

Méthodes mécanistes -empiriques

Méthode S-N (1993)TRH4 (1996)

Méthodes empiriquesMéthode DCP Guide de conception des

chaussées de la SATCC (1997)Guide de conception des

chaussées de TRL/SADC (1999)

Propres à un pays donné : Zimbabwe Pavement Design Guide (1975) (Guide de conception des chaussées au Zimbabwe)

Botswana Roads Design Manual (1982) (Manuel de conception des routes au Botswana)

Tanzania Pavement and Materials Design Manual (1999) (Manuel de conception des chausséeset matériaux employés en Tanzanie)

South African Provincial Design Guides (Guides de conception à l’adresse des provinces d’Afrique du sud).

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Conception de la chaussée et matériaux

Caractéristiques de la circulation routière

La plupart des modes de conception utilisés dans la région de la SADC reposent sur des volumes de circulation routière relativement élevés, en général, supérieurs à 0,5 million d’esa surune durée de vie de 10 à 15, en privilégiant les dégâts dus à la charge.

Pour une grande proportion des RFC dans la région, qui accueilleront moins de 0,3 millions d’esa au cours de leur durée, il faudrait privilégier l’études des effets d’amélioration dus àl’environnement (surtout les pluies et la température) sur leur performance.

EnvironnementZone d’intérêtCirculation routière

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Conception de la chaussée et matériaux

Effets de l’humidité

Le contrôle de l’humidité est le facteur prédominant de performance d’une RRFC.

Pour contrôler l’humidité, il estcrucial que la configuration soitadaptée.

Au nombre des facteurs àconsidérer, citons :

les accotements,l’inversion de perméabilité,le drainage intérieur,

extérieur.

Déplacements de l’humidité

Zones d’humidité dans une RRFC

ÉvaporationInfiltration dans les accotements Infiltration dans la surface revêtue

Surface revêtueSuintement en provenance de sols situés en amont

Transfert en provenance et à destination des accotementsEn provenance et à destination des couches inférieures du solMouvements de la vapeurEn provenance de la nappe phréatiqueNappe phréatiqueFluctuations de niveau de la nappe phréatique------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Non revêtue Chaussée routière Chaussée routière RevêtueAccotement Empreinte de la roue extérieure

Surface revêtueSol d’assise

Zone de variations saisonnières du taux d’humidité Teneur d’humidité, en équilibreTaux d’humidité variable Taux d’humidité stable

Solidité variable Solidité stable

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Conception de la chaussée et matériaux

Configuration de la chausséeLa configuration de la chaussée

est fonction des propriétés des matériaux employés et de l’influence de l’eau sur cespropriétés.

Attention au détail dans la construction et la conception des ouvrages de drainage, c’estessentiel pour une performance optimale.

C’est essentiel pour éviterl’inversion de perméabilité.

1 mètre minimum d’accotement revêtuChaussée routièreTraitement de surfaceBaseSous-base / couche supérieure choisie du sol d’assisePerméabilité relativement faibleFigure 13b

1 mètre minimum d’accotement revêtuChaussée routièreTraitement de surfaceHauteur de couronneBaseSous-base (relativement perméable)Couche inférieure choisie du sol d’assise (perméabilité faible)Sol d’assise choisi en siteFigure 5.14b

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Cet exposé est le fruit de l’échange d’idées tous azimuts entre CØ, GRE and RJ, qui ont tous une longue expérience de la conception, de la construction et du suivi à long terme des routes à faible circulation routière.

Exemples

Chaussée de RRFC (LVSR) (coupe transversale idéale)Crown height:

La hauteur de couronne est un paramètre capital qui est en bonne corrélation avec la durée de service effective d’une chaussée de graviers naturels (profondeur ≥ 0,75 m) .

Le revêtement des accotementsréduit ou élimine l’entrée latérale de l’humidité sous la chaussée routière.

En évitant l’inversion de perméabilité, on facilite un bon drainage intérieur.

p (m)

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Conception de la chaussée et matériaux

Spécifications types

150 mm natural gravel G4 basecompacted to refusal (100% Mod. AASHTO)

150 mm natural gravel G5 subbasecompacted to refusal (100% Mod AASHT O?)

150 mm natural gravel G6 USSGcompacted to refusal (100% Mod AASHT O?)

150 mm natural gravel G7 LSSGcompact ed to refusal (100% Mod AASHT O)

Fill, where necessary, at least G10compacted to refusal (100% Mod AASHT O)

19 mm max. size Ott a seal surfacingwith sand/crusher dust cover seal

150 mm crushed st one basecompacted t o 98% Mod AASHT O

150 mm natural gravel G5 subbasecompacted t o 95% Mod AASHT O

150 mm natural gravel G6 USSGcompacted t o 93% Mod AASHT O

150 mm natural gravel G7 LSSGcompacted to 93% Mod AASHT O

Fill, where necessary, at least G10compacted t o 93% Mod AASHT O

19/9.5 mm max. size doublesurface treatment

Traditional New

Life cycle cost ratio

1.0 1.3 to 1.5

Conceptions traditionnellesDouble traitement de surface de 19/9,5 mm max.150 mm de base en pierres concassées compactée à 98 % indice AASHTO150 mm de sol d’assise en gravier naturel G5 compacté à 95 % indice AASHTO150 mm de gravier naturel G6 USSG compacté à 93 % indice AASHTO150 mm de gravier naturel G7 LSSG compacté à 93 % indice AASHTORemplir, si besoin est, avec du G10 compacté à 93 % indice AASHTO.

Conceptions nouvellesTraitement de surface Otta de 19 mm max. avec couche damée de sable ou de poudre de concassage150 mm de base G4 en gravier naturel compacté à bloc (100 % indice AASHTO)150 mm de sol d’assise en gravier naturel G5 compacté à bloc (100 % indice AASHTO)150 mm de gravier naturel G6 USSG compacté à bloc (100 % indice AASHTO)150 mm de gravier naturel G7 LSSG compacté à bloc (100 % indice AASHTO)AASHTORemplir, si besoin est, avec du G10, au moins, compacté à bloc (100 % indice AASHTO).

Ratio de coûts sur la durée de vie de l’aménagement1,0 De 1,3 à 1,5

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Avantages d’adopter ces recommandations

Reduced surfacing costs whilst maintaining year round access.

Using seals as a spot improvement measure.

Lower economic/financial costs for specific tasks.Increasing the use of labour and local resources where appropriate.

Reduced haulage distances, reduced processing costs.Adopting appropriate surfacing technologies such as sand seals and Otta seals.

Increased density, reduced road deterioration and increased maintenance intervals.

Compacting pavement layers to refusal, where feasible, rather than to arbitrary prescribed levels.

Reduced haulage distances and materials costs.Utilising an existing gravel wearing course e.g. as base or sub-base .

Reduced pavement costs due to lesser haulage distances and reduced materials processing costs.

Use of more appropriate pavement designs and natural gravel rather than crushed stone.

Reduced earth works and environmental damage. Replacing a conventional geometric design process by a “design by eye” approach, where appropriate

Avantages potentielsOption

OPTIONRemplacement d’une conception géométrique classique par une approche de « conception après un examen de visu », dans les cas appropriés.Recours à des conceptions de chaussée plus adaptée et à du gravier naturel plutôt qu’à de la pierre concassée.Utilisation d’un fond de gravier existant, en tant que base ou sol d’assise.Compactage à bloc des couches de la chaussée, dans les cas possibles, plutôt que jusqu’à un pourcentage arbitrairement prescrit.Adoption de technologies de surfaçages adaptées comme les couches damées de sable et les traitements de surface Otta.Plus grand recours à la main d’œuvre et aux ressources locales, dans les cas appropriés.Utilisation de la couche comme moyen d’amélioration ponctuelle.

AVANTAGES POTENTIELSMoins de travaux de terrassement et de dégâts infligés à l’environnement.Réduction des coûts de la chaussée par suite d’une moindre distance de transport et de la baisse des coûts de conditionnement des matériaux.Réduction des distances de transport routier et du coût des matériaux.Augmentation de la densité, amoindrissement des dégâts infligés aux routes et allongement de l’intervalle d’entretien.Réduction des distances de transport routier, baisse des coûts de conditionnement.Baisse des coûts économiques et financiers pour certaines tâches déterminées.Baisse des coûts du surfaçage et, parallèlement, accès assuré toute l’année.

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Conception de la chaussée et matériaux

Analyse de coûts sur la durée de vie

RM RM RM RM

ST ST

RV

PC

OV

Analysis Period

Structural Deign PeriodKey:PC = Initial Pavement ConstructionRM = Routine MaintenanceST = Surface TreatmentRV = Residual ValueOV = Overlay

Time (Years)

Cos

ts d

urin

g lif

e cy

cle

Initial Average Daily Traffic (vpd)

NPV

of

Upg

radi

ng I

nves

tmen

t ($

)

0

Revised approaches 75+ vpd

Traditional approaches 250+ vpd

Volets d’une évaluation des coûtssur la durée de viePoint d’équilibre pour la circulation

Approches traditionnellescomparées à approches remaniées

Valeur présente nette (VPN) d’un investissement d’amélioration ($)Approches révisées Approches traditionnellesCirculation routière moyenne, par jour et au départ (véhicules par jour)Point d’équilibre pour la circulation Approches traditionnelles comparées à approches remaniées

==============================================================================================================Période d’analysePériode de conception structuraleLégendePC = initial Pavement Construction, construction initiale de la chausséeRM = Routine Maintenance, entretien régulierST = Surface Treatment, traitement de surfaceRV = Residual value, valeur résiduelleOV = Overlay, revêtementEléments de coûts sur la durée de vie de l’ouvrage

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Principes de conception de la chaussée

0

20

40

60

80

100

1997 2002 2007 2012 2017

YearR

oad

Con

ditio

n Bonnes

Assez bonnes

Mauvaises

Très mauvaises

Mesures d’entretien

Pas d’entretien

Pénétration de l’humidité

(construit, en général, pour le passage de véhicules pendant 15 à 20 ans))

Conditions routièresAnnée

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Coût du retard d’entretien

3-5 Years

5-8 Years

Repair Cost = R 0,1mill / km

0

20

40

60

80

100

2005 2010 2015 2020 2025Year

Con

ditio

ns ro

utiè

res

Bonnes

Assez bonnes

Mauvaises

Très mauvaises

3-5 Years

Coût réparations = R 0,6mill / km

5-8 Years

Coût réparations = R 1,8mill / km

(Ratio 1:6)

Ratio 1:18

Coût des réparations3-5 ans, 5-8 ans

Sur cette planche figure la grande raison pour laquelle SANRAL est en train d’obtenir compétence sur les routes qui font partie du réseau routier stratégique du pays et qui sont, aujourd’hui, sous le contrôle des provinces. Les gouvernements des provinces ayant été incapables, par suite de graves contraintes de budget et de capacités, de se charger de l’entretien, ce réseau est entré dans une phase de détérioration accélérée. Comme on le voit sur le diagramme, trois ans de retard dans l’entretien d’une route se traduit par un surcoût six fois supérieur au prix initial des travaux. Et si les travaux d’entretien sont reportés deux ans de plus, le besoin de financement augmente de manière spectaculaire, passant à 18 fois le montant de départ.

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Coût du retard d’entretienRepair Cost = R 0,1mill / km

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100

2005 2010 2015 2020 2025Year

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Assez bonnes

Mauvaises

Très mauvaises

3-5 Years

Coût réparations = R 0,6mill / km

5-8 Years

Coût réparations = R 1,8mill / km

(Ratio 1:6)

Ratio 1:18

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Exemples

Surcharge

Les essieux du diable

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Exemples

Impact de la surcharge sur les chaussées

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ExemplesImpact sur les chaussées

Performance de la chaussée, en respectantles limites de charge légales

Performance de la chaussée en situation de surcharge

Détérioration de la chausséeDurée de vie restanteDegré de détérioration de la chaussée avant revêtementDegré de détérioration de la chaussée après revêtementÉpaisseur du revêtementCHAUSSÉE EXISTANTE (LIMITES LÉGALES)--------------------------------------------------------------------------------------Réduction de la durée résiduelle de serviceDegré accru de détérioration de la chaussée avant revêtementDegré accru de détérioration de la chaussée après revêtementÉpaisseur accrue du revêtement

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Cet exposé est le fruit de l’échange d’idées tous azimuts entre CØ, GRE and RJ, qui ont tous une longue expérience de la conception, de la construction et du suivi à long terme des routes à faible circulation routière.

Exemples

Coût de la surcharge

Botswana – 2004 :: 2,6 millions $US

Afrique du sud – 2002: 100 millions $US

Afrique subsaharienne – 2004 :500 millions $US

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ExemplesDéveloppements en matière de contrôle de la surcharge

Délestage obligatoire des véhicules surchargés.Décriminalisation du délit de surcharge, désormais sanctionné par le tribunal administratif, et imposition d’une amende au responsable du chargement.Établissement d’un lien entre amende en cas de surcharge et coût effectif des dommages infligés aux route, à savoir imposition d’une redevance économique.Transfert des opérations de pesage au secteur privé dans le cadre de concessions, à savoir adoption d’une approche commerciale secteurs privé et public pour contrôler la surcharge routière.

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Exemples

Matériel moderne de pesage

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ExemplesProblèmes d’environnement posés par les zones d’emprunt

• Enfants exposés aux risques de se noyer et de boire de l’eau de mauvaise qualité.

• Formation d’étangs propice à la propagation de maladies véhiculées par les moustiques.

Zone d’emprunt type, laissée en l’état, dans la régionde la SADC

Mise en place d’audits techniques àl’étape de faisabilité

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ExemplesProblèmes d’environnement – Remise en état des zones d’emprunt

Avant

Après

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Nous voulons une très bonne routeClientRechercheFinancesBailleur de fonds localUsager de la routeIngénieur civil

Maître d’oeuvreClient

Tout le monde est content ?ClientRechercheIngénieur civilFinancesBailleur de fonds localDonateurs

Le résultat final – Une conjonction d’idées

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Le résultat final

Pour aménager, avec succès, une route revêtue à faible circulation, il faut de l’ingénuité, de l’imagination et une volontéd’innover. Cela suppose de « travailler de concert avec la Nature », de se servir des matériaux hors normes qui sont disponibles localement et d’autres ressources de manière optimale, sans porter atteinte à l’environnement.

Il faut employer des techniques de planification, de conception, de construction et d’entretien qui tirent tout le parti des communautés et des maîtres d’oeuvre à l’échelle locale.

Moyennant le respect de normes d’aménagement appropriées, les LVSR permettront de réduire les coûts de transports, de faciliter la croissance et le développement socio-économiques et de faire reculer la pauvreté dans la région de la SADC.

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Pour Pour finirfinir –– Notre Notre optiqueoptique« Ce n’est pas la richesse qui est facteur de bonnes routes mais plutôt les bonnes routes qui sontfacteur de richesse » – Adam Smith

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Merci.