République Algérienne Démocratique Et Populaire … · · 2016-12-14routes c'est les...

République Algérienne Démocratique Et Populaire

Ministère De l’Enseignement Supérieur Et De

La Recherche Scientifique

Université Kasdi Merbah – Ouargla

Faculté des Sciences Appliquées

DEPARTEMENT DE GENIE CIVIL ET D’HYDRALIQUE

Mémoire De Fin D’étude En vue de l’obtention du diplôme de Master

Spécialité : Génie civil

Option : Etude et Contrôle des Bâtiments et Routes

(ECBR)

THEME

Présenté par :

* BESSAHRAOUI Sara

*BENTRIA Soumia

Soutenu publiquement le ……………., Devant le jury composé de :

Mr. BENTATA .A M.A.A. UKMO President

Mr. KHALLOU . A M.A.A. UKMO Examinateur

Mr. ABIMOULOUD .Y M.A.A. UKMO Rapporteur

Mr. FERHI M.L. ING. DTP Ogx Co-Promoteur

Promotion 2015/2016

Les fissures des chaussées souples

CAS DE LA rn3 ET LES AERODROMES DE DJANET ET DE OUARGLA

(Types, causes et méthodes de réparations)

Remerciement

Nous remercions le bon dieu qui nous a donné le courage et la patience jusqu’au bout de nos

études.

Nous remercions nos très chers parents pour leurs soutiens et leurs patiences.

Nous remercions vivement Monsieur ABI MOULOUDE Youssef d’avoir accepté d’être notre

encadreur et pour avoir dirigé ce travail.

Nous remercions vivement notre Co. encadreur : Monsieur FERHI M. Lamine qui a un rôle

important dans le déroulement de cette étude. Pour son aide, ainsi que pour la confiance qu’il nous

a prodiguée durant la réalisation de ce travail.

Nos plus vifs remerciements s’adressent également aux membres de jury qui nous ont honorés en

acceptant d’évaluer ce travail

Nos plus grands remerciements vont à l’ensemble de personnel de la D.T.P Ouargla

(subdivision de Touggourt).

Nous tenons à exprimer notre profonde gratitude à l’ensemble de personnel de laboratoire des

travaux publique du sud,(LTPS) notamment Monsieur HAFSI Nouh, nous le remercions

également pour son aide effective et dont les conseils nous ont été très précieux, sans oublier Mlle

N. Douadi pour son soutien scientifique et moral.

Notre reconnaissance va également à tout ceux et tous celles qui ont participé de prés ou de loin

à l’élaboration de ce travail.

:الملخص

وذلك من خالل ،(والمطارات الطرق )عام بشكل المرنة األرصفة تهدد التً الشقوق على الدراسة هذه تستند

وسالمة راحة لضمان التأهٌل إلعادة التقنٌة الحلول واقتراح الشقوق، لهذه إلٌجاد األسباب المحتملة التشخٌص

قسمٌن إلى العمل هذا وٌنقسم. المستخدمٌن

تأتً ثم مرنة؛ أرصفة من المضافة القٌمة خدمات تدهور من ببلٌوغرافٌة للدراسة األول الجزء وٌخصص

.للتعامل معها المتوخاة والحلول مرنة أرصفة شقوق عن شاملة دراسة

مع الشروخ ضد ممتاز المتبعة فً التشخٌص لحل التقنٌات عن عامة لمحة مع ٌبدأ العملً الجزء هو والثانً

الطرٌق تدهور عن تفصٌلً بٌان إلعداد البصري الفحص. و ورقلة مدٌنتً جانت وهما مطارا عرض مثالٌن

طبقة السٌر، فحص وسمك هٌكل مختلفة من تبرز حالة المعاٌنة التً نقاط تنفٌذ التً تم فٌها. األقسام جمٌع فً

هٌكلٌة، طبٌعة ذات سواء كانت لتدهور،ل الحقٌقٌة لتحدٌد األسباب االختبارات خالل حصٌلة من المختبر نتائج

.الخ...الكثٌفة المرور اإلعٌاء جراء حركة أو الطقس أحوال التنفٌذ، مشاكل جٌوتقنٌة،

واالختبارات انجاز الحفر معاٌنة الضرر، الموجودة، التشخٌص الجٌد ٌستند باألساس الى فحص الوثائق

.المخبرٌة

.والتشخٌص التأهٌل الشقوق، إعادة التدهور، المرن، رصف :المفتاحية الكلمات

RESUME

Cette étude est basée sur les fissures qui menacent les chaussées souples en général (Routes et

Aérodromes), et ayant pour but de diagnostiquer tous les causses probables des ces fissures et de

proposer des solutions techniques de réhabilitations afin d’assurer le confort et la sécurité des

usagers. Ce travail se scinde en deux parties

Première partie est consacrée à l'étude bibliographique sur les déférents dégradations des

chaussées souples; vient ensuite une étude approfondie sur les fissures des chaussées souples et les

solutions envisagées pour les traitées.

La deuxième est la partie pratique qui commence avec un aperçu sur les nouvelles techniques

anti-remontées des fissures comme une excellente solution contre la propagation des fissures avec

deux exemples envisagés au niveau des aérodromes de Djanet et d'Ouargla. Ainsi que l'inspection

visuelle afin de préparer un relevé des dégradations détaillée sur tous les tronçons; exécution des

points de carottages qui permettent d'établir l'état de la structure et les différentes épaisseurs des

couches hydrocarbonées, Les résultats de laboratoire par des essais afin de déterminer, pour chaque

carotte prélevé de la chaussée, les causes exactes des dégradations, voir si elles sont d'ordre

structural, géotechnique, problème de mise en œuvre, problème de formulation, conditions

climatiques ou bien Fatigue du revêtement (trafic lourd)…etc.

La consultation des documents existants, le relevé des dégradations, la réalisation des carottages et

des essais de laboratoire constituer les étapes essentielles pour l'établissement du diagnostic.

MOTS-CLE : Chaussée souple, Dégradations, Fissurations, Réhabilitation, Diagnostic.

Abstract:

This study is based on the cracks that threaten flexible pavements in general (roads and airfields),

and having intended to diagnose any probable limestone plateaus of these cracks and propose

technical solutions of rehabilitation to ensure the comfort and safety users. This work is divided into

two parts

First part is devoted to bibliographic study of vas degradation of flexible pavements; then comes

a comprehensive study on the cracks of flexible pavements and the solutions envisaged for treated.

The second is the practical part begins with an overview of the new crack anti-lift techniques like

an excellent solution against crack propagation with two examples envisaged at aerodromes and

Djanet Ouargla. And visual inspection to prepare a detailed statement of deterioration on all

sections; execution cores points that establish the condition of the structure and the different

thicknesses of the hydrocarbon layers, lab results through tests to determine, for each core taken

from the floor, the exact causes of deterioration, see if they are of a structural nature, geotechnical

engineering, implementation problems, formulation of the problem, weather or fatigue of the

coating (heavy traffic) ... etc.

Consultation with existing documents, the statement of damage, carrying coring and laboratory tests

constitute the essential steps for establishing the diagnosis.

KEYWORDS: Flexible Pavement, impairments, Cracks, Rehabilitation, Diagnosis

Sommaire

INTRODUCTION GENERALE ..................................................................................................................... 1

CHAPITRE I : DEFFERENTS DEGRADATIONS DES CHAUSSEES SOUPLES ................................ 2

I.1 GENERALITES SUR LA STRUCTURE D'UNE CHAUSSEE ............................................................. 2

I.1.1 Introduction ........................................................................................................................................ 2

I.1.2 Déférents types de structures de chaussée ......................................................................................... 2

I.1.2.3 Chaussée rigide ............................................................................................................................... 3

I.2 DEGRADATIONS DES CHAUSSEES ................................................................................................... 4

I.2.1 Définition de la dégradation ................................................................................................................... 4

I.2.2 Principales causes de dégradations des chaussées ................................................................................. 4

I.2.2.1 Trafic ............................................................................................................................................... 4

I.2.2.2 Conditions climatiques .................................................................................................................... 4

I.2.2.3 Mise en œuvre ................................................................................................................................. 5

I.2.3 Différents types de dégradation de chaussées souples ....................................................................... 5

I.3 CONCLUSION ....................................................................................................................................... 12

CHAPITRE II : DEFERENTES TYPES DE FISSURES ET METHODES DE REPARATION ......... 13

II.1 FISSURATIONS DANS LES CHAUSSEES SOUPLES ..................................................................... 13

II.1.1 Introduction..................................................................................................................................... 13

II.1.2 Type et forme des fissures .............................................................................................................. 14

II.1.3 L'origine des fissures dans les chaussées ........................................................................................ 19

II.1.4 Remontée de fissure dans la couche de roulement ......................................................................... 20

II.1.5 Description schématique de la remontée de fissure à travers de la couche de roulement .............. 21

II.2 METHODES DE REPARATION ......................................................................................................... 23

II.2.1 Entretien généralisé ........................................................................................................................ 24

II.2.2 Interventions ponctuelles ................................................................................................................ 24

II.3 CONCLUSION ..................................................................................................................................... 25

CHAPITRE III : TECHNIQUES ANTI-REMONTÉE DES FISSURES ................................................. 26

III.1 METHODES MAITRISE DE LA REMONTEE DES FISSURES DANS LES CHAUSSEES .......... 26

III.1.1 Introduction ................................................................................................................................... 26

III.1.2 Interposition d’un géotextile.......................................................................................................... 28

III.2 PRESENTATION DES CAS PRATIQUE .......................................................................................... 29

III.2.1 Aérodrome de Djanet wilaya d’Illizi ............................................................................................. 29

III.2.1.7 Suivi du comportement de la piste traitée à la géo-grille après 04 ans de service ...................... 32

III.2.2 Aérodrome d'Ouargla ........................................................................................................................ 33

III.2.2.3 L’étude de renforcement réalisée par SAETI ............................................................................... 34

CHAPITRE IV: ETUDE PRATIQUE DE LA FISSURATION DE LA ROUTE NATIONEL N°3 ...... 36

IV.1 INTRODUCTION................................................................................................................................ 36

IV.2 PRESENTATION DES TRONÇONS ETUDIES ............................................................................... 36

IV.2.1 Tronçons de la RN3 reliant Touggourt à Hassi Messaoud ............................................................ 36

IV.2.2 Tronçons de la RN3 reliant Biskra à Touggourt ........................................................................... 49

CONCLUSION GENERAL .......................................................................................................................... 55

Références Bibliographiques ......................................................................................................................... 56

ANNEXES I : les relevés des dégradations .................................................................................................. 57

ANNEXS II : Résultats des essais de laboratoire ....................................................................................... 58

NOMENCLATURE

LCPC: Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

SETRA: Service d’Etudes Techniques des Routes et Autoroutes

CPA: Coefficient de Polissage Accéléré

DTP: Détraction des Travaux Public

LTPS: Laboratoire des Travaux Public du Sud unité de Ouargla

HWD: Heavy Weight Defloctometer (système de mesure des déflexions)

SAETI: Société Algérienne d’Etude d’Infrastructure

CTTP : organisme national de Control Technique des Travaux publics

MTP : Mésentère Travaux Public

ISO: International Standardisation Organisation

EN: European Norm

CBR: Capacity Bearing Ratio

BB: Béton Bitumineux.

GB: Grave Bitume.

GC: Grave Concassée.

INTRODUCTION

GENERALE

Introduction générale

1

INTRODUCTION GENERALE

Les chaussées présentent souvent de nombreuses dégradations dont les causes peuvent êtres

variées, l'un des phénomènes de dégradation les plus fréquent que nous rencontrons sur nos

routes c'est les fissurations qui constituent en générale une amorce à beaucoup d'autres

dégradations; c'est dans ce cadre que s'inscrit notre projet qui a comme objet d'étudier les

fissures des chaussées souples.

Le travail sera scindé en deux parties :

A - Une synthèse bibliographique qui expose les différents types de chaussées, généralités

sur le phénomène des dégradations, une étude approfondie sur les fissurations des chaussées

souples: Il s'agit de déterminer et de comprendre les différents types de fissuration, les causes

possibles et les différents mécanismes de remontée des fissures à la surface. Dans un

deuxième temps, il convient de maîtriser les concepts et les méthodes proposés pour contrôler

la remontée des fissures dans la couche de roulement, des aperçus sur diverses solutions, anti-

remontée de fissures.

B - Une étude pratique composée de deux phases :

La première phase: Une inspection des aérodromes de Djanet et d'Ouargla afin de déterminer

l’état actuel de la chaussée après quelques années de renforcement en utilisant des géotextiles

comme solution d’anti-remontée de fissures.

Dans la deuxième phase: Nous exposons 02 tronçons de la RN3 à étudier, une analyse des

résultats des inspections visuelles et des essais de laboratoire sur des carottages sera menée

afin de proposer des solutions adaptées et optimisées aux types de remontée de fissures

identifiées.

CHAPITRE I

Déférents Dégradations Des Chaussées Souples

Chapitre I Déférents dégradations des chaussées souples

2

CHAPITRE I : DEFFERENTS DEGRADATIONS DES

CHAUSSEES SOUPLES

I.1 GENERALITES SUR LA STRUCTURE D'UNE CHAUSSEE

I.1.1 Introduction

Une chaussée routière est constituée de plusieurs couches mise en œuvre sur un sol support.

C'est une structure plane, conçue et dimensionnée pour permettre l'écoulement d'un trafic pour

une période de service minimale fixée au stade de l'élaboration du projet et appelée durée de

vie. Elle doit garantir de bonnes conditions de sécurité et de confort pour les usagers.

I.1.2 Déférents types de structures de chaussée

Il existe plusieurs structures de chaussée. Le choix d'une de ces structures est conditionné

par les sollicitations aux quelles la route sera soumise après sa mise en service.

Du point de vue constructif, les chaussées peuvent être groupées en trois grandes catégories :

Chaussées souples;

Chaussées semis – rigides;

Chaussées rigides.

I.1.2.1 Chaussées souples

Ces structures comportent une couverture bitumineuse, parfois réduite à un enduit

superficiel pour les chaussées à très faible trafic, reposant sur une ou plusieurs couches de

matériaux granulaires non traités. L'épaisseur globale de la chaussée est généralement

comprise entre 30 et 60 cm.

Leur fonctionnement peut être schématisé comme indiqué sur la figure (I.2).

Figure I.1: Chaussées souples


3

Les matériaux granulaires constituent l'assise de la chaussée ayant un module de rigidité

relativement faible.

Les sollicitations répétées de flexion alternée dans la couverture bitumineuse entrainent

une détérioration par fatigue, sous forme de fissures d'abord isolées, puis évoluant peu vers le

faïençage.

I.1.2.2 Chaussée semi–rigide

Les chaussées semi-rigides comportent une couche de base traitée au liant hydraulique

(ciment, granulats,...). La couche de roulement est en enrobé hydrocarboné. Ce type de

chaussée n’existe à l’heure actuelle qu’à titre expérimental en Algérie.

Figure I.2: Chaussées semi-rigides

I.1.2.3 Chaussée rigide

Les chaussées rigides Comportent des dalles en béton (correspondant à la couche de

surface de chaussée souple) qui fléchissent élastiquement sous les charges transmettant les

efforts à distance et les répartissent ainsi sur une couche de fondation qui peut être une grave

stabilisée mécaniquement ou une grave traitée aux liants hydrocarbonés et aux liants

hydrauliques.

Figure I.3 : Chaussées rigides


4

I.2 DEGRADATIONS DES CHAUSSEES

I.2.1 Définition de la dégradation

La dégradation est définie comme étant le délabrement qui résulte du manque de soin ou

de l'action du temps, du trafic et variation de température.

I.2.2 Principales causes de dégradations des chaussées

Les chaussées évoluent et se dégradent essentiellement sous l'effet du trafic lourd et des

conditions climatiques. La rapidité de cette évolution et les désordres qui apparaissent sont

également liés à la nature et à l'épaisseur des matériaux utilisés et à leurs conditions de

fabrication et de mise en œuvre. Certains désordres consécutifs à l'instabilité du support de la

chaussée (remblais ou terrain naturel) peuvent apparaitre indépendamment du trafic et du

climat [SETRA, 1996] [1].

I.2.2.1 Trafic

Au passage d'un véhicule, la chaussée accuse une petite fatigue. De ce point de vue les

poids lourds sont particulièrement agressifs.

La répétition des charges entraînent une fatigue générale de la chaussée qui présente alors

des dégradations.

Le frottement des pneumatiques en mouvement sur la couche de roulement conduit également

par usure à son vieillissement.

Les efforts tangentiels et transversaux notamment pour les chaussées des giratoires peuvent

donner lieu à des dégradations de la chaussée [1].

I.2.2.2 Conditions climatiques

Le paramètre le plus nuisible sur le corps de chaussée est la présence de l'eau. L'eau pénètre

dans le corps de chaussée par infiltration, percolation ou remontée.

Nous savons que la teneur en eau d'un sol si elle est trop élevée peut provoquer des

désordres importants en modifiant la portance ou en favorisant l'attrition de certains granulats


5

comme les latérites. En effet, l'eau peut s'interposer entre les granulats et les liants lorsque la

qualité du collage entre eux n'est pas suffisante.

En outre, nous savons que les revêtements bitumineux sont très sensibles aux variations de

températures. Ainsi, l'exposition à des températures élevées, non prises en compte dans le

choix d'un bitume, pourra entrainer un vieillissement rapide de ce dernier [1].

I.2.2.3 Mise en œuvre

Même si la qualité du liant et des granulats est excellente, le dimensionnement bienfait, une

mauvaise réalisation au cours de la mise en œuvre, de la manutention ou de la consolidation

pourra se traduire par un ouvrage fini d'une qualité médiocre. Ainsi, une bonne opération de

mise en œuvre devra permettre:

- D'assurer une bonne adhérence entre couches;

- De produire des couches homogènes et compactes;

- D'offrir une surface régulière et uniforme.

I.2.3 Différents types de dégradation de chaussées souples

On différencie les dégradations sur les chaussées souples, selon le guide de gestion de

l'entretien des chemins communaux [MTP, 2003] [5], peuvent être divisées en quatre grands

groupes (ou familles) que sont:

Les déformations;

Les fissurations;

Les arrachements;

Les remontées.

I.2.3.1 Famille des déformations

I.2.3.1.1 Flache

Définition: C’est une dépression de forme arrondie d’un point faible du corps de chaussée.

Causes probables :

Compactage localement insuffisant de la couche de base ou de la couche de surface;


6

Pollution localisée du corps de chaussée;

Présence d’eau dans la couche de base ou le sol support.

Figure I.4 : Flache

I.2.3.1.2 Affaissement

Définition: C’est un tassement vertical de la chaussée au bord des accotements, ainsi que sur

la chaussée.

Causes probables:

Présence d’eau dans le corps de chaussée (mauvais drainage);

Pollution du corps de chaussée;

Corps de chaussée sous dimensionné.

Photo Affaissement Schématisation d'un affaissement

Figure I.5: Affaissement

I.2.3.1.3 Orniérage

Définition: C’est une déformation permanente qui se développe sous le passage des roues des

véhicules. Dans le cas extrême, la chaussée présente un profil en W.


7

Causes probables:

Manque de portance au passage des véhicules;

Sous dimensionnement du corps de chaussée;

Contamination de la couche de base;

Manque de compacité ou fluage d’un matériau enrobé.

Photo Orniérage schématisation d'une ornière

Figure I.6 : Orniérage

I.2.3.1.4 Bourrelet

Définition: C’est un renflement plus au moins accentué apparaissant à la surface de la

chaussée.

Causes probables:

Excès de liant ayant flué sous l’effet de la circulation (zone de freinage etc.…).

Photo bourrelet Schématisation d'un bourrelet

Figure I.7: bourrelet


8

I.2.3.2 Famille des fissures

I.2.3.2.1 Fissure transversale

Définition: Ce sont des cassures sensiblement perpendiculaires à l'axe de la chaussée, isolées

ou périodiques, d'espacement variable, intéressant tout ou partie de la largeur de la chaussée.

Causes probables:

Un défaut de mise en œuvre de la couche de roulement;

Le vieillissement du liant ou une sensibilité du bitume aux variations thermiques;

La fatigue avancée de la chaussée due à la répétition des efforts ou un sous-

dimensionnement d'une ou de plusieurs couches;

La diminution de portance du sol support.

Figure I.8: fissures transversales affectant toute la largeur de chaussée(RN3)

I.2.3.2.2 Fissure longitudinale

Définition: C'est une famille de dégradations de surface caractérisée par une ligne de rupture

apparaissant à la surface de la chaussée sensiblement parallèle à l'axe.

Causes probables:

Mauvaise construction du joint longitudinal entre deux bandes d'enrobés;

Mouvement différentiel dans le cas d'élargissement de la chaussée;

Fatigue de la chaussée due à une structure insuffisante vis-à-vis du trafic ou une

portance, du sol support insuffisante;

Les caractéristiques du sol: tassement, retrait du sol argileux à la suite d'une longue

période de sécheresse (Assèchement).


9

Figure I.9: Réseau de fissures longitudinales (RN3)

I.2.3.2.3 Faïençage

Définition: Les faïençages sont des fissurations à maille plus ou moins fines, se produisant

sur les couches de surface.

Causes probables:

Couche de roulement rigide sur une couche de base très déformable;

Mauvais accrochage de la couche de surface à la couche de base;

Vieillissement prématuré du liant.

Figure I.10: faïençage à mailles fines évoluant en arrachements(RN3)

I.2.3.3 Famille des arrachements

I.2.3.3.1 Pelade

Définition: C’est un décollement de la couche de surface par plaque plus au moins grande.

Causes probables:

Mauvaise adhésion entre la couche de surface et la couche de base;

Compacité insuffisante de la couche de roulement.


10

Figure I.11: Arrachement de type pelade (RN3)

I.2.3.3.2 Nid de poule

Définition: C’est une cavité généralement de forme arrondie créée par enlèvement des

matériaux de chaussée.

Causes probables:

Mauvais drainage ou drainage inexistant;

Pollution du corps de chaussée;

Stade final de l’évolution des faïençages;

Arrachement des matériaux sous l’effet mécanique.

Figure I.12 : Arrachement de type nid de poule (RN3)

I.2.3.3.3 Plumage

Définition: le plumage est l’arrachement progressif des gravillons du revêtement, rendant la

chaussée plus glissante et plus perméable.

Causes probables:

Mauvaise adhésion granulats-liant;

Granulats sales ou pollués;

Sous dosage en liant;


11

Mauvaise granulométrie.

Figure I.13: Arrachement de type plumage (RN3)

I.2.3.4 Famille des remontées

I.2.3.4.1 Ressuage:

Définition: C’est une remontée de bitume à la surface de revêtement.

Causes probables:

Dosage en liant trop élève sur la couche de revêtement;

Délai insuffisant entre les réparations localisées;

Utilisation d’un liant mou ou gras et la présence d’une forte chaleur (liant non adopte).

Figure I.14: Ressuage

I.2.3.4.2 Remontée d’eau et d’éléments fins

Définition: Apparition d’eau et d’éléments fins à la surface de la chaussée provenant de

l’assise, ces remontées sont généralement localisées ou droit des défauts de la couche de

roulement.


12

Causes probables:

Perte de cohésion au sein d’une chaussée fondée sur un sol argileuse ou gorgé d’eau;

Mauvais drainage du corps de chaussée;

Défaut d’interface propice à circulation de l’eau.

Figure I.15 : Remontée de fines (RN3)

I.3 CONCLUSION

Dans ce chapitre on a donné un aperçu sur les familles de dégradations des chaussés

souples, ces dégradations quelque soient leurs causes, elles détruisent la couche de roulement

ce qui conduit à moins de confort et moins de sécurité aux usagers, donc la réparation et

l’entretien de ces dégradations est indispensable afin de minimiser les dégâts. Dans le chapitre

prochaine nous allons concentrer notre recherche sur les dégradations les plus fréquents sur

les chaussée souple c’est la famille de fissure.

CHAPITRE II

Déférentes Types De Fissures Et Méthodes De

Réparation

Chapitre II Déférents types de fissures et méthodes de réparation

13

CHAPITRE II : DEFERENTES TYPES DE FISSURES ET

METHODES DE REPARATION

II.1 FISSURATIONS DANS LES CHAUSSEES SOUPLES

II.1.1 Introduction

Les fissures sont considéré comme un des plus grands modes de dégradation de chaussées,

pour bien contrôler ces fissures et leur évolution, il est d’abord nécessaire de connaitre leur

origine et leur type.

Ce chapitre va donc se consacrer à établir un bilan des connaissances sur la remontée de

fissures dans la structure de la chaussée souple, leur évolution et les différentes modes de

réparation.

Toute étude d’auscultation de chaussée fissurée débute par un relevé visuel ou autres

méthodes similaire doit se baser sur un relevé qualitatif (niveaux de gravité) et quantitatif

que nous les définirons comme suit :

Relevé qualitatif (niveau de gravité) [3]

Les niveaux de gravité sont fonction de:

Ouverture de la fissure;

Présence ou non de ramifications;

Existence ou non de départ de matériaux.

Niveau léger: fissure simple d’ouverture inférieure à 5mm ou fissure bien réparée.

Niveau moyen: fissure simple d’ouverture supérieure à 5 mm ou fissure avec ramifications

sans départ de matériaux.

Niveau élevé: fissure avec départ de matériaux.


14

Relevé quantitatif [3]

Le paramètre à mesurer est la longueur (en m) du cheminement apparent pour chaque niveau

de gravité.

Une fissure ne présentant pas le même niveau de gravité sur toute sa longueur sera découpée

en tronçons.

Par exemple, une fissure ayant 25m de long peut avoir 5m classés en niveau élevé, 10m en

niveau moyen et 10m en niveau léger. Les trois tronçons ainsi définis seront enregistrés

séparément.

II.1.2 Type et forme des fissures

II.1.2.1 Type de fissures [STAC, 2007] [3]

II.1.2.1.1 Fissure de fatigue

Définition: Fissure longitudinale apparaissant généralement dans les traces des roues. Elle

est souvent accompagnée de fissures transversales à intervalle aléatoire et d’une

dépression.

Causes probables:

Fatigue avancée de la chaussée ou sous-dimensionnement d’une ou plusieurs couches;

Diminution de portance du sol support (drainage déficient, défaut d’étanchéité de la

surface);

Mauvais mode de fonctionnement de la structure (couches décollées…).

Conséquences et évolution :

Infiltration d’eau dans le corps de chaussée ;

Départ de matériaux ;

Faïençage de fatigue.


15

Figure II.1: fissure longitudinale

II.1.2.1.2 Faïençage de fatigue

Définition: Ensemble de fissures formant un maillage, les mailles ayant la forme de

polygones dont la plus grande diagonale ne dépasse pas 60 cm. Généralement cette

dégradation est située dans les traces des roues et est accompagnée d’une dépression.

Causes probables:

Fatigue excessive de la chaussée (répétition de charges avoisinant ou dépassant

la limite admissible) ou sous-dimensionnement du corps de chaussée;

Mauvaise qualité de certaines couches de la chaussée;

Evolution d’un faïençage de retrait.


Infiltration d’eau dans le corps de chaussée;

Nid de poule.

Figure II.2: Faïençage de fatigue à mailles fines (niveau de gravité élevé).


16

II.1.2.1.3 Fissure de joint

Définition: Fissure située sur un joint.

On entend par « joint » le raccordement longitudinal entre deux bandes de répandage de la

couche de roulement, ou transversal à la reprise de bande.

Par extension, cela peut désigner également la délimitation entre zones de structures

différentes.

Causes probables:

Défaut de mise en œuvre de la couche de roulement (bord de la première bande trop

froid, compactage insuffisant du joint, mauvais collage entre bandes lors d’une reprise

de répandage en particulier);

Discontinuité de structure (souple et rigide).

Conséquences et évolution:


Départ de matériaux.

Figure II.3: Fissure de joint simple (niveau de gravité léger).

II.1.2.1.4 Fissure de retrait

Définition: Fissure généralement transversale se rencontrant à intervalle régulier (variable

de 3 à 20 m) sur une partie ou la totalité de la largeur de la chaussée. Elle peut

s’accompagner de déformations (gonflements ou tassements).


17

Causes probables:

Le retrait dû à la prise de l'assise sous l'effet des variations de température; la

fissure remonte au travers de la couche de surface.

Conséquences et évolution:

Infiltration d’eau dans le corps de chaussée.

Figure II.4: Fissures transversales et longitudinale colmatées

II.1.2.1.5 Faïençage de retrait

Définition: Ensemble de fissures formant un maillage, les mailles étant sensiblement

rectangulaires, de largeur inférieure à 3m et généralement supérieure à 60 cm. Cette

dégradation peut se rencontrer indifféremment sur toute la largeur de la chaussée, même

dans les zones non circulées.

Causes probables:

Effets thermiques dans la couche de roulement.

Contrairement au faïençage de fatigue, cette dégradation ne décèle pas un défaut de portance.

Figure II.5: Faïençage de retrait


18

II.1.2.1.6 Fissures paraboliques/enrobé tiré

Définition: Fissures groupées en forme de croissant concernant la couche de roulement.

Ces fissures peuvent être accompagnées de bourrelets.

Causes probables:

Efforts tangentiels trop importants dans la couche de roulement et affectant

généralement les zones de virage ou de freinage;

Epaisseur insuffisante de la couche de roulement;

Défaut de mise en œuvre (accrochage défectueux de la couche de roulement;

température insuffisante de l’enrobé au compactage).



Départ de matériaux.

Figure II.6: Fissures paraboliques/enrobé tiré

II.1.2.2 Formes et configurations des fissures

II.1.2.2.1 Orientation: Les fissures sont le plus souvent longitudinales (parallèles au sens de

circulation des véhicules) ou transversales (perpendiculaires au sens de la circulation). Les

fissures sont plus rarement obliques ou paraboliques.

II.1.2.2.2 Forme: La forme des fissures est plutôt rectiligne mais les formes sinueuses

s'observent parfois.

II.1.2.2.3 Aspect: les fissures peuvent apparaître comme une seule fissure franche dans la

chaussée, ou alors se dédoubler voir se ramifier (Figure II.7).


19

Figure II.7: Différents aspects des fissures

II.1.2.2.4 Ouverture de la fissure: Une fois encore, pas de règle bien définie, la largeur des

fissures (c’est à dire la distance entre les 2 lèvres) peut varier de façon très diverse: la fissure

peut être très fine (inférieure au mm), fine (de 1 à 2 mm) ou bien large (de plusieurs mm ou

cm).

II.1.2.2.5 Configuration (Chemin de fissuration): Les fissures peuvent être isolées et non

connectées ou au contraire fabriquer un maillage plus ou moins dense (Figure II.8).

Figure II.8: Différentes configurations des fissures (vue de haut de la chaussée)

II.1.3 L'origine des fissures dans les chaussées

Les couches de roulements sont plus ou moins sensibles à la fissuration. D'une manière

générale, 1' origine des fissures peut être un défaut de construction, la fatigue liée au trafic, le

retrait thermique empêché et ainsi un mouvement du sol.


20

II.1.4 Remontée de fissure dans la couche de roulement

La remontée d’une fissure existante, à travers la couche de roulement, est le résultat de

mouvements des lèvres de la fissure qui sont transférés à la base de la couche de surface. Afin

d'identifier correctement le problème de la remontée de fissure, il importe de bien identifier

les différents paramètres qui peuvent causer ces mouvements et d’en analyser leur nature.

a- Charges provoquant les mouvements de la pointe de la fissure

Trois types de charges provoquent des mouvements des lèvres de la fissure:

- Trafic: Les véhicules, et plus particulièrement les essieux de l’avion, qui passent au droit

de la fissure ou à proximité, induisent des mouvements horizontaux et verticaux de la

fissure.

- Variations de température: Les changements de températures, jour&nuit et entre les

saisons été&hiver, causent des dilatations et contractions des sections comprises entre

deux fissures existantes. Ces mouvements horizontaux alternent entre l’ouverture et la

fermeture des fissures.

- Variation de teneur en eau du sol: La variation de teneur en eau se traduit par un

changement de la portance du sol qui se répercute aussitôt sur la fissure par une ouverture

ou une fermeture.

b- Nature des mouvements des lèvres de la fissure

Les natures et forme des fissures existantes dépendent du type de structure de chaussée ainsi

que des charges, ou contraintes, auxquelles sont soumises les lèvres de la fissure.

Combinaison de mouvements possibles:

Les trois types de mouvements possibles des bords d'une fissure d'une chaussée souple

pourront être à l'origine de sa remontée en surface de la couche de roulement:

Le mode (I) qui correspond à un mouvement d'ouverture/fermeture de la fissure :

écartement des lèvres de la fissure;

Le mode (II) qui correspond à un cisaillement;

Le mode (III) qui correspond à un déchirement.


21

Sur la chaussée, ces trois types de mouvements vont causer la rupture de la couche de surface

selon une combinaison des mouvements présentés en (figure II.9).

Mode I : mouvements sous variations thermiques Mode I et II : passage des charges roulantes

Mode III : véhicule le long d'une fissure transversale

Figure II.9: Mouvements possibles des lèvres d'une fissure [10]

II.1.5 Description schématique de la remontée de fissure à travers de la couche de

roulement

II.1.5.1 Processus de remontée de fissure

Le développement des fissures, dans la couche de surface sous l’action des différentes

sollicitations, se fait en trois étapes induites par différents mécanismes :

L’initiation de la fissure est causée par un défaut existant dans la couche non

fissurée initialement;

Suivie par une phase de propagation lente de la fissure au travers de la couche de

surface (ce processus commence au point où il existe une concentration de contraintes

thermiques ou mécaniques);

Enfin, la dernière phase, c’est à dire la rupture totale, correspond à l’apparition de la

fissure en surface de chaussée.


22

Les trois mouvements décrits ci-dessus prendront une importance relative en fonction de la

nature de la fissure et du type de chargement qui agit sur la structure.

II.1.5.2 Chemin de fissuration

La propagation d'une fissure dans la couche de renouvèlement (roulement) d'une structure

dont la couche de base est fissurée ensuit soit:

• Du décollement de l'interface (propagation horizontale);

• De la propagation verticale en prolongement de la fissure existante;

• Des deux phénomènes couplés, cités ci-dessus.

La propagation d'une fissure est soumise par le rapport entre l'effort tendant à propager la

fissure dans une direction donnée et la résistance qu'opposent les matériaux à cette

propagation dans cette direction. La Figure résume les différentes possibilités de

cheminement d'une fissure dans l’interface:

Figure II.10: Cheminement d'une fissure

Le schéma 1 est le résultat d'une très bonne liaison entre la couche de roulement et la couche

de base. La fissure progresse verticalement dans la couche supérieure. Lors de cette

propagation, s'il n'y a pas fatigue de l'interface, la fissure débouche en surface en conservant

l'interface collée (schéma A). Si au contraire l'interface fatigue, il y a décollement de part et

d'autre de la fissure simultanément à la remontée de la fissure en surface (schéma B).


23

Le deuxième schéma de propagation de la fissure présente une interface à liaisons faibles, ce

qui entraîne dans un premier temps une propagation essentiellement horizontale. Cette

propagation se stabilise et le processus se poursuit par une amorce dans la couche de

roulement soit au droit de la fissure d'assise (schéma B), soit à l'extrémité du décollement ou

aux deux endroits à la fois (schéma C).

Sous l'action conjuguée du trafic et des sollicitations de retrait (thermique et/ou hydrique), la

fissure peut se développer soit directement vers la surface, les couches restant collées, soit au

niveau de l'interface. Il y a alors décollement des couches et un processus de fatigue de la

couche de roulement sous l'effet du trafic au cours duquel prend naissance une nouvelle phase

de propagation verticale. Un tel scénario conduit à une structure fissurée avec destruction des

liaisons à l'interface [BALBA, 2006] [10].

Dans la prochaine partie, nous présenterons la méthode de réparation;

II.2 METHODES DE REPARATION

L’objectif essentiel de réparation des fissures est l'imperméabilisation de surface afin

d’éviter que l'eau ne pénètre à l'intérieur du corps de chaussée, d’éviter la propagation de

fissure dans la couche de roulement et de stopper le départ - par arrachement - des matériaux

de surface sous l'effet du trafic donc prolonger la duré de vie de la chaussée. On a plusieurs

solutions applicables pour réparer les fissures;

Elles peuvent consister en une opération d'entretien généralisé ou bien une intervention

ponctuelle.

On entend par opérations d'entretien généralisé, la mise en œuvre:

- d'enrobés en couche mince;

- de coulis ou d'enduits superficiels.

Les interventions ponctuelles concernent en générale la réparation d'une dégradation

ponctuelle.


24

II.2.1 Entretien généralisé

II.2.1.1 Recouvrement bitumineux

C'est un coulis qui permet de rétablir l'étanchéité et la rugosité de surface. Il s'agit d'un

mélange de granulats et d'émulsion de bitume, ou un sable bitume (les bitumes utilisés sont

des bitumes modifiés), Les classes des granulats utilisés sont 0/4 voire du 0/6.

II.2.1.2 Enduits superficiels

Les emplois partiels des émulsions, sont des enduits superficiels localisés,

C'est en effet la même technique consistant à répandre du liant et des

gravillons avec compactage, les travaux réalisés de façon artisanale en maîtrisant

moins bien les dosages du liant et des gravillons (cette technique et largement utilisée

par les équipes de l’entretien de la DTP);

La mise en œuvre d'enduits superficiels généralement une bicouche permet également

de rétablir l'étanchéité de surface ou de redonner des caractéristiques de rugosité

satisfaisantes à la chaussée, c’est des travaux réalisés par des entreprises qualifiées en

respectant le dosage du liant et des granulats.

II.2.2 Interventions ponctuelles

On parle de l’opération de colmatage ou scellement de fissure;

Elle a pour principal objectif celui d'améliorer l'étanchéité de la surface de la chaussée mais

aussi celui de prévenir le décollement de plaques d'enrobés sous l'effet du trafic. Il s'agit d'une

technique d'obturation des fissures visant à les rendre étanches [LCPC, 1981] [6]. Deux

principales techniques existent pour le scellement des chaussées souples:

- La pénétration;

- Le pontage.

La pénétration: elle consiste à introduire par gravité un liant fluide dans le corps de

chaussée.

Le pontage: il consiste à répandre un mastic en faible épaisseur à cheval sur la fissure.


25

Le pontage est souvent utilisé, il est adapté au traitement des fissures de formes diverses et de

longueur importante, cette technique consiste à rétablir l’étanchéité par répondage d’un

mastique à faible épaisseur à chevale sur la fissure préalablement nettoyée sur une épaisseur

d'environ 2 mm, comme un produit de scellement.

Les principales étapes à observer étant les suivantes:

- Non exécution par temps de pluie;

- Préparation du support (par nettoyage et soufflage);

- Mise en place du produit et réglage en épaisseur comme en largeur du cordon de

mastic;

- Respect de la température de coulée;

- Le matériel de mise en œuvre de produit doit permettre le respect et la régularité des

dosages et de température;

- Utilisation de produit homologues en respectent les conditions d’emploi;

- Respecter les épaisseurs (environ 2 mm) et les largeurs (environ 5a15cm) et soigner le

micro-gravillonnage de protection.

Le colmatage est un procédé d’entretien de fissure: Lorsque la fissuration est apparue en

surface de chaussée, le temps de réaliser le colmatage peut tenir 3ans avant de la réouverture

et évolution des fissures.

II.3 CONCLUSION

Les natures des fissurations observées en surface des chaussées souples sont diverses,

celles-ci sont en partie dues à la grande variété des origines de fissuration. Les causes de

remontée des fissures sont essentiellement le trafic lourd et les variations thermiques. Pour

maintenir la route à un niveau de service acceptable, il faut intervenir pour réparer ces fissures

par différentes méthodes afin d’imperméabiliser la chaussée.

Dans le chapitre suivant nous allons étudier les différentes méthodes de retarder la remontée

des fissures en surface de la chaussée.

CHAPITRE III

Techniques Anti-Remontée Des Fissures

Chapitre III Techniques anti-remontée des fissures

26

CHAPITRE III : TECHNIQUES ANTI-REMONTÉE DES

FISSURES

III.1 METHODES MAITRISE DE LA REMONTEE DES FISSURES

DANS LES CHAUSSEES

III.1.1 Introduction

Contrôler ou maîtriser la remontée des fissures des chaussées, c'est vouloir limiter ou

supprimer les conséquences défavorables auxquelles conduit l'apparition en surface de ces

fissures. Pour ce faire, beaucoup de techniques ont été proposées [BALBA, 2006] [10].

L’ensemble de ces techniques peut se résumer en 3 types de solutions soient:

1) Supprimer la cause des fissures;

2) Modifier les caractéristiques de la couche de resurfaçage (couche de roulement due

aux travaux de renforcement) par "renforts" des additifs de structures;

3) Empêcher ou retarder la remontée des fissures dans le resurfaçage.

Dans le cadre de ce projet, on s’intéresse à la troisième solution, qui consiste à empêcher ou

retarder la remontée des fissures dans la couche de resurfaçage. Et pour cela il y a trois types

de solutions possibles:

1. Augmentation de l'épaisseur de la couche de resurfaçage,

2. Optimisation des propriétés de l'enrobé en couche de resurfaçage,

3. Interposition d'un géo synthétique entre la couche fissurée et le resurfaçage.

Augmentation de l'épaisseur de la couche de resurfaçage

Augmenter 1'épaisseur de la couche de resurfaçage que 1'on met en place sur une structure

fissurée constitue une solution efficace pour retarder l'apparition en surface des fissures. En

effet, l'augmentation de l'épaisseur de la couche de resurfaçage:

a) Modifie 1'état de contrainte au droit des fissures existantes créées par le trafic (phase

d'initialisation);

b) Réduit les écarts de température entre la couche fissurée et le resurfaçage diminuant

ainsi l'amplitude des mouvements des bords des fissures (phase d'initialisation);


27

c) Augmente directement la longueur du trajet que devra suivre la fissure initialisée pour

atteindre la surface (phase de propagation).

La solution est efficace, mais elle ne permet pas de garantir l'absence totale à terme de

fissures en surface, sauf si l'épaisseur du resurfaçage est d'au moins à 20 cm, mais cette

solution est très coûteuse [BALBA, 2006] [10].

Optimisation des propriétés de l'enrobé en couche de resurfaçage

Les enrobés utilisés en couche de resurfaçage sont plus ou moins sensibles à la fissuration.

Les fissures se propageront d'autant plus difficilement dans l'enrobé, qu'il sera capable

d'accepter de grandes déformations avant rupture, Il est possible d'aller dans ce sens en

utilisant des bitumes pas trop visqueux et peu sensibles aux variations de température, en

augmentant les teneurs en bitume et en réduisant la dimension des granulats. Les possibilités

d'agir dans ce domaine, en utilisant des bitumes classiques, sont cependant limitées, car ils

augmentent les possibilités de déformation avant rupture d'un matériau bitumineux se fait

souvent au détriment d'autres caractéristiques telles que la résistance aux déformations

permanentes sous trafic ou aux qualités antidérapantes. L'ajout de polymères peut constituer

une solution envisageable permettant de résoudre le problème de la remontée de certains types

de fissures [BALBA, 2006][10].

Interposition d'un géo synthétique (géotextile) entre la couche fissurée et la couche de

resurfaçage

L'interposition d'un produit géo synthétique (géotextile) entre la couche fissurée et la couche

de roulement ont plusieurs buts dont:

- Sur le plan de la transmission des contraintes, en tête de la fissure, provenant des

cycles thermiques lents, elle dissocie les deux couches;

- Elle permet à la structure de supporter les sollicitations des charges en assurant un

bon collage de l'enrobé à son support;

- Elle doit conserver l'imperméabilité de la structure même si la fissure se développe

dans la couche de resurfaçage.


28

Définitions du géotextile

Les géotextiles sont définis comme des produits textiles à base de fibres polymères se

présentant sous forme de nappes perméables, souples, résistantes et filtrantes, utilisés dans le

domaine de la géotechnique et du Génie Civil[SATI, Généralités sur les géosynthétiques][12].

Les géotextiles sont classés selon leur structure, c’est-à-dire en fonction du mode de

fabrication qui, à partir de fibres de polymères (principalement du polypropylène), Il existe

aussi des produits apparentés aux géotextiles conçus pour assurer l’une au moins des

fonctions élémentaires des géotextiles. Parmi ces produits les géogrilles[12].

III.1.2 Interposition d’un géotextile

La technique consiste à interposer sous la couche bitumineuse un géotextile imprégné de

bitume. L’ensemble est composé d’une couche d’accrochage réalisée avec un liant, en général

une émulsion de bitume. Le géotextile est généralement non-tissé aiguilleté ou thermo soudé

en polyéthylène ou polypropylène. Il existe maintenant des géotextiles collés sur des grilles de

verre[STBA,1999][11].

Figure III.1: géotextiles collés sur des grilles de verre.

Le rôle du géotextile est essentiellement de servir de réservoir pour le liant de manière à le

maintenir en interposition entre le support et la couche de roulement[STBA,1999][11].

La mise en œuvre de cette technique est très simple.

La première opération consiste à répandre le liant dont le dosage est adapté au géotextile qui

sera utilisé. Il convient de mettre le maximum de bitume pour «saturer» le géotextile en

majorant la quantité nécessaire de 300g/m2

pour assurer le collage de l’enrobé

[STBA,1999][11].


29

La deuxième opération consiste à dérouler le géotextile après avoir attendu la rupture de

l’émulsion. L’application se fait généralement à l’aide d’un dérouleur monté sur un engin

(tractopelle) avec un marouflage assuré par des balais montés sur lui de manière à assurer le

collage du géotextile sur le liant[STBA,1999][11].

Cette technique de mise en œuvre du géotextile permet une pose correcte et sans plie.

La mise en œuvre de l’enrobé sur le géotextile ne pose pas de problème particulier à condition

d’éviter les manœuvres brutales des camions. Un des avantages de cette technique est

d’assurer une bonne imperméabilité du complexe géotextile imprégné + couche de roulement

même lorsque la fissure réapparaît en surface.

III.2 PRESENTATION DES CAS PRATIQUE

Pour finaliser le chapitre des techniques anti- remontées des fissures en exposant deux cas de

l’utilisation de géotextile en Algérie concernant les chaussées aéronautiques souples:

III.2.1 Aérodrome de Djanet wilaya d’Illizi

III.2.1.1 Présentation de l’aérodrome [13]

L’aérodrome de Djanet-Tiska est un aérodrome international qui a été construit en 1984. Il se

situe à 30 km au Sud de la ville de Djanet, tout près de la frontière Algéro-Lybienne. Il se

compose de:

- Une piste principale orientée 13/31 d’une longueur de 3000 m;

- Une piste secondaire orientée 02/20 d’une longueur de 2400 m;

- Une voie de circulation d’une longueur de 1342 m.

III.2.1.2 Historique du problème

L’auscultation de l’aérodrome a montré que la couche de roulement est entièrement fissurée

malgré les opérations de colmatage ce qui conduit à prendre la décision de renforcement.

En 1999, l’étude a fait aboutir à un renforcement des chaussées existantes par une structure

souple composée de 10 cm de GB et 8 cm de BB après colmatage des fissures.

En 2001 les travaux ont commencé par la mise en œuvre de la grave bitume sur la piste

secondaire 02/20 directement sur l’ancienne chaussée colmaté, juste après la pose de la


30

première bande de grave bitume, on a relevé des remontées de fissures longitudinales qui ont

surgit tout le long de la bande et qui suivent le même axe, avec des ouvertures variables entre

3 et 5 mm. La longueur des fissures varie entre 4.7 m et 22.5 m.

III.2.1.3 Point de vue sur les causes de ces fissures

Les fissures longitudinales et transversales, apparues sur la couche de grave bitume,

correspondent probablement à la remontée des fissures colmatées de l'ancienne couche de

roulement. La pose du grave bitume chauffé à 150°C en moyenne sur le compojoint (produit

de colmatage) a chauffée ce dernier. Le passage du compacteur au dessus a généré

instantanément la remontée de la fissure qui a finie par se cracker suivant la direction de son

axe, une fois la couche de GB refroidie et au passage du compacteur à cylindre. La remontée

de ces fissures n’est qu’une suite probable et attendue, l’épaisseur et la profondeur des

fissures étaient très importantes, le colmatage semble être inefficace à ce stade d’évolution.

III.2.1.4 Solution et remède

Pour pouvoir continuer la mise en œuvre de la couche de roulement en (BB) 0/14, il est

impératif de procéder au traitement de la surface de la couche de grave bitume (GB) 0/20 pour

éviter la remontée des fissures en surface [13].

A l’issue d’un débat technique entre les différents intervenants du projet, il a été décidé de

procéder au traitement de la piste secondaire avec de la géogrille sur sa partie centrale

(30 mètres axiaux). C’est la première expérience en Algérie on introduisant une nappe en

géogrille entre le béton bitumineux et le grave bitume après remontée de fissures sur cette

dernière juste après sa mise en œuvre [13].

III.2.1.5 Description et caractéristique de la géogrille utilisée

La géogrille utilisée pour le traitement des fissures de la piste secondaire est connue sous le

nom « géogrille cidex 50 S »,

Dimensions des mailles : 40 x 30 mm

Grille en fibre de verre : 153 g /m²

Enduction polymère : 130 g/m²

Non tissé en fibre de polyester : 17 g/m²


31

Thermocollant : 23 g/m²

Epaisseur ≥ 1 mm

Largeur du rouleau 2,01 m

III.2.1.6 Méthode utilisée pour l’interposition de la géogrille

1. Répandre le liant d’accrochage (l’émulsion cationique à 65%). Le dosage appliqué est

de 500 g/m²;

Dérouler la géogrille après avoir attendu le temps de rupture de l’émulsion, suivi d’un

marouflage réalisé par des balais ou d’autres moyens adéquats pour permettre une_

pose correcte et sans plie;

2. Le recouvrement longitudinal des cotés est de 20 cm. Transversalement le

recouvrement se fait dans le sens de la mise en œuvre du béton bitumineux;

Badigeonner la surface de recouvrement de l’ancienne bande avant l’interposition de

la géogrille de la bande suivante;

3. Mise en place du béton bitumineux (BB) en surveillant de près les manœuvres des

camions qui risque de décoller la géogrille lors du braquage des roues des camions.

Répandage du liant et déroulage de la géogrille Déroulage de la géogrille avec recouvrement

Mise en place du BB

Figure III.2: Mise en place de la Géo-grille en juillet 2005 [13].


32

III.2.1.7 Suivi du comportement de la piste traitée à la géo-grille après 04 ans de service

Relevé visuel de l’état de surface de la piste

Le relevé de l’état de surface de la piste secondaire réalisé après quatre ans (04) de la mise en

service n’a décelé aucune remontée de fissures de la couche inférieure en grave bitume (GB),

Le relevé de l’état de surface de la couche de roulement en BB réalisé a permis d’observer

quelque fissures sous forme de vagues obliques à transversales repérées. Ces fissures sont

apparues dés le premier jour de la mise en œuvre du BB déjà signalées lors du contrôle de la

mise en œuvre. Elles sont dues vraisemblablement au compactage à froid du BB. Pour

déterminer l’origine de ces fissures, si elles sont remontées ou descendues, Le laboratoire

LTPS chargé de suivre le comportement de chaussée pendant (04) ans a réalisé plusieurs

carottes [13].

A travers toutes les carottes réalisées au droit des fissures apparues sur la couche de

roulement en BB, on distingue nettement que les fissures ont une origine de surface et non pas

de remontée. La couche de GB se trouve intacte, toutes les fissures qui ont touché les

épaisseurs de BB se sont arrêtées au niveau de la géo-grille sans pouvoir toucher les autres

couches inférieures malgré que ces fissures soient apparues dés le jeune âge de la couche de

roulement [13].

III.2.1.7 CONCLUSION

A l’issue des résultats des différents essais destructifs réalisés (carottage sur chaussée) et

non destructifs (HWD et profilométre laser) qui visent à détecter toutes anomalies ou

désordres dus à la remontée de fissures, on conclu se qui suit:

a. La géo-grille a bien joué son rôle principal en empêchant la remontée des fissures des

couches inférieures;

b. La géo-grille a empêché les fissures amorcées en surface de se propager dans les

couches inférieures.

Les résultats très intéressants de l’utilisation de géo-grille à encourager les responsables

(ministère des travaux publics) de généraliser cette technique sur la majorité des travaux de

renforcement des aérodromes.


33

Et a titre d’exemple l’aérodrome d'Ouargla qui sera notre deuxième exemple de l’utilisation

de géo-grille sur les chaussée souple.

III.2.2 Aérodrome d'Ouargla

III.2.2.1 Présentation de l’aérodrome

L’aérodrome d'Ouargla - Ain Beida est un aérodrome national construit pendant la période

coloniale (vers 1954), au lendemain de l’indépendance, il devient un aéroport mixte (civil et

militaire), Il est constitué par:

Une piste principale 02/20 de 3000m,

Une piste secondaire 18/36,

Un taxiway,

Deux parkings civils, et militaires,

Neuf bretelles.

Figure III.3: Plan général de l’aérodrome [14]

III.2.2 .2 Aspect visuel des dégradations année 2006

- Présence des fissures des joints longitudinaux très intenses entre bandes;

- Présence des fissures transversales très accentuées sur la piste et taxiway;

- Réouverture des joints après colmatage;

- Faïençage à maille large au niveau de la piste, taxiway et bretelles 5, 6 et 7;

- Indice de service global de la piste = 37.16.


34

III.2.2.3 L’étude de renforcement réalisée par SAETI

A fait aboutir aux travaux suivant:

Pour la piste principale 02 /20 (partie souple)

- Fraisage de la couche de roulement sur 14 cm;

- Colmatage des fissures de la zone fraisée;

- Exécution d’une couche d’accrochage en émulsion cationique;

- Mise en place d’une couche de replofilage en BB sur une épaisseur variable de 6 à

8cm;

- Mise en place d’une nappe en géogrille sur les 30m centraux;

- Mise en place d’une couche de roulement en BB 0/14 sur une épaisseur de 6 cm.

Fraisage et colmatage de la zone fissurée Exécution d’une couche d’accrochage en

émulsion cationique

Mise en place d’une nappe en géogrille Mise en œuvre de l’enrobé à chaud 0/14

Figure III.4: Suivi de la mise en œuvre la géo-grille [14].

III.2.2.4 Caractéristique de la géo grille utilisée

Pour les travaux on a utilisée un géo composite appelé PGM – G50 x50 c’est un géotextile

non-tissé aiguilleté de filaments continus en polypropylène, il est composé d’armature en

fibre de verre, utilisé en association avec un bitume pour lutter contre la remontée de fissures,

dont les principaux rôles sont:

De ralentir la remontée des fissures et permet de rallonger la durée de vie de la

chaussée;


35

Améliorer le comportement mécanique de la chaussée;

Réduire les contraintes de cisaillement aux interfaces.

Les travaux ont déroulé normalement comme indiquer dans le premier cas sauf le dosage

de l’émulsion qui atteint 1,7 kg /m2 [14].

Les travaux de suivis de comportement de l’aérodrome a aboutie au ce qui suit:

- Le relevé de l’état de surface de la piste principale réalisée après quatre ans (04) de la

mise en service n’a décelé aucune remontée de fissures des couches inférieures;

- Hormis les joints entre bandes (il s’agit des bandes axiales), au droit desquels les fissures

longitudinales sont relativement importantes, nettement mises en relief par l’épaisseur de

l’ouverture (de 0.5 à 1 cm), la surface de la chaussée présente un état intact à l’exception

de quelques dégradations localisées et de faible degré et ceci pour l’ensemble de la piste;

- Le relevé de dégradations réalisé sur la partie souple de la piste principale, a donné un

indice de service structurel de 99.85% indiquant une structure du corps de chaussée très

bon;

- En absence de fissures paraboliques et de fatigue, le prélèvement de carotte sur chaussée

par carottage n’a pas été réalisé par souci de ne pas déranger et abimer la structure du

corps de chaussée car la piste était en service et en plein exploitation;

- La durée de vie moyenne calculée pour des points mesurés à l’HWD de la piste principale

02/20 de l’aérodrome d'Ouargla à base de 10 mouvements / jour par l’avion de référence

BOEING 737-800, est supérieur à 13 ans;

- La mesure des coefficients de frottement de la piste d’atterrissage, a révélé des valeurs

comprises entre 64,3 % et 90.6 % avec une moyenne de 86.5 %. Ces valeurs reflètent une

bonne adhérence de la surface auscultée.

III.2.2.5 CONCLUSION

La piste principale 02/20 et ces ouvrages annexes présentent un état de surface excellent, le

comportement du géo composite jugé à travers tous les essais et observations réalisés vis-à-

vis des sollicitations dynamiques est fonctionnel, et pour assurer une durée de vie très longue

nous recommandons de colmater les joints longitudinaux ouverts sur toute la longueur de la

piste.

CHAPITRE IV

Etude Pratique De La Fissuration De La Route

Nationale N°3

Chapitre IV Etude pratique de la fissuration de la route nationale N°03

36

CHAPITRE IV: ETUDE PRATIQUE DE LA FISSURATION DE

LA ROUTE NATIONEL N°3

IV.1 INTRODUCTION

Afin de mettre en pratique les connaissances théoriques acquises, nous avons choisi deux

tronçons routiers de la RN3 qui présente en surface de dégradations sous forme fissures mais

se diffère de point de vue géotechnique. Notre étude se base sur l’auscultation visuelles, des

carottages et des essais en laboratoire pour déterminer des causes probables de ces

dégradations et proposer des solutions les mieux adaptées aux problèmes.

IV.2 PRESENTATION DES TRONÇONS ETUDIES

IV.2.1 Tronçons de la RN3 reliant Touggourt à Hassi Messaoud

C’est un tronçon de route qui a été réalisée en 2014 dans le cadre de réalisation de la route

express Ouargla-Touggourt. La section s’est dégradée après quelques mois de sa mise en

servie. Ces dégradations se présentent sous formes des fissures longitudinales, transversales et

faïençages.

Les sections concernées par cette expertise sont comprises entre le PK 572+000 et le PK

580+700; elles s'étalent sur un linéaire global de 8 Km. Ces sections sont les plus touchées par

le phénomène de dégradation précoce et ne sont pas distribuées d’une façon homogène sur ce

linéaire; il s’agit en fait de 5 zones de 200 m chacune distribuées aléatoirement sur 8 km.

L’étude est basée sur une observation visuelle et sur une campagne de carottage réalisée

sur les zones sus-indiquées.

IV.2.1.1 Données sur le Projet-Structure projetée et formulations adoptées [13]

IV.2.1.1.1 Structure projetée

- Une Couche de roulement en béton bitumineux BB 0/14 de 6 cm d’épaisseur.

- Une Couche de base en grave bitume GB 0/20 de 10 cm d’épaisseur;

- Une Couche de fondation en grave concassé GC 0/20 de 20 cm d’épaisseur;

- Une Couche de forme en tuf de 20 cm d’épaisseur.


37

IV.2.1.1.2 Formulation adoptée

Dans le cadre du Projet ; la formulation adoptée pour le BB 0/14 et la GB 0/20 est comme

suit:

La formule du grave bitume (0/20) retenue par l’étude est:

Sable 0/3…………37%

Gravier 3/8……….18%

Gravier 8/15……...27%

Gravier 15/25…….18%

Teneur en liant …3.89%

La formule retenue pour le béton bitumineux (0/14) par l’étude est :

Sable 0/3……….. ..42%

Gravier 3/8………..30%

Gravier 8/15………28%

Teneur en liant …6.04%

IV.2.1.2 Localisation et aperçue sur les sections dégradées

Section N°01 : du PK 571+800 au PK 572+000





IV.2.1.3 Exécutions des relevées

Les interventions sur site ont été effectuées à trois niveaux:

1. Identifications des secteurs à problèmes;

2. Identification et quantification des dégradations;

3. Prélèvement des carottes sur les zones identifiées.


38

IV.2.1.3.1 Relevés visuels

Nous avons visité tous les tronçons concernés par cette étude de RN3 pour effectuer les

relevés visuels des dégradations sur la chaussée;

L’auscultation a été réalisée au moyen d’un véhicule roulant à une vitesse très réduite et

parfois en marchant à pied lorsque l’inspection de la chaussée l’exige.

Le but de cet étape évalué de l’état de dégradation de la chaussée (état de gravité et envergure

géométrique), et déterminé des causes probables de ces dégradations (dans le premier temps),

ce qui va nous aider à proposer des solutions les mieux adaptées aux problèmes rencontrés.

Les résultats de relevé des dégradations sont présentés comme suit :


Cette section présente des fissures de joints longitudinales, des fissures transversales et

parabolique et ainsi que le début de faïençages de fatigues localisées.

(a) Développement de faïençage de fatigue à

mailles large;

(b) Faïençage à maille large moyen

Figure IV.1: Section N°01pour tronçon N°01


Il est caractérisé généralement par l’apparition des fissures de joints longitudinales et des

fissures transversales avec présence d’une bande mal réparée récemment.


39

(a) Fissures de joints longitudinales (b) Bonde réparée

Figure IV.2: Section N°2 pour tronçon N°01


C’est la section la plus dégradée, dans laquelle on a constaté les dégradations suivantes :

- Des fissures de joints longitudinales, transversales et paraboliques;

- Présence d’un réseau de Faïençages de fatigues à mailles fines (peaux de crocodiles) et à

mailles larges;

- Défaut de divers (arrachements, épaufrures nid de poules).

(a) Fissures de fatigue longitudinale moyenne (b) Faïençage à maille élevée



Les différentes dégradations enregistrées au niveau de cette section sont:

- Des fissures longitudinales et paraboliques;

- Des arrachements de type désenrobage avec départ de matériau, plumage et nid de poule;

- Des ressuages généralisés sur une grande partie;

- Défaut de divers (risque de stagnation des eaux de pluie).


40

(a) Ressuage (b) Arrachement réparée



Cette section est affectée par des fissures de joints longitudinales généralisé sur toute la

longueur de la section, des fissures transversales et paraboliques, des arrachements de types

épaufrures et débuts de faïençages de petite à grand maille.

Figure IV.5: Section N°5 pour tronçon N°01(Développement de faïençage)

IV.2.1.3.2 Causes probables des dégradations:

Parmi les causes probables de ces dégradations on distingue:

Fissures de joint longitudinales et fissures transversales

- Compactage insuffisant au niveau du joint longitudinal;

- Retrait du matériau constituant les couches hydrocarbonées (sous l'effet des chocs

thermiques);

- Mauvaise mise en ouvre (répandage mal adapté, température insuffisante, mauvais plan de

balayage des compacteurs, etc.….).


41

Faïençage

- Epaisseur de revêtement insuffisante ou capacité portante insuffisante.

Plumage, Désenrobage et Nids de poules

- Mauvaise qualité de l’enrobé ou mauvaise adhésivité des granulats;

- Mise en ouvre par condition atmosphériques défavorable;

- Faiblesse ponctuelle de la fondation;

- Épaisseur insuffisante du revêtement;

- Chaussée fortement sollicitée par le trafic.

Ressuage

- Dosage en liant trop élevé (Surdosage du bitume.);

- Liant non adapté;

- Utilisation d’un liant mou ou la présence d’une forte chaleur.

IV.2.1.3.3 Identification des secteurs à problèmes

Le tronçon étudié peut être subdivisée en cinq(4) zones:

a) Zones saines(en bon état)

b) Zones faïencées

c) Zones fissurées

d) Zones réparées

A vue des résultats des relevés visuels, les zones dégradées ont été coupées par des zones

saines, et les dégradations sont plus amplifiées sur le coté de la voie la plus chargée.

IV.2.1.3.4 Carottages

Les carottes sont très riches en information car ils renseignent sur l'état des couches

bitumineuses, sur l'épaisseur, sur les interfaces (collage) et sur les fissures.

Le carottage est un essai qui consiste à découper et à extraire d'une chaussée un échantillon

cylindrique, appelé carotte. Une simple observation visuelle permet de connaitre la nature et

l'état des matériaux [LCPC,] [8].


42

Figure IV.6: Carotteuse

L'implantation des carottes est une fonction du problème identifié. Elle résulte donc d'une

identification préalable d'un problème des secteurs. Elle prend en compte les dégradations

visibles à la surface de la chaussée [8].

Le carottage comprend après l'identification de la zone à carotter;

Le tableau suivant résume les résultats obtenus:

Tableau IV.1: Résultats des inspections visuelles

N° de la carotte C1 C2 C3 C4 C5

Localisation PK

580+700

droite

PK

580+030

Axe

PK

575+900

axe

PK

575+300

Gauche

PK

572+000

Droite

Hauteur de la

carotte (cm)

11 14.5 14 13 18

épaisseurs

des couches

(cm)

BB 4 5 7 8 7

GB 7 9.5 7 5 11

Etats d’accrochage Bon Bon Bon Mal Mal

Fissuration

BB Fissurée Fissurée Fissurée Fissurée Fissurée

GB Fissurée Fissurée Fissurée Non

fissurée

Non

fissurée

Agrégats

BB

0/14

Oui Oui Oui Non Oui

GB

0/20

Non Oui Non Non Oui

Manqué acceptable


43

Figure IV.7: Prélèvement des carottes sur la RN3

De la compagne de carottage on peut tirer les renseignements suivants :

Les épaisseurs des carottes varient en fonction de leur position sur la chaussée.

Les épaisseurs de la couche de roulement varient entre 4cm et 8cm.

Les épaisseurs de la couche de base sont variées entre 5cm et 11cm.

L’accrochage entre la couche de roulement et la couche de base est bon dans les trois

premiers carottes par contre les carottes C4 et C5 présentent un mauvais accrochage.

L’inspection des carottes prélevées des différents endroits montre clairement que les

fissures sont nées au niveau de la surface puis elles sont propagées vers les couches

inferieures (fissure descendantes).

Les photos suivantes présentent les carottes prélevées :


44

Figure IV.8: Carottes prélevées au niveau des fissures

IV.2.1.4 Essais de laboratoire

Les carottes prélevées sur le tronçon étudié ont été acheminés au laboratoire de LTPS pour

effectuer des essais qui permettront de caractériser les caractéristiques de liant et leur dosage,

la granulométrie du mélange, les compacités des carottes.

IV.2.1.4.1 Essai de la masse volumique apparente

Pour chaque carotte, nous déterminons sa densité apparente. La densité permet en rapport

avec la densité au laboratoire (obtenue lors de la conception du projet) de calculer la

compacité et de faire une étude comparative par rapport aux spécifications des normes. La

densité théorique est prise entre à 2,44 et 2,30 t/m3 (densité moyenne obtenue au laboratoire

pendant la réalisation du chantier) [LCPC] [7]. Les densités obtenues sont du même ordre de

grandeur.


45

Tableau IV.2: Densité en fonction de la zone

Essais C1 C2 C3 C4 C5

GB BB GB BB GB BB GB BB GB BB

Densité (t/m3) - - 2.11 2.08 2.10 2.14 - - - 2.18

Densité théorique (t/m3) - - 2.30 2.44 2.42 2.44 - - - 2.44

Compacité (%) - - 91.74 85.24 86.77 87.70 - - - 89.38

Zone Fissurée

Les valeurs de la compacité des carottes sont comprises entre 85.24% et 91.74% Les valeurs

ne présentent pas la même compacité. Ceci peut avoir pour causer une différence au niveau de

la mise en œuvre ou bien indiquant à un compactage insuffisant à acceptable de l’enrobé lors

de la mise en place. Sachons que la compacité récuse dans les normes sont :

GB : de 88 à 92

BB : de 92 à 94

IV.2.1.4.2 Essai extraction Kumagawa

Après la détermination des épaisseurs et les densités, les échantillons ont été mis à L'étuve

pour un préchauffage avant la réalisation de l’essai d’extraction (Kumagawa) [LCPC] [7].

Figure IV.9: Appareil d'extraction de bitume: Kumagawa

Les résultats sont résumés dans le tableau suivant:


46

Description: Zone Fissurées

Tableau IV.3: Résultats des extractions



Dosage en bitume après

extraction du liant (en %) 2.74 4.50 - 4.31 3.35 4.68 3.40 2.63 4.37 -

Dosage en bitume

D’après la formulation

3.89 6.04 - 6.04 4.40 5.80 4.40 5.80 4.40 -

Les dosages en liant obtenus sont varies entre 2.63% et 4.68% pour la couche de roulement,

et de 3.35% à 4.37% pour la couche de base, ces résultats nous indiquent à un sous dosage en

bitume.

IV.2.1.4.3 Analyse granulométriques

Une analyse granulométrique est effectuée sur les graviers solides récupérés après extraction

du bitume .Cet analyse a permis de connaître la composition granulométrique du mélange et

la comparaison avec le fuseau de référence [LCPC] [7].


47

Figure IV.10: Courbes granulométriques obtenus après extraction du bitume


48

D’après les courbes granulométriques obtenues, on constate que le squelette 0/14 utilisé au

mélange de béton bitumineux est très pauvre en fraction des fines et en fraction 8/15. Et ce

qui concerne le squelette 0/20 utilisé au mélange de grave bitume, il est caractérisé aussi par

un manque des fines (fraction 0/3), une insuffisance des fractions 8/15 et une absence totale

de la fraction 15/25.

IV.2.1.5 Conclusion et Recommandations

Le relevé de dégradations effectué montre que les tranches auscultées (visuellement) sont

généralement moyennement à fortement dégradées (état de gravité moyen a élevé). Ces

tranches de chaussée sont essentiellement affectées par des dégradations de type fissures de

joints longitudinales, de type fissures transversales amorcées à partir des fissures de joint et

faïençages (en peau de crocodile) sur les rives. On relève par ailleurs d’autres types de

dégradation. Toutes ces dégradations ne sont pas vraiment localisées et semblent se

développer continuellement de part et d’autre des tranches sélectionnées pour les besoins

de l’expertise. Dans tous les cas de figure; ces dégradations (même si elles semblent

localisées) caractérisent un vieillissement précoce du corps de chaussée. A titre

d’illustration du vieillissement précoce; il est bien connu que le faïençage en peau de

crocodile ne se manifesterait que tard dans la vie d’une chaussée sous l’effet répété des

centaines de milliers de répétition de charges. Dans notre cas ; il semblerait que les effets

combinés d’un sous-dosage en liant, de surchauffe de ce même liant, d’un sous-

dimensionnement de la chaussée, d’un mauvais accrochage; de couches de fondation

déformables; ont fortement accéléré le vieillissement du corps de chaussée.

D’après les carottes extraites ; les épaisseurs des couches hydrocarbonées requise pour le

corps de chaussée (selon le Projet) ne sont pas respectées lors de la mise en œuvre; menant

à un sous-dimensionnement de la structure, en outre un manque des fines.

Les teneurs en liant obtenus à travers ces mêmes carottes (BB + GB) sont situées en

dessous du dosage en bitume requis pour le Projet.

Les compacités mesurées à travers ces mêmes carottes révèlent un déficit en compactage

sur les tranches sélectionnées dans le cadre de notre expertise.

Suite à ce diagnostic et au vu des résultats déterminés; nous recommandons ce qui suit:


49

Avant de procéder à la réparation des tranches concernées par cette expertise ; il est vivement

recommandé de procéder à l’estimation de la vie résiduelle de la chaussée au droit de zones

non fissurées de ces sections. On pourra adopter pour cette estimation la méthode non

destructive de HWD (mesures des déflexions). Toutes les solutions recommandées

dépendront de la vie résiduelle de la chaussée. Dans le cas ou il s’avérerait que la vie

résiduelle est loin de celle requise pour cette chaussée (moins de 12/15 ans) ; il faudra

appliquer la solution suivante ; il s’agit d’une solution sévère pour une chaussée encore jeune

au vu de sa durée de vie ; mais il s’agit en même temps de la meilleure solution possible.

Cette solution consisterait en la réalisation des opérations suivantes:

- Scarification de la couche de base et la couche de roulement, sur toute la longueur et sur

toute la largeur, des cinq tranches sélectionnées dans le cadre de cette expertise;

- Vérification de la partie de la structure du corps de chaussée située sous les couches

hydrocarbonées ; soit les épaisseurs de la couche de fondation en GC 0/20 et la sous-

couche de fondation;

- Vérification de la portance CBR du sol de fondation à travers un puits descendu à 0.5 m

en dessous de la sous-couche de fondation (couche de forme);

- Estimation de l’épaisseur totale équivalente selon le CBR déterminé;

- Réalisation d’une nouvelle couche de base et couche de roulement en respectons les

épaisseurs résulté a partir du calcule de l’épaisseur totale équivalente selon le CBR

déterminé.

Dans le cas ou les résultats de mesure de déflexion on donné des résultats acceptables de point

de vue duré de vie on propose comme solution ce qui suit:

- Nétoyer Les Fissurs;

- Colmaté Les Fissures;

- Mise En Place D Une Nappe De Géogrille;

- Réalisée une couche de BB sur une épaisseur de 6cm;

IV.2.2 Tronçons de la RN3 reliant Biskra à Touggourt

Il s’agit d’un tronçon de la route nationale (RN3) reliant Biskra à Touggourt du

PK 513 au PK 520 soit 7km ; avec une circulation estimée à 9598 véhicules par jour dont

3361 poids lourd, La route a été construit pendant les années 1955-56;

Elle a subit plusieurs intervention d’entretien et renforcement la dernière en 2006 [14].


50

Pour notre étude, on a divisé le tronçon étudie en 2 sections suivant les travaux de

renforcement et l’état visuelle des dégradations.

IV.2.2.1 Section N°1: du PK513 au PK517

Cette section a subit des travaux de renforcement sur la route existante, les travaux sont

déroulés sans dévier la circulation;

La structure du corps de chaussée est un type souple, elle constitue de haut vers le bas par les

couches suivantes:

Défferentes couche des travaux de renforcement réalisé en 2006

- Une couche de béton bétumineux (BB) sur une épaisseur de 6 cm;

- Une couche de grave bitume (GB) sur une épaisseur de 10 cm.

Défferentes couches avant les travaux de renforcement réalisé en 2006

- Un enduit superficiel posé sur une ancienne couche d’enrobé à froid 9,5cm;

- Deux couches de tuf sur une épaisseur total d’environ 35 cm.

Relevé visuel de dégradation

Le relevé visuel de dégradation effectue qui montre cette section caractérisé par des fissures

transversales et quelque fissures longitudinales peu ramifiées et l'existance de beaucoup de

réparations (fissures colmaté);

D'une manière générale, les fissures observées sont de faibles gravités et ne recouvre qu'un

pourcentage relativement faible de cette section.

Figure IV.11: Section N°1 pour tronçon N°2 (Fissure trensversal)


51

Figure IV.12: Section N°2 pour tronçon N°2 (Fissure de fatigue longitudinal)

IV.2.2.2 Section N°2: du Pk518 au Pk520

Cette section a subit des travaux de renforcement comme suit:

- Scarification de l’ancienne partie noire de corps de chaussée;

- Surfassage , reglage et compactage de la couche de tuf existante;

- Réalisation d’une couche de fondation en grave concassée sur une épaisseur de 20 cm;

- Réalisation d’une couche de base en grave bitume sur une épaisseur de 10 cm;

- Réalisation d’une couche de roulement de 6 cm.

Relevé visuel de dégradation

Le relevé visuel de dégradation effectue qui montre cette section caractérisé par des faiençage

à mailles fines, le début du départ des matériaux, c’est la section la plus dégradée du tronçon,

elle est dangereuse pour la sécurité des usagers.

Figure IV.13: Section N°3 pour tronçon N°2 (Faiençage de fatigue à mailles large)

IV.2.2.3 Causes probables des dégradations

L’inspection de zone autour de cette section a montré que c’est une zone de sebkha

caractérisé par la remontée d’eau salée très remarquable sur les drains d’évacuation d’eau des

palmiers traversent la route, on conclue que la réalisation de la chaussée directement sur un

sol saturé qui se déforme sous l’effet de mouvement du trafic lourd ainsi les variations

thermiques, et le passage des véhicules lourd et exceptionnel à provoquer des mouvements

accusée des dégradations.


52

Diagnostic du corps de chaussées :

Figure IV.14: Prélèvement des carottes sur la chaussée

L’étude nécessite la connaissance de la structure existante du corps de chaussée. C’est ainsi

que nous avons procédé, parallèlement aux puits, à une campagne de carottage.

Ces carottages nous ont permis de relever les épaisseurs du revêtement, l’état de l’accrochage

entre les différentes couches d’enrobé, ainsi que l’état de fissuration (développement en

profondeur, ascendante ou descendante ...etc) [LCPC] [9].

Les carottes ont été prélevées au droit des fissures, afin d’apprécier leur profondeur.

Les résultats de cette campagne sont résumés dans les tableaux suivants:

Tableau IV.5: Résumé des résultats tronçons de la RN3 reliant Biskra à Touggourt

N° C1 C2 C3

Localisation PK514+800

Gauche

PK516+050

Gauche

PK518+700

Droite

Genre de la fissuration Transversale Transversale Faïençage

Deg fissure Fissuration de BB+GB

Etat d'accrochage Bon


53

Cette compagne de carottage nous permet de faire les commentaires suivants:

Les carottes prélevées sur la chaussée ont présenté une fissuration ascendante pour les

carottes C1 et C2 et descendante pour la carotte C3, la fissure concerne presque toute la

couche hydrocarbonée (GB+BB).

Les fissures non colmaté pénétrée par de sable éolien ce qui conduit a la propagation des

fissures.

Figure IV.15: Carottes extraites

Les carottes prélevées sur la chaussée présentent une épaisseur de 5.5 à 6.5 cm du béton

bitumineux et de 8.5 et 9.5 cm du grave bitume. Elles présentent un très bon accrochage entre

le BB et la GB.

IV.2.2.5 Analyses et commentaires et recomandations

pour la premiére section les fissurs sont pratiqument normale vue de :

- la duréé de vie de la chaussée qui dépasse 10 ans;

- la pose de la nouvelle corps de chaussée sur une chaussée fissuré et non colmaté;

- le déroulent des traveaux de renforcement sous circulation;

- la route est très exité par la circulation du poid lourd et les convois exepcionnelle

dirigeant Hassi Messaoud.

Pour la deuxieme section l’observation:

L’inspection de zone autour de cette section à montré que c’est une zone de sebkha

caractérisé par la remonté d’eau salée très remarquable sur les drains d’évacuation de l’eau

des palmiers traversent la route, on conclue que la réalisation de la chaussée directement sur

un sol saturé qui se déformes sous l’effet de mouvement du trafic lourd ainsi les variations


54

thermiques, et le passage des véhicules lourd et exceptionnelles à provoquer des mouvements

accusée des dégradations.

Proposition d'entretien:

Au vu des différentes dégradations constatées sur les différents tronçons étudiés, il en

découle la nécessité d'utiliser de gros travaux d'entretien ou de renforcement. Ces travaux

d'entretien dépendront des dégradations remarquer.

Danc en propose comme solutions pour la premiére section du PK 513AU PK517:

- Nétoyer les fissurs;

- Colmater les fissures;

- Mettre en place d’une nappe de géogrille;

- Réaliser une couche de (BB) sur une épaisseur de 6cm.

Pour la deuxiéme section du PK518 AU PK520 on propose comme solusion:

- La scarification total de la route y compris les couches de tuf;

- Réalisé une couche drainante par un matériaux choisie (Gravier roulé sur une épaiseur

de 20 cm ou un sable de dune sur une épaisseur de 40 cm );

- Réalisé un réseaux de drainage prés de la route;

- Rélisé une couche supérieure de térrassement en grave concassé;

- Réalisé une nouvelle corps de chaussée (couche de fondation en Grave

concassée(GC) , couche de base en Grave Bitume (GB) et couche de roulement

Béton Bétumineux(BB).

CONCLUSION

GENERALE

Annexes

55

CONCLUSION GENERAL

Cette étude nous a permis de tirer quelques conclusions intéressantes:

- Les fissures se propageront d'autant plus qu’il y a des défauts de réalisation tels que : le

non respect de la formulation, la non-conformité des matériaux aux exigences techniques

(agrégats et bitumes), chaussée male drainée etc.

- Le bitume joue le rôle principal dans les déformations liées aux variations thermiques, donc

il est nécessaire d’amener des études concernant les bitumes modifiés aux mieux adaptés à

notre région (zone aride)

- Le colmatage des fissures à temps, joue un rôle important pour prolonger la durée de vie

de la chaussée.

- Les systèmes de retardation de l’apparition des fissures sont multiples, mais à nous jours,

l’utilisation d’un géosynthétique s’impose entant qu’alternative très intéressante

techniquement et économiquement

- Dans notre projet, on s’est intéressé uniquement à l’utilisation de la géogrille dans les

travaux de renforcement des chaussées, c'est-à-dire comme stoppeur de la remontée des

fissures, il est utile d’étudier son comportement dans les travaux neufs.

Pour conclure, on note que la fissuration des chaussée souple est inévitable vue les

conditions climatiques et le trafic qui engendrent des contraintes multiples conduisant au

vieillissement du bitume, l’entretien des chaussées tel que le colmatage des fissures présente

un outil très important pour maintenir la route fonctionnaire et prolonge la durée de vie le plus

longtemps possible, l’interposition de la géogrille dans les travaux de renforcement joue un

rôle important pour renouveler la chaussée, mais pour généraliser leur utilisation, il nous

semble nécessaire de lancer des recherches sur l’endommagement mécanique lors de la mise

en œuvre du géosynthétique et de prescrire en conséquence les exigences en la matière. En

ce qui concerne l’accrochage des couches d’enrobé à l’interface de la géogrille, il serait utile

de réaliser des essais de résistance à la traction sur des éprouvettes bitumineuses en présence

de la géogrille, en tenant compte de l’influence des variations thermiques.

Annexes

56

Références Bibliographiques

1. [SETRA, 1996] SETRA. L’entretien courant des Chaussées. Guide pratique.

2. [LCPC, 1994] LCPC. Conception Et Dimensionnement Des Structures De Chaussées. Guide

Technique, LCPC-SETRA, 1994.

3. [STAC, 2007]STAC. Etat De La Surface Des Chaussées Aéronautiques. Catalogue Des

Dégradations-STAC, Avril 2007.

4. [CTTP, 1995] CTTP. L'entretien Routier. Guide pratique. CTTP, 1995.

5. [MTP, 2003] MTP. Guide De Gestion De L'entretien Des Chemins Communaux(En Extra-

muros) Volume II.MTP, Avril 2003.

6. [LCPC, 1981] LCPC. Scellement Des Fissures. Note Technique, LCPC-SETRA, Décembre

1981.

7. [LCPC], Catalogue Des Dégradations De Surface Des Chaussées. Méthode D'essai N°52,

LCPC.

8. [LCPC], Exécution Et Analyse Des Carottages De Chaussées, Méthode D'essai N°43, LCPC.

9. [LAVEISSIERE, 2002] LAVISSIERE D. Modélisation De La Remontée De Fissure En

Fatigue Dans Les Structures Routières Par Endommagement Et Macro-Fissuration. Thèse:

Université De LIMOGES, 2002.

10. [BALBA, 2006] BALBA D. Evaluation En Laboratoire Des Différents Systèmes Anti-

Remontées De Fissures Pour Le Resurfaçage Des Chaussées Souples.

Thèse: Université De QUÉBEC

11. [STBA, 1999] STBA. Technique Anti-Remontées Des Fissures. Guide D'emploi En

Chaussées Aéronautiques. STBA, Avril 1999.

12. [SATI], Généralités sur les géosynthytiques.

13. Archive LTP SUD (2000-2015).

14. Archive DTP Ouargla.

Annexes

57

ANNEXES I : les relevés des dégradations

Annexes

58

ANNEXS II : Résultats des essais de laboratoire

ANNEXE I. a: Les résultants d'Essai de LA MASSE VOLUMIQUE APPARENTE

N°

d'ordre

N° éprouvette C1 C3 C5

N° filtre GB BB GB BB GB BB

1. Epaisseur

(cm)

7 4 7 7 11 7

2. Masse de l'éprouvette

(g)

601.38 442.85 951.88 483.78 162.45 500.33

3. Masse de l'éprouvette

paraffinée (g)

621.33 456.21 985.58 511.08 1674.62 517.29

4. Masse de la paraffine

(g)

19.95 13.36 33.70 27.3 48.17 16.96

5. Masse volumique de la

paraffine (g/cm3)

0.9

6. Volume paraffiné

(cm3)

22.16 14.84 37.44 30.33 53.52 18.84

7. Masse lue de l'éprouvette

paraffinée et immergée

dans l'eau (g)

314.57 228.93 496.39 254.75 864.69 268.85

8. Volume brut

(cm3)

306.76 227.28 489.19 256.33 809.93 248.44

9. Volume net 284.60 212.44 451.75 226.00 756.41 229.60

10. Masse volumique de

l'éprouvette

(g/cm3)

2.11 2.08 2.10 2.14 2.15 2.18

Annexes

59

ANNEXE I.b: Les Résultats de l'essai extraction Kumagawa

N° ordre N° Echantillon C2 C4

N° Filtre GB BB GB BB

1. Poids du filtre

(g)

20.33 13.07 32.58 16.75

2. Poids filtre + enrobés

(g)

363.16 316.19 408.60 371.30

3. Pris d'essai

(g)

342.83 303.12 376.02 354.55

4. Poids du filtre +matériau

désenrobé (g)

354.19 305.29 396.21 362.21

5. Poids matériau désenrobé

(g)

333.86 290.05 363.63 345.46

6. Poids du liant

(g)

9.15 13.07 12.39 9.09

7. Teneur en liant

(%)

2.74 4.50 3.40 2.63

8. Moyenne

(%)

3.26 3.015

Annexes

60

ANNEXE I.c : Résumé des résultats des analyses granulométriques



Analyse granulométrique

(tamis en mm)

16 - - - 100 94 100 - - 89 100

12.5 - - - 91 82 93 - - 81 89

10 - - - 83 71 85 - - 69 78

8 - - - 74 63 73 - - 60 66

6.3 - - - 61 57 66 - - 52 54

5 - - - 54 50 58 - - 46 48

4 - - - 44 44 46 - - 38 37

3.15 - - - 37 39 41 - - 32 31

2.5 - - - 32 35 34 - - 27 26

2 - - - 28 30 30 - - 23 23

1.60 - - - 24 28 26 - - 20 19

1.25 - - - 21 25 23 - - 17 17

1 - - - 19 23 20 - - 15 15

0.63 - - - 15 20 16 - - 12 12

0.315 - - - 12 17 13 - - 9 9

0.160 - - - 7 13 10 - - 8 8

0.08 - - - 2 10 1 - - 6 1

é

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