Techniques d'atténuation de l'orniérage aux intersections

Techniques d’atténuation de l’orniérage aux intersections — Septembre 2003 1

Techniques d’atténuationde l’orniérage auxintersections

Le présent document est le cinquième de la sériedes règles de l’art en matière de conception,d’entretien et de gestion des routes et trottoirsmunicipaux. Pour connaître les titres des autresrègles de l’art de cette série ou d’autres séries,prière de visiter www.infraguide.ca.

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Guide national pour des infrastructures

municipales durables

2 Techniques d’atténuation de l’orniérage aux intersections — Septembre 2003

Techniques d’atténuation de l’orniérage aux intersections

Version no 1.0

Date de publication : Septembre 2003

© 2003 Fédération canadienne des municipalités et le Conseil national de recherches du Canada

Le contenu de la présente publication est diffusé de bonne foi et constitue une ligne

directrice générale portant uniquement sur les sujets abordés ici. L’éditeur, les auteur(e)s et

les organisations dont ceux-ci relèvent ne font aucune représentation et n’avancent aucune

garantie, explicite ou implicite, quant à l’exhaustivité ou à l’exactitude du contenu de cet

ouvrage. Cette information est fournie à la condition que les personnes qui la consultent

tirent leurs propres conclusions sur la mesure dans laquelle elle convient à leurs fins;

de plus, il est entendu que l’information ci-présentée ne peut aucunement remplacer les

conseils ou services techniques ou professionnels d’un(e) spécialiste dans le domaine.

En aucune circonstance l’éditeur et les auteur(e)s, ainsi que les organisations dont ils

relèvent, ne sauraient être tenus responsables de dommages de quelque sorte résultant

de l’utilisation ou de l’application du contenu de la présente publication.


Pourquoi le Canada a besoin d’InfraGuide

Les municipalités canadiennes dépensent de 12 à

15 milliards de dollars chaque année dans le domaine

des infrastructures, mais cela semble ne jamais

suffire. Les infrastructures actuelles sont vieillissantes

et la demande pour un plus grand nombre de routes

de meilleure qualité, et pour de meilleurs réseaux

d’eau et d’égout continue

d’augmenter, en réaction à

la fois aux normes plus

rigoureuses en matière

de sécurité, de santé et

de protection de

l’environnement, et à la croissance de la population.

La solution consiste à modifier la façon dont nous

planifions, concevons et gérons les infrastructures.

Ce n’est qu’en agissant ainsi que les municipalités

pourront satisfaire les nouvelles demandes dans un

cadre responsable sur le plan fiscal et durable sur

le plan de l’environnement, tout en préservant la

qualité de vie.

C’est ce que le Guide national pour des infrastructures

municipales durables : Innovations et règles de l’art

(InfraGuide) cherche à accomplir.

En 2001, par l’entremise du programme Infrastructures

Canada (IC) et du Conseil national de recherches

Canada (CNRC), le gouvernement fédéral a uni ses

efforts à ceux de la Fédération canadienne des

municipalités (FCM) pour créer le Guide national pour

des infrastructures municipales durables (InfraGuide).

InfraGuide est à la fois un nouveau réseau national

de personnes et une collection de plus en plus

importante de règles de l’art publiées à l’intention des

décideurs et du personnel technique œuvrant dans

les secteurs public et privé. En s’appuyant sur

l’expérience et la recherche canadiennes, les rapports

font état des règles de l’art qui contribuent à la prise

de décisions et de mesures assurant la durabilité des

infrastructures municipales dans six domaines clés :

la voirie municipale, l’eau potable, les eaux pluviales

et les eaux usées, la prise de décisions et la

planification des investissements, les protocoles

environnementaux et le transport en commun.

On peut se procurer une version électronique en ligne

ou un exemplaire sur papier des règles de l’art.

Un réseau d’excellence de connaissances

La création d’InfraGuide est rendue possible grâce à

une somme de 12, 5 millions de dollars

d’Infrastructures Canada,

des contributions de

produits et de services de

diverses parties prenantes

de l’industrie, de ressources

techniques, de l’effort

commun des praticiens municipaux, de chercheurs

et d’autres experts, et d’une foule de bénévoles du

pays tout entier. En regroupant et en combinant

les meilleures expériences et les meilleures

connaissances des Canadiens, InfraGuide aide les

municipalités à obtenir le rendement maximal de

chaque dollar investi dans les infrastructures –

tout en étant attentives aux répercussions sociales

et environnementales de leurs décisions.

Des comités techniques et des groupes de travail

formés de bénévoles – avec l’aide de sociétés

d’experts-conseils et d’autres parties prenantes – sont

chargés des travaux de recherche et de la publication

des règles de l’art. Il s’agit d’un système de partage

des connaissances, de la responsabilité et des

avantages. Nous vous incitons à faire partie du réseau

d’excellence d’InfraGuide. Que vous soyez un

exploitant de station municipale, un planificateur ou

un conseiller municipal, votre contribution est

essentielle à la qualité de nos travaux.

Joignez-vous à nous

Communiquez avec InfraGuide sans frais, au numéro

1 866 330-3350, ou visitez notre site Web, à l’adresse

www.infraguide.ca, pour trouver de plus amples

renseignements. Nous attendons avec impatience

le plaisir de travailler avec vous.

Introduction

InfraGuide – Innovations

et règles de l’art

INTRODUCTION

InfraGuide – Innovations et règles de l’art


Les grands thèmes des règles de l’art d’InfraGuide

L’eau potable La règle de l’art en matière d’eau potable proposedivers moyens d’améliorer les capacités desmunicipalités ou des services publics de gérer ladistribution d’eau potable de façon à assurer lasanté et la sécurité publique de manière durabletout en offrant le meilleur rapport qualité-prix. Des questions telles que la reddition de comptedans le domaine de l’eau, la réduction des pertes en eau et la consommation d’eau, la détériorationet l’inspection des réseaux de distribution, laplanification du renouveau, les technologies deremise en état des réseaux d’eau potable et laqualité de l’eau dans les réseaux de distribution ysont abordées.

Le transport en communL’urbanisation impose des contraintes sur desinfrastructures vieillissantes en voie dedégradation et suscite des préoccupations face àla détérioration de la qualité de l’air et de l’eau.Les réseaux de transport en commun contribuentà réduire les embouteillages et à améliorer lasécurité routière. La règle de l’art en matière dutransport en commun fait ressortir la nécessitéd’améliorer l’offre, d’influencer la demande et deprocéder à des améliorations opérationnellesayant des incidences minimales surl’environnement, tout en répondant aux besoinssociaux et commerciaux.

Chaussées et trottoirs La gestion rentable des chaussées municipales passe par une judicieuse prise de décision et unentretien préventif. Un seul dollar engagé pour une réfection, en temps opportun, permettrad’économiser 5 $ en coûts de reconstruction, et un dollar consacré à une judicieuse préventionpermettra d’épargner 5 $ en frais de réfection. La règle de l’art en matière de routes et trottoirsmunicipaux porte sur deux volets prioritaires : la planification préliminaire et la prise de décisionvisant à recenser et gérer les chaussées en tant que composantes du système d’infrastructures, etune approche de prévention pour retarder la détérioration des chaussées existantes. Les pratiquesexemplaires qui y sont exposées assureront par exemple que le traitement choisi, au bonmoment, convient à telle ou telle chaussée, et favoriseront l’application efficace des traitementstels que l’atténuation des frayées et le calfeutrage des fissures. Au nombre des sujets traités,mentionnons l’entretien préventif, en temps opportun, des voies municipales; la construction etla remise en état des boîtiers des installations, et l’amélioration progressive des techniques deréparation des chaussées en asphalte et en béton.

La prise de décisions et la planificationdes investissements Les représentants élus et les échelons supérieurs del’administration municipale ont besoin d’un cadrequi leur permet de faire connaître la valeur de laplanification et de l’entretien des infrastructurestout en trouvant un équilibre entre les facteurssociaux, environnementaux et économiques. La règle de l’art en matière de prise de décision etde planification des investissements convertit desnotions complexes et techniques en principes nontechniques et recommandations pour la prise dedécision, et facilite l’obtention d’un financementsoutenu adéquat pendant le cycle de vie del’infrastructure. Elle aborde, entres autres, lesprotocoles servant à cerner les coûts-avantagesassociés aux niveaux de service désirés, les analysescomparatives stratégiques et les indicateurs oupoints de référence dans le domaine de la politiqued’investissement et des décisions stratégiques.

Les protocoles environnementauxLes protocoles environnementaux se concentrent sur le rapport qu’exercent entre eux les systèmesnaturels et leurs effets sur la qualité de viehumaine, en ce qui a trait à la livraison desinfrastructures municipales. Les systèmes etéléments environnementaux comprennent la terre(y compris la flore), l’eau, l’air (dont le bruit et lalumière) et les sols. Parmi la gamme de questionsabordées, mentionnons : la façon d’intégrer lesconsidérations environnementales dansl’établissement des niveaux de service désirés pourles infrastructures municipales et la définition desconditions environnementales locales, des défis quise posent et des perspectives offertes au niveau desinfrastructures municipales.

Eaux pluviales et eaux usées Le vieillissement des infrastructures souterraines, l’appauvrissement des ressources financières, leslois plus rigoureuses visant les effluents, la sensibilisation accrue de la population aux incidencesenvironnementales associées aux eaux usées et aux eaux pluviales contaminées sont tous des défisauxquels les municipalités sont confrontées. La règle de l’art en matière des eaux pluviales et deseaux usées traite des infrastructures linéaires enfouies, du traitement en aval et des questions liées à la gestion. Elle aborde, entre autres, les moyens de : contrôler et réduire l’écoulement etl’infiltration; obtenir des ensembles de données pertinentes et uniformes; inspecter les systèmes de collecte et en évaluer l’état et la performance, en plus de traiter de l’optimisation de l’usine de traitement et de la gestion des biosolides.


Remerciements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

Résumé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1. Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

1.2 Objet et portée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

1.3 Glossaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

1.4 Sigles et acronymes . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

1.4.1 Organismes et associations . . . . . . .13

1.4.2 Termes techniques . . . . . . . . . . . . . . .15

1.5 Mode d’utilisation du document . . . . . . . . .16

2. Justification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

2.1 Renseignements généraux . . . . . . . . . . . . . .17

2.1.1 Inquiétudes au sujet de l’orniérage des revêtements de chaussée en béton bitumineux . . . . . . . . . . . . . . . .17

2.1.2 Types d’orniérage de revêtements de chaussée en béton bitumineux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18

2.2 Orniérage dû à l’instabilité des enrobés . .19

2.2.1 Causes aux intersections . . . . . . . . .19

2.2.2 Types d’orniérage . . . . . . . . . . . . . . . .21

2.3 Avantages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

2.4 Limitations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

3. Description du plan d’action. . . . . . . . . . 23

3.1 Plan d’action à plusieurs étapes de l’atténuation de l’orniérage . . . . . . . . . . . . .23

3.2 Problèmes de tenue et causes connexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

3.2.1 Repérage des problèmes d’orniérage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

3.2.2 Programme d’évaluation . . . . . . . . . .24

3.3 Caractère adéquat de la structure de la chaussée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

3.4 Techniques de construction de chaussée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

4. Utilisation des techniques d’atténuation de l’orniérage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4.1 Chaussées nouvelles ou existantes . . . . . .27

4.2 Chaussée nouvelle ou reconstruite . . . . . .27

4.2.1 Conception d’une chaussée soupleou rigide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

4.2.2 Atténuation de l’orniérage dû à l’instabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

4.2.3 Chaussées perpétuelles . . . . . . . . . .29

4.3. Préservation des chaussées, tapis d’enrobés et réhabilitation . . . . . . . . . . . . . .33

4.3.1 Choix d’une méthode de réhabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

4.3.2 Fraisage et pose d’un tapis d’enrobés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

4.3.3 Remplissage des ornières à l’aide d’un rapiéçage par pulvérisation, d’un tapis d’enrobés ou d’unmicrorevêtement . . . . . . . . . . . . . . . . .34

4.3.4 Meulage ou fraisage de précision .34

4.3.5 Revêtement superficiel de béton de fibres (classique ou à incrustation de béton de ciment) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

4.3.6 Revêtement superficiel de béton de fibres ultramince . . . . . . . . . . . . . .36

4.3.7 Revêtement superficiel de béton de fibres mince composite . . . . . . . .36

4.3.8 Béton compacté au rouleau . . . . . . .37

4.3.9 Revêtements en pavés de béton autobloquants . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

5. Évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

5.1 Contrôle et évaluation des techniques d’atténuation de l’orniérage . . . . . . . . . . . .39

5.2 Efficacité du plan d’action d’atténuation de l’orniérage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

Annexe A : Questionnaire et analyse de ladocumentation technique . . . . . . . . . . . . . . . 41

Annexe B : Bibliographie commentée . . . . 43

Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Table des matièresTABLE DES MATIÈRES


TABLEAUXTableau 4-1: Listes de contrôle pour enrobés préparés à chaud à haute densité . . . . . . . . . . .31

Tableau 4-2: Exigences du système Superpave relatives à la densité des EPC obtenue par compactage giratoire et aux propriétés des granulats obtenues par voie de consensus en rapport avec les ECAS de référence et la pro-fondeur depuis la surface de la chaussée (tirées du C-SHRP, 1999). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

Tableau 4-3: Ajustement (“poussée vers le haut“)Superpave à apporter au choix d’un liant (BCSP)selon les ECAS de référence ainsi que la profondeur et le taux de chargement (tirés du C-SHRP, 1999). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

FIGURESFigure 1-1: Types de chaussée . . . . . . . . . . . . . . .16

Figure 2-1: Types d’orniérage . . . . . . . . . . . . . . . .18

Figure 2-2: Organigramme de la durée de vie d’une chaussée souple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

Figure 4-1: Types de revêtement superficiel de béton de fibres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

PHOTOGRAPHIESPhoto 2-1: Orniérage du béton bitumineux d’unechaussée souple classique de route de liaisonmunicipale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

Photo 2-2: Orniérage du béton bitumineux de la chaussée composite d’une importante route municipale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

Photo 2-3: Ressuage et orniérage de faible importance du béton bitumineux d’une chausséecomposite . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

Photo 2-4: Évaluation de l’orniérage du béton bitumineux d’une chaussée souple à forte résistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

Photo 4-1: Fraisage de précision destiné à éliminer l’orniérage dû à l’instabilité des enrobés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29

Photo 4-2: Chaussée composite de route municipale, avec refroidissement à l’eau avant l’ouverture à la circulation . . . . . . . . . . . . .29

Photo 4-3: Revêtement souple et résistant en profondeur d’une intersection de route municipale, reconstruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Photo 4-4: Revêtement composite de route municipale, avec couche de roulement en enrobé mince (SMA), après reconstruction . . .30

Photo 4-5: Pose d’un revêtement superficiel de béton de fibres sur une route de liaison municipale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Photo 4-6: Pavés de béton autobloquants utilisés pour reconstruire une rue municipale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

Table des matières

Nous reconnaissons le dévouement des personnes qui

ont donné de leur temps et partagé leur expertise

dans l’intérêt du Guide national pour desinfrastructures municipales durables (InfraGuide), et nous leur en sommes très reconnaissants.

La présente règle de l’art a été créée par des

intervenants de municipalités canadiennes et des

spécialistes du Canada tout entier. Elle est fondée sur

des renseignements tirés de l’étude des pratiques

municipales et d’une analyse documentaire

approfondie. Les membres du comité technique des

chaussées et trottoirs d’InfraGuide, dont on trouvera

les noms ci-après, ont fourni des conseils et une

certaine orientation. Ils ont été aidés par les employés

de la Direction du guide et par ceux de

John Emery, Geotechnical Engineering Limited (JEGEL)

ainsi que ceux du Groupe Qualitas.

Mike Sheflin, ing.Ancien APA de la municipalité régionale d’Ottawa-Carleton (Ontario)

Brian AndersonOntario Good Roads Association, Chatham (Ontario)

Vince Aurilio, ing.Ontario Hot Mix Producers Association,Mississauga (Ontario)

Don Brynildsen, ing.Ville de Vancouver (Colombie-Britannique)

Al Cepas, ing.Ville d’Edmonton (Alberta)

Brian E. Crist, ing. Ville de Whitehorse (Yukon)

Michel Dion, ing., M.Sc.Axor Experts-Conseils, Montréal (Québec)

Bill Larkin, ing.Ville de Winnipeg (Manitoba)

Cluny Matchim, T.A.I.Ville de Gander (Terre-Neuve)

Tim J. Smith, ing., M.Eng.Association canadienne du ciment, Ottawa (Ontario)

Sylvain Boudreau, ing., M.Ing.Conseiller technique, CNRC

De plus, le Comité aimerait remercier les personnes

qui suivent pour leur participation aux groupes de

travail et aux révisions par les pairs.

Vince Aurilio, ing.Ontario Hot Mix Producers Association,Mississauga (Ontario)

Don Brynildsen, ing.Ville de Vancouver (Colombie-Britannique)

Nabil Kamel, ing.Pétro-Canada, ville d’Oakville (Ontario)

Bill Larkin, ing.Ville de Winnipeg (Manitoba)

Michael Maher, ing.Golder Associates, ville de Whitby (Ontario)

Gord Malinowski, ing.Ville de Saskatoon (Saskatchewan)

Tim J. Smith, ing., M.Eng.Association canadienne du ciment, Ottawa (Ontario)


RemerciementsRREEMMEERRCCIIEEMMEENNTTSS

Cette règle de l’art n’aurait pu voir le jour sans le

leadership et les conseils du comité directeur du

projet et du comité directeur technique du Guidenational pour des infrastructures municipales durablesdont les membres sont comme suit :

Comité directeur du projet :

Mike Badham, présidentConseiller, Régina (Saskatchewan)

Stuart BriesePortage la Prairie (Manitoba)

Bill CrowtherVille de Toronto (Ontario)

Jim D’OrazioGreater Toronto Sewer and Watermain Contractors Association (Ontario)

Derm FlynnMaire, Appleton (Terre-Neuve)

David GeneralCambridge Bay (Nunavut)

Ralph HaasUniversité de Waterloo (Ontario)

Barb HarrisWhitehorse (Yukon)

Robert HiltonBureau de l’infrastructure, Ottawa (Ontario)

Joan LougheedConseillère, Burlington (Ontario)Liaison avec les intervenants

René MorencyRégie des installations olympiques,Montréal (Québec)

Saeed MirzaUniversité McGill, Montréal (Québec)

Lee NaussConseiller, Lunenburg (Nouvelle-Écosse)

Ric RobertshawRégion d’Halton (Ontario)

Dave RudbergVille de Vancouver (Colombie-Britannique)

Van SimonsonVille de Saskatoon (Saskatchewan)

Basile StewartMaire, Summerside (Île-du-Prince-Édouard)

Serge ThériaultEnvironnement et Gouvernements locaux(Nouveau-Brunswick)

Alec WatersAlberta Transportation, Edmonton (Alberta)

Wally WellsDillon Consulting Ltd., Toronto (Ontario)

Comité technique directeur :

Don BrynildsenVille de Vancouver (Colombie-Britannique)

Al CepasVille d’Edmonton (Alberta)

Andrew CowanVille de Winnipeg (Manitoba)

Tim DennisVille de Toronto (Ontario)

Kulvinder DhillonMunicipalité d’Halifax (Nouvelle-Écosse)

Wayne GreenVille de Toronto (Ontario)

John HodgsonVille d’Edmonton (Alberta)

Bob LorimerLorimer & Associates, Whitehorse (Yukon)

Betty Matthews-MaloneHaldimand County (Ontario)

Umendra MitalVille de Surrey (Colombie-Britannique)

Anne-Marie ParentConseillère, Ville de Montréal (Québec)

Piero SalvoWSA Trenchless Consultants Inc., Ottawa (Ontario)

Mike SheflinAncien APA de la municipalité régionale d’Ottawa-Carleton (Ontario)

Konrad SiuVille d’Edmonton (Alberta)

Carl YatesHalifax Regional Water Commission (Nouvelle-Écosse)

Membre fondateur :

Association canadienne des travaux publics(ACTP)


Remerciements

Le présent document donne un aperçu desmeilleures pratiques à utiliser pour atténuer de façon rentable et techniquement fiablel’orniérage du revêtement en béton bitumineuxdes intersections de chaussées; il proposeégalement un plan d’action relatif àl’atténuation de cette forme de détériorationdu revêtement des intersections en milieuurbain; le plan permettra d’obtenir une bonnetenue structurale et fonctionnelle deschaussées en béton bitumineux, existantes ounouvelles. Le contenu du document repose surl’expérience pratique des Canadiens, supplééepar un questionnaire et le dépouillement de ladocumentation technique.

Il y a trois types d’orniérage de revêtement dechaussée en asphalte : l’orniérage dû à l’usureet à la densification (consolidation) de l’enrobédans les traces de roues, l’orniérage structuraldu revêtement et l’orniérage (la déformationpermanente) dû à l’instabilité des enrobés.L’orniérage dû à l’usure n’est pas un problèmeimportant depuis que l’utilisation des pneus àcrampons est réglementé ou interdit. On peutgénéralement éviter l’orniérage dû à ladensification en s’assurant de bien compacterles enrobés au moment de la pose durevêtement. On règle le problème del’orniérage structural des revêtements dechaussée en s’assurant que la conceptionstructurale est adéquate, que les matériauxsont bien choisis et que la qualité des travauxest contrôlée. L’atténuation de l’orniérage dû àl’instabilité des enrobés est le point central dela présente règle de l’art.

L’orniérage qui préoccupe le plus lesmunicipalités, c’est celui dû à l’instabilité desenrobés aux intersections, dans les travéesd’autobus et sur les routes sur lesquellescircule un nombre considérable de camions etd’autobus, en particulier lorsque les véhiculesde ce type avancent lentement ou sontstationnaires, et par temps chaud. Leschargements liés aux camions et aux autobusproduisent des contraintes dont il fautabsolument tenir compte en utilisant latechnologie appropriée des enrobés préparésà chaud et les bonnes techniques deconstruction de chaussées. Lorsquel’orniérage du béton bitumineux est unesource d’inquiétude en ce qui a trait à lasécurité des usagers (p. ex. la réduction des caractéristiques de frottement due auressuage), on doit corriger la situation dès qu’il est possible de le faire.

Le plan d’action d’atténuation de l’orniéragedans les revêtements de chaussées auxintersections municipales comporte quatreétapes clés :

■ L’évaluation des problèmes de tenue desrevêtements de chaussée et déterminationde la cause de tout orniérage.

■ La vérification du caractère adéquat de lastructure de la chaussée.

■ Le choix et la mise en œuvre d’uneapproche rentable et techniquement fiablede l’atténuation de l’orniérage dans lesrevêtements de chaussée, avecformulations et choix de matériauxappropriés.

■ Le recours aux techniques de constructionappropriées, avec assurance de la qualité.


RésuméRÉSUMÉ


La présente règle de l’art traite des types derevêtement de chaussée et de la technologieconnexe, des types d’orniérage de revêtementet de leurs conséquences, et des méthodesd’atténuation de cette forme de détérioration.On y décrit la terminologie de l’orniérage etdes revêtements de chaussée, et unebibliographie commentée des principalesréférences techniques permet à toutepersonne qui n’est pas un spécialiste dudomaine de bien comprendre la nature duproblème d’orniérage des revêtements dechaussée en béton bitumineux. On y présentela stratégie d’atténuation de l’orniérage dansle revêtement des intersections municipalesen examinant les trois types fondamentauxd’orniérage et les techniques d’atténuationconnexes, avec accent sur l’orniérage (ladéformation plastique) due à l’instabilité desenrobés. On y présente aussi la description

détaillée des travaux à exécuter dans le cadredu plan d’action à plusieurs étapes relatif àl’atténuation de l’orniérage du bétonbitumineux aux endroits où les contraintessont élevées, tels que les intersections. On ytraite ensuite des cas d’utilisation et deslimitations d’un grand nombre de techniquesd’atténuation de l’orniérage, notamment lesrevêtements superficiels de béton de fibres(Whitetopping) et les autres types derevêtement de chaussée, tels que le béton deciment Portland et les pavés de béton. Enfin,on recommande d’évaluer l’efficacité du pland’action relatif à l’atténuation de l’orniérage en procédant au contrôle de la tenue deschaussées.

Résumé

1.1 Introduction

L’orniérage du béton bitumineux auxintersections (dépressions longitudinales et bourrelets dans les traces de roues) estsouvent un important problème de tenue de la chaussée, qui requiert le recours à destechniques d’atténuation rentables ettechniquement fiables. L’orniérage (ladéformation permanente) est un modefondamental de défaillance possible desenrobés préparés à chaud. Les lourdescharges par roue associées aux camions et aux autobus, en particulier lorsque lesvéhicules de ce type circulent lentement ousont stationnaires, de même que par tempschaud, soumettent le revêtement en bétonbitumineux à des contraintes susceptibles de produire des ornières. La présence de ces conditions de contraintes élevées auxintersections, dans les travées d’autobus etsur les tronçons de route sur lesquels lescamions et les autobus circulent à bassevitesse (lorsqu’ils montent une côte, parexemple), exige que le revêtement dechaussée à ces endroits soit dimensionné,construit et entretenu de manière à résister àdes conditions d’exploitation beaucoup plusdifficiles que dans le cas d’un revêtementordinaire.

1.2 Objet et portée

La présente règle de l’art propose un pland’action destiné à atténuer l’orniérage dans lerevêtement de la chaussée des intersectionsmunicipales; le plan permettra d’obtenir unebonne tenue structurale et fonctionnelle deschaussées en béton bitumineux, existantes ounouvelles. On y examine également les autrestypes de revêtement, tels que le béton deciment Portland, le béton compacté au rouleauet les pavés de béton autobloquants. Commeles budgets d’immobilisations ou d’entretiendes infrastructures de transport municipalessont serrés, il faut absolument optimiser latenue à long terme des revêtements de

manière à pouvoir offrir des routessécuritaires à chaussée unie. La présenterègle de l’art traite surtout de l’orniérage (la déformation plastique) dû à l’instabilité des enrobés.

L’orniérage des revêtements de chaussée en béton bitumineux est un problème deréhabilitation coûteux qu’il vaut mieux éviterdès le stade de la conception, de la rédactiondu devis et de la construction d’une nouvellechaussée. Quand il y a effectivementorniérage aux intersections, il faut absolumentque le choix de la technique d’atténuation decette forme de dégradation repose sur unchoix de matériaux, une formulation, uneméthode de construction et une assurance dela qualité appropriés, qui permettront d’obtenirles coûts les plus favorables durant le cyclede vie utile de la chaussée. La municipalité quiutilise un système de gestion des chausséesdispose alors d’un outil puissant qui l’aidera à prendre les décisions appropriées et àcontrôler l’efficacité de la techniqued’atténuation de l’orniérage qu’elle mettra en pratique.

À l’aide des lignes directrices présentées dansle document, il est possible de concevoir, deprescrire, de construire et d’entretenir desrevêtements de chaussée faits d’enrobéspréparés à chaud qui permettront d’obtenirdes revêtements économiques et de longuedurée capables de résister aux conditions dechargement à contraintes élevées, commecelles qui prévalent aux intersections enmilieu urbain et dans les travées d’autobus.Malgré que la présente règle de l’artcontienne effectivement de l’information debase sur la technologie de conception desstructures de chaussée, les renseignementsdétaillés qui servent au dimensionnement des revêtements dépassent les limites dudocument. La mise en œuvre d’une stratégied’atténuation de l’orniérage dans lerevêtement de la chaussée aux intersectionsexige habituellement la contribution technique


1. Généralités

1.1 Introduction


1. Généralités

Comme les budgetsd’immobilisationsou d’entretien desinfrastructures detransportmunicipales sontserrés, il fautabsolumentoptimiser la tenueà long terme desrevêtements demanière à pouvoiroffrir des routessécuritaires àchaussée unie.


de professionnels, en particulier dans le casdes intersections importantes ou lorsquel’orniérage est prononcé. En outre, l’efficacitéde toute méthode d’atténuation de l’orniérageet la durée de vie utile que celle-ci permetd’obtenir dépendent fortement des conditionspropres à l’endroit, des matériaux, des travauxet de la qualité.

1.3 Glossaire

Béton compacté au rouleau (BCR) — Mélange de béton de ciment Portland, fermeet à affaissement nul, qu’on mélange, qu’onmet en place et qu’on compacte au rouleau,avec le matériel couramment utilisé pour lapose de revêtements de chaussée en enrobéspréparés à chaud.

Bitume (liant bitumineux) classé selon lesperformances — Bitume dont on peut lier les propriétés physiques directement aucomportement sur le terrain par des principestechniques. Les liants classés selon lesperformances sont définis par un terme tel queCP xx yy. Le premier nombre, xx, est la classede température élevée et il indique que lebitume possède des propriétés physiquesadéquates jusqu’à au moins xx ºC. Le secondnombre, yy, c’est la classe de bassetempérature et il indique que le bitumepossède des propriétés physiques adéquatesdans les revêtements de chaussée au moinsjusqu’à une température de -yy ºC.

Bitume modifié par des polymères (BMP) —Bitume dont les propriétés physiques etchimiques ont été modifiées ou améliorées par l’ajout de polymères. Le BMP offre unemeilleure durabilité, une résistance àl’orniérage améliorée à haute température etune résistance accrue à la fissuration à bassetempérature.

Chaussée perpétuelle — Chaussée enenrobés, conçue et construite pour durer plus de 50 ans sans qu’il soit nécessaire de la réhabiliter et ne nécessitant qu’unrenouvellement de surface périodique (le nom a été inventé par l’APA).

Dégradation de la chaussée — Indicateursexternes de la détérioration de la chausséecausée par le chargement, les facteursenvironnementaux, les travaux de constructionnon conformes ou une combinaison de ce quiprécède. Les dégradations types sont lafissuration, l’orniérage et le vieillissement durevêtement de la chaussée.

Équivalent de charge axiale simple (ECAS) —Somme de charges par essieu simple de 80 kNutilisée pour combiner la circulation devéhicules (camions) et celle d’autobus dans lebut de déterminer le débit de base durant lapériode d’analyse de la conception d’unechaussée.

Fraisage (planage à froid) — Enlèvement de la surface d’un revêtement de chaussée enbéton bitumineux à l’aide d’une machineroulante équipée d’un tambour de couperotatif transversal (tête de fraisage munie depointes au carbure), ordinairement sur uneépaisseur de 25 à 75 mm. Le béton bitumineuxainsi enlevé est habituellement recyclé.

Fraisage de précision — Enlèvement de lasurface d’un revêtement en béton bitumineuxà l’aide d’une machine roulante, ordinairementsur une épaisseur de texture inférieure à 5 mmet produisant des rainures espacées d’environ10 à 15 mm. La machine peut également servirà faire disparaître des défauts peu profonds età rétablir la texture, dans le cas desrevêtements en béton de ciment Portland.

Indice de l’état de la chaussée — Notationnumérique de l’état de la chaussée, qui va de0 à 100, 0 étant le pire état possible (chausséedéfoncée) et 100, le meilleur état possible(excellent). On la détermine en effectuant unrelevé systématique de l’état de la chaussée(p. ex. en conformité avec les exigences de lanorme ASTM D6433) en ce qui a trait au type,à l’importance et à l’étendue de la dégradationdu revêtement.

1. Généralités


1.3 Glossaire

Microfraisage — Enlèvement de la surfaced’un revêtement en béton bitumineux à l’aided’une machine roulante équipée d’une tête de coupe hélicoïdale, ordinairement sur uneépaisseur de texture approximative de 1 mm,et qui produit des rainures espacées de 5 mm.

Microrevêtement — Revêtement superficielmince fait d’une émulsion modifiée parpolymères et de granulats à friction de grandequalité, qu’on pose sous forme de coulis par-dessus un revêtement bitumineux existant à l’aide d’un matériel spécialisé. On utilise le procédé pour combler les ornières de faible profondeur et les fissures dans lesrevêtements en béton bitumineux, et rétablirles propriétés de frottement de la surface durevêtement de la chaussée.

Ornière (orniérage) — Dépression de lasurface de la chaussée dans les traces deroues (généralement dans les chausséessouples en béton bitumineux ou la surface en béton bitumineux des chaussées rigides). Il peut y avoir soulèvement du revêtement de chaque côté de l’ornière, mais, dans bonnombre de cas, les ornières ne se remarquentqu’après une chute de pluie, lorsque les tracesde roues sont pleines d’eau. L’orniérageprovient de la déformation permanente d’unedes couches du revêtement, ou del’infrastructure, habituellement causée par ladensification ou le déplacement latéral desmatériaux causé par les contraintes liées auxcharges dues à la circulation.

Pavés de béton (pavés, pavés de bétonautobloquants) — Pavés de béton de cimentPortland dense et de qualité, fabriqués avecprécision. Ils sont utilisés comme surface d’ungrand nombre de revêtements (surtoutsouples), des voies d’accès privées auxchaussées industrielles sur lesquellescirculent de très lourds véhicules.

Revêtement superficiel de béton de fibres(Whitetopping) — Tapis de béton de cimentPortland placé sur un revêtement existant faitd’enrobés préparés à chaud. Il existe troistypes de revêtement superficiel de béton defibres.

Revêtement superficiel de béton de fibresclassique — Mise en place d’un tapis debéton de ciment Portland de 175 à 300 mmd’épais sur un revêtement existant faitd’enrobés préparés à chaud.

Revêtement superficiel de béton de fibresmince — Mise en place d’un tapis de béton de ciment Portland modérément mince (de 100 à 175 mm d’épais) sur un revêtement faitd’enrobés préparés à chaud qu’on a fraisé.

Revêtement superficiel de béton de fibresultramince — Mise en place d’un tapis debéton de ciment Portland mince (de 50 à 100 mm d’épais) sur un revêtement existantfait d’enrobés préparés à chaud.

Sable de broyage ou de concassage —Granulat fin produit par le concassage ou latransformation du roc extrait d’une carrière,ou de blocs de pierre (n’inclut pas la criblure),de galets ou de gros gravier dont on a retiré le sable.

Structure de la chaussée — Toutes lescouches (composants) entre l’infrastructure et la surface de roulement, telles que lafondation inférieure granulaire, la fondationsupérieure granulaire, la fondation traitée(asphalte ou ciment), les enrobés ou le béton.

1.4 Sigles et acronymes

1.4.1 Organismes et Associations

AASHTO — American Association of StateHighway and Transportation Officials<www.transportation.org>.

ACC — Association Canadienne du Ciment<www.cement.ca>.

ACI — American Concrete Institute<www.concrete.org>.

ACPA — American Concrete PavementAssociation <www.pavement.com>.

AI — Asphalt Institute<www.asphaltinstitute.org>.

AI (OHMPA) — Ontario Hot MixProducers’Association (Association desproducteurs d’enrobés préparés à chaud de l’Ontario) <www.ohmpa.org>.


1. Généralités

1.3 Glossaire



AIPCR — Association internationalepermanente des congrès de la route (AIPCR)<www.piarc.org>.

APA — Asphalt Pavement Alliance<www.asphaltalliance.com>.

ASTM — American Society for Testing andMaterials <www.astm.org>.

ATC — Association des transports du Canada<www.tac-atc.ca>.

ATCB — Association technique canadiennedu bitume <www.ctaa.ca>.

CNRC — Conseil national de recherchesCanada <www.nrc-cnrc.ca><www.infraguide.ca>.

CSA — Association canadienne denormalisation <www.csa.ca>.

C-SHRP — Programme stratégique derecherche routière du Canada <www.tac-atc.ca/programs/cshrp.htm>.

FHWA — Federal Highway Administration<www.fhwa.dot.gov>.

FPP — Foundation for Pavement Preservation<www.fp2.org>.

ICPI — Interlocking Concrete PavementInstitute <www.icpi.org> [ICPI Canada].

MTO — Ministère des Transports de l’Ontario<www.mto.gov.on.ca>.

MTQ — Ministère des Transports du Québec<www.mtq.gouv.gc.ca>.

NAPA — National Asphalt PavementAssociation <www.hotmix.org>.

ONGC — Office des normes générales duCanada <www.pwgsc.gc.ca/cgsb>.

SHRP — Programme stratégique derecherche routière <www.infoguide.ca>.

1. Généralités



1. Généralités


1.4.2 Termes techniques

AACCCCVV Analyse des coûts durant le cycle de vie

BBCCPP Béton de ciment Portland

BBCCRR Béton compacté au rouleau

BBCCSSPP Bitume (liant) classé selon les performances

BBMMPP Bitume modifié par des polymères

CCBBAACC Chaussée en béton armé continu

CCBBCCPP Chaussée en béton de ciment Portland

CCBBRR Indice portant californien

CCDDTTOO Couche de drainage à texture ouverte

CCFFTTOO Couche de frottement à texture ouverte

CCJJBBAA Chaussée jointée en béton armé

CCJJBBOO Chaussée jointée en béton ordinaire

CCLLHHRR Couche de liant à haute résistance

CCLLGGGG Couche de liant à gros granulat

CCPP Classé selon les performances

DDJJMMAA Débit journalier moyen d’une année

DDMMTT Déflectomètre à masse tombante

EECCAASS Équivalent de charge axiale simple

EEFFSSGG Équivalence de fondation supérieure granulaire

EEPPCC Enrobé préparé à chaud

FFBBMM Fondation en béton maigre

FFIIGG Fondation inférieure granulaire

FFIIGGTT Fondation inférieure granulaire traitée (avec du ciment, par exemple)

FFSSGG Fondation supérieure granulaire

IIEECC Indice de l’état de la chaussée

PPBBAA Pavé de béton autobloquant

RRSSBBFFCC Revêtement superficiel de béton de fibres classique (Whitetopping)

RRSSBBFFMM Revêtement superficiel de béton de fibres mince

RRSSBBFFUU Revêtement superficiel de béton de fibres ultramince

SSHHRRPP Programme stratégique de recherche routière

SSMMAA Enrobé mince (Stone Matrix Asphalt)


1.5 Mode d’utilisation du document

La présente règle de l’art commence par unglossaire des types de chaussée et de latechnologie connexe (voir la figure 1-1), del’orniérage et de l’atténuation du problème. Il est recommandé que, après avoir prisconnaissance du contenu du glossaire, lapersonne qui n’est pas un spécialiste dudomaine consulte la bibliographie commentéedes principales références techniques qui setrouve à l’annexe B, de même que lesphotographies 2-1 à 2-4 inclusivement; ellepourra ainsi avoir une bonne idée de la naturedu problème de l’orniérage des revêtementsde chaussée en béton bitumineux et de sesconséquences. Aux renseignementstechniques qu’on trouve à ces endroitss’ajoutent, tout au long du document, destableaux, des figures et des photographies.

On présente ensuite une stratégied’atténuation de l’orniérage, en examinant lestrois types fondamentaux d’orniérage et la

technologie d’atténuation du phénomène. Ici, l’accent est mis sur l’orniérage dû àl’instabilité des enrobés. Ce sont lequestionnaire d’examen et l’analyse de ladocumentation technique, dont on trouvera lesdétails à l’annexe A, qui ont servi à élaborerles techniques de pointe. On présente ensuitela description détaillée des travaux à exécuterdans le cadre du plan d’action à plusieursétapes relatif à l’atténuation de l’orniérage dubéton bitumineux aux endroits soumis à descontraintes élevées, tels que les intersections.Le document traite aussi des cas d’utilisationet des limitations d’un grand nombre detechniques d’atténuation de l’orniérage,notamment les revêtements superficiels debéton de fibres (Whitetopping) et les autrestypes de revêtement de chaussée. Enfin, onrecommande d’évaluer l’efficacité du pland’action à plusieurs étapes d’atténuation del’orniérage en procédant au contrôle de latenue des chaussées.

1. Généralités

1.5 Mode d’utilisation

du document

Figure 1-1

Types de chaussée

Figure 1-1 : Types de chaussée


2.1 Renseignements généraux

Au cours des 10 dernières années, il y a eu auCanada beaucoup d’activité dans le domainede la technologie du béton bitumineux et deschaussées relativement à l’orniérage (Aurilio,2002; Burlie et Emery, 1997; ACT, 1991;Woodman et coll., 1996). Selon ledépouillement effectué dans le cadre de lapréparation de la présente règle de l’art(annexes A et B), il semble que cetteexpérience canadienne soit équivalente à,fasse appel à et même contribue auxavancées réalisées aux États-Unis (APA, 2002;Buncher, 2002; Corun, 2001; Kandhal et coll.,1993, 1998; NAPA, 1995; Walker et Buncher,1999) et dans le monde entier (Cebon, 1999;Nicholls, 1998; AIPCR, 1995, 2000) dans ledomaine de l’atténuation de la formationd’ornières dans les enrobés. Il y a unanimitégénérale au sujet des notions élémentaires de l’orniérage des chaussées en bétonbitumineux, et du besoin d’adopter un pland’action visant à atténuer cette forme dedétérioration aux endroits soumis à descontraintes élevées.

2.1.1 Inquiétudes au sujet de l’orniérage des revêtements de chaussée en bétonbitumineux

L’orniérage des chaussées municipales en béton bitumineux, en particulier auxintersections, cause plusieurs soucis auxorganismes municipaux.

■ La sécurité est la préoccupation la plusimportante. Dans le cas des véhicules, il y a diminution des caractéristiques defrottement (ressuage dans les traces deroues, par exemple) et les changements devoie deviennent dangereux, sans compterles risques de perte de contrôle, les nappesd’eau dans les traces de roues et laformation possible de glace; en outre,l’enlèvement de la neige et de la glacedevient alors plus difficile. Dans le cas despiétons, la distance d’arrêt des véhiculesaux passages protégés augmente parmauvais temps et les gens risquent detrébucher sur les ornières. (Il estrecommandé d’atténuer tout problème desécurité potentiel dans les plus brefs délaispossibles).

■ Les ornières deviennent une nuisance pourles piétons, surtout par mauvais temps,parce que ceux-ci se font éclabousser parles véhicules qui passent.

■ L’aspect de la chaussée fait que le public ade celle-ci une mauvaise perception, ce quientraîne des réactions de la part despolitiques.

■ L’atténuation de l’orniérage entraîne descoûts, notamment pour les usagers enraison des interruptions du débit decirculation et de l’augmentation des coûtsd’entretien et de réparation des véhicules.

2. Justification

2.1 Renseignements

généraux

2. Justification

Dans le cas despiétons, la distanced’arrêt desvéhicules auxpassages protégésaugmente parmauvais temps etles gens risquentde trébucher surles ornières.


2.1.2 Types d’orniérage des revêtements dechaussée en béton bitumineux

Les trois types fondamentaux d’orniérage deschaussées en béton bitumineux à considérersont illustrés dans la figure 2-1. Il s’agit del’orniérage dû à l’usure et à la densification de la surface, de l’orniérage structural et del’orniérage dû à l’instabilité (déformationpermanente du béton bitumineux). Il peut yavoir combinaison des trois types à l’occasion.

Bien qu’on puisse voir un certain orniéragedans les traces de roues qui se forment dansles chaussées en béton de ciment Portland,cette forme d’orniérage n’est plus répanduedepuis l’interdiction ou la réglementationstricte de l’utilisation de pneus à crampons. Il n’y a aucun orniérage structural dans leschaussées en béton. Quand la structure d’unechaussée en béton de ciment Portland n’estpas adéquate, la défaillance se manifeste parl’apparition de fissures. Il convient de noterque le revêtement en béton bitumineux d’unechaussée rigide composite (enrobé posé surune fondation en béton de ciment Portland)peut montrer de l’orniérage dû à l’instabilité(ordinairement plus important que celui qui se produit dans le béton bitumineux d’unechaussée souple) aux endroits soumis à des contraintes élevées (ATC, 1991; Burlie et Emery, 1997).

Orniérage dû à l’usure et à la densification de la surface L’orniérage dû à l’usure et à la densification de la surface ne semble pas être unepréoccupation à l’heure actuelle. L’orniéragedes revêtements en béton bitumineux dû àl’usure de la surface des traces de roues n’est plus un problème important, puisquel’utilisation des pneus à crampons estréglementée ou interdite dans la plupart desprovinces canadiennes. Pour minimiser ledésenrobage du béton bitumineux dans lestraces de roues, on pose une couche deroulement durable faite d’un enrobé préparé àchaud dont la teneur en bitume est adéquate.Les fondations inférieure et supérieuregranulaires, et l’enrobé préparé à chaud dontla densité (compaction) est insuffisanterisquent d’être densifiés (consolidés) encoreplus quand la circulation est intense. Ladensification de l’enrobé peut alors fairediminuer les vides interstitiels et rendre lachaussée sensible à l’orniérage dû àl’instabilité. On évite généralement l’orniéragedû à la densification en compactant lesmatériaux de façon adéquate durant laconstruction de la chaussée.

2. Justification

2.1 Renseignements

généraux

Figure 2-1

Types d’orniérage

Figure 2-1 : Types d’orniérage


Orniérage structural Bien que l’orniérage structural des chausséesen béton bitumineux (chaussées souples) soitune source d’inquiétude, il s’agit de concevoirla chaussée de façon appropriée, de prescrireles bons matériaux et de contrôler la qualitédes travaux. Les considérations détailléesrelatives à la conception des chausséesn’entrent pas dans les limites de la présenterègle de l’art. Ce qui importe, c’est dedéterminer si l’orniérage d’une chaussée enbéton bitumineux est de type structural. Ondoit dans ce cas procéder à l’évaluationdétaillée de la conception de la chaussée,puisqu’on élimine les causes (charges deroulage, faiblesses de l’infrastructure, mauvaisdrainage, action du gel, etc.) de la dégradationen dimensionnant la structure de façonadéquate au moment de reconstruire lachaussée (AASHTO, 1993; MTO, 1990; ATC,1997). La figure 2-2, qui donne un aperçu de ladurée de vie utile d’une chaussée souple etcontient des remarques détaillées surl’atténuation de l’orniérage dû à l’instabilitédes enrobés, ce dont il est question dans laprésente règle de l’art, indique les grandeslignes de la conception fondamentale de lastructure d’une chaussée souple.

2.2 Orniérage dû à l’instabilité desenrobés

Le centre d’intérêt de la présente règle de l’artpasse maintenant à l’orniérage (la déformationplastique) dû à l’instabilité des enrobés (figure2-1) aux endroits soumis à des contraintesélevées, tels que les intersections. Comme onl’a dit plus haut, l’orniérage dû à l’usure n’estplus un problème important et on prévientl’orniérage structural essentiellement enconcevant la chaussée de façon appropriée(figure 2-2). Malheureusement, l’orniérage dûà l’instabilité des enrobés, en particulier auxintersections, continue d’être un importantproblème de tenue de la chaussée pour lesmunicipalités du Canada tout entier, commel’ont indiqué clairement les réponses auquestionnaire d’examen des pratiques en

usage (annexe A). Les photographies 2-1 à 2-4illustrent l’importance et les répercussion dece type d’orniérage qui se produit dans lerevêtement de la chaussée aux intersections.

2.2.1 Causes aux intersections

Certains endroits des réseaux de voiriemunicipaux, tels que les intersections, lestravées d’autobus et les routes de camions,sont soumis à une circulation dirigée devéhicules lourds et lents. Ces endroits peuventégalement comporter certaines zones, tellesque celles des bandes (barres) d’arrêt d’uneintersection, où les véhicules freinentfortement, sont stationnaires, accélèrent outournent, et où des contraintes latéraless’exercent. Dans le cas des intersections, il y a d’autres conditions plus dures, telles queles liquides qui dégouttent des véhicules, lachaleur des systèmes d’échappement et les répétitions de charges de circulationtransversale. Dans le cas des chaussées enbéton bitumineux, la surface plus foncée etplus riche associée à tout ressuage de lasurface du béton bitumineux (et d’un nouvelenrobé préparé à chaud) peut faire augmenterla température du revêtement.

Aux intersections, là où les charges de rouessont importantes, il y a alors orniérage dû àl’instabilité, parce que le béton bitumineux estmoins rigide (c.-à-d. que le bitume est unmatériau viscoélastique) lorsque lescontraintes sont plus élevées sous les chargesde roues qui se déplacent lentement ou sontstationnaires. Le problème est aggravélorsque la température du revêtementaugmente, puisque la rigidité du bétonbitumineux diminue encore plus dans ce cas.Souvent, même si l’orniérage dû à l’instabilitédes enrobés est important à une intersectiondonnée, on ne voit aucun orniérage importantdans le même revêtement dès qu’on s’éloignede l’intersection.

2. Justification

2.1 Renseignements

généraux

2.2 Orniérage dû

à l’instabilité

des enrobés

Souvent, même sil’orniérage dû àl’instabilité desenrobés estimportant à uneintersectiondonnée, on ne voitaucun orniérageimportant dans lemême revêtementdès qu’on s’éloignede l’intersection.


2. Justification

2.2 Orniérage dû

à l’instabilité

des enrobés

Figure 2-2

Organigramme de la durée

de vie d’une chaussée

souple

Figure 2-2 : Organigramme de la durée de vie d’une chaussée souple


Manifestement, pour obtenir la tenuesouhaitée de la chaussée en béton bitumineuxaux intersections, là où les conditions dechargement sont difficiles, il faut à tout prixreconnaître la possibilité que lesspécifications, la conception et la constructiondes intersections de chaussées en bétonbitumineux doivent être différentes de cellespropres aux chaussées en béton bitumineuxordinaires. Il est tout à fait logique qu’on doivesouvent utiliser des enrobés préparés à chaudà tenue améliorée aux intersections.

2.2.2 Types d’orniérage

L’orniérage dû à l’instabilité des enrobés estparfois déclenché par la densification(souvent accompagnée de ressuage) durevêtement dans les traces de roues crééespar la circulation de véhicules lourds, quientraîne la diminution des vides interstitiels,l’augmentation soutenue de la température desurface et la diminution de la résistance au

cisaillement. Cela cause de l’orniérage produitpar le cisaillement (photographie 2-4, parexemple). Il semble y avoir trois casd’orniérage dû à l’instabilité des enrobés. Le phénomène peut être :

■ Immédiat (problèmes mettant en cause les matériaux utilisés dans les enrobéspréparés à chaud, la formulation, ou laqualité des travaux);

■ Lent (résistance marginale à l’orniérage des enrobés préparés à chaud, avecdéformation permanente progressive quirisque de mener à l’instabilité); et

■ Déclenché (un changement quelconque qui fait augmenter les contraintes liées aux charges de roues, tel que la circulationde camions ou d’autobus sur une route de déviation, ou une diminution de larésistance à l’orniérage des enrobéspréparés à chaud, telle que ledésenrobage).

2. Justification

2.2 Orniérage dû

à l’instabilité

des enrobés

Photo 2-1 : Orniérage du béton bitumineuxd’une chaussée souple classique de route de liaison municipale

La route, sur laquelle la circulation de camions lourds

est importante, présente un orniérage dû à l’instabilité

de moyenne à grande importance à l’approche de

l’intersection ainsi que du ressuage et de l’orniérage

dû à l’instabilité très important à la hauteur des

bandes d’arrêt des intersections. Ce genre de

ressuage (densification de la circulation) est souvent

lié à l’orniérage dû à l’instabilité du revêtement. Celui-

ci est si important à certains endroits que le béton

bitumineux s’est déplacé latéralement pour former

des bourrelets et s’est déformé (en médaillon).

Photo 2-2 : Orniérage du béton bitumineux de la chaussée composite d’une importanteroute municipale

Ce parcours d’autobus, sur lequel la circulation de

camions lourds est importante, présente un orniérage

dû à l’instabilité (de l’enrobé bitumineux de la

chaussée rigide composite) de moyenne à grande

importance à l’approche de l’intersection ainsi qu’à la

hauteur de celle-ci et dans la travée des autobus.

Remarquer la déformation connexe des lignes (bande

d’arrêt/passage pour piétons) (en médaillon). C’est

dans les voies en bordure (autobus/camions), près

des bandes d’arrêt, et dans les travées d’autobus

que l’orniérage est le plus important.


2.3 Avantages

Les réponses au questionnaire de l’enquêtejustifient manifestement le besoin de laprésente règle de l’art. Toutes lesmunicipalités ont mentionné qu’elles avaientconnu des problèmes d’orniérage auxintersections, surtout sur les routesprincipales (artères et collectrices, surlesquelles circulent généralement descamions et des autobus). Bien que quelquesrépondants aient fait part de certainsproblèmes d’orniérage dû à l’usure oud’orniérage structural, il est tout à fait évidentque les municipalités ont besoin d’uneapproche standard qui leur permettra dedéterminer, d’évaluer et de réhabiliter leszones des revêtements d’intersection qui sontsoumises à des contraintes élevées et qui sedégradent. L’application de la présente règlede l’art leur permettra d’obtenir des chaussées

en béton bitumineux de plus longue durée et de réaliser d’importantes économies enmatière de coûts globaux de construction et d’entretien.

2.4 Limitations

Il est important d’insister sur le fait que laprésente règle de l’art ne donne qu’un aperçudes techniques le plus souvent utilisées àl’heure actuelle pour atténuer l’orniérage desrevêtements de chaussée en béton bitumineuxdes intersections municipales. On doit toujoursvérifier si les renseignements techniquesd’usage général sont valables pour lesconditions propres à un endroit donné. Celanécessite généralement l’aide d’ingénieurschevronnés qui sont des spécialistes deschaussées et qui connaissent bien lesconditions qui prévalent sur les lieux, de même que les techniques de construction et les matériaux locaux.

2. Justification

2.2 Orniérage dû

à l’instabilité

des enrobés

2.3 Avantages

2.4 Limitations

Photo 2-3 : Ressuage et orniérage de faibleimportance du béton bitumineux d’unechaussée composite

Ce parcours de camions qui emprunte une importante

route municipale et sur lequel la circulation de porte-

conteneurs est considérable présente du ressuage

localisé et de l’orniérage dû à l’instabilité peu

important à l’approche de l’intersection et dans celle-

ci. Le ressuage et l’orniérage des traces de roues est

probablement dû à la densification causée par la

circulation par temps chaud. L’orniérage semble s’être

stabilisé sur une période de cinq ans (inspection et

carrotage, en médaillon).

Photo 2-4 : Évaluation de l’orniérage du bétonbitumineux d’une chaussée souple à forterésistance

Cette zone de travée d’autobus, le long d’un parcours

d’autobus qui emprunte une importante route

municipale et sur lequel la circulation de camions

lourds est considérable, présente un orniérage dû à

l’instabilité très prononcé à l’endroit où les autobus

ralentissent et s’immobilisent (en médaillon). Les

travaux sur le terrain relatifs à l’évaluation du type,

de l’étendue et de l’importance de l’orniérage

nécessitent l’établissement de profils transversaux

et un carrotage qui permettront de vérifier si la

structure de la chaussée s’est déformée.


3.1 Plan d’action à plusieurs étapesde l’atténuation de l’orniérage

Le plan d’action à plusieurs étapesrecommandé pour l’atténuation de l’orniéragedans les revêtements de chaussée desintersections de routes municipales, dont lepoint de mire est l’orniérage dû à l’instabilitédes enrobés, comporte quatre étapes clés(Aurilio, 2002; Buncher, 2002; Burlie et Emery,1997; Kandhal et coll., 1998; Walker etBuncher, 1999). Ce sont :

1. L’évaluation des problèmes de tenue de lachaussée et la détermination de la cause de tout orniérage.

2. La vérification du caractère adéquat de lastructure de la chaussée.

3. Le choix et la mise en pratique d’uneapproche rentable et techniquement fiablede l’atténuation de l’orniérage de lachaussée, prévoyant le choix desformulations et des matériaux appropriés.

4. Le recours aux techniques de constructionappropriées prévoyant l’assurance de laqualité.

On trouvera ci-après la description des étapes1, 2 et 4, avec insistance sur l’évaluation duproblème d’orniérage, la vérification ducaractère adéquat de la structure de lachaussée et les travaux nécessaires. Ledocument traite ensuite de l’étape 3, soit lechoix et la mise en pratique d’une méthodeappropriée d’atténuation de l’orniérage.

3.2 Problèmes de tenue et causesconnexes

3.2.1 Repérage des problèmes d’orniérage

Le repérage initial des problèmes d’orniérageaux intersections peut être lié aux plaintes des usagers, à une inspection effectuée pardes employés des travaux publics ou dessuperviseurs de patrouille, ou à la surveillancede l’état des surfaces effectuée dans le cadred’un système de gestion des chaussées(visuelle ou mesurée, ou les deux à la fois).Peu importe le mode de repérage, il fautdéterminer le type d’orniérage (figure 2-1)ainsi que l’étendue et l’importance duproblème.

La norme ASTM D6433, (Standard Practice forRoads and Parking Lot Pavement ConditionIndex Surveys) (ASTM, 2002; Shahin, 1994),définit l’importance de l’orniérage comme suit:

D’après les résultats de l’étude, les niveauxd’importance mentionnés ci-dessus semblentconcorder avec la pratique générale envigueur au Canada (annexe A). Certainsorganismes ajoutent le niveau « importancetrès élevée », qui correspond à des ornièresde plus de 50 mm de profond (MTO, 1990). Ilest important d’établir l’emplacement (la voie),l’étendue (distance sur laquelle l’orniérage seretrouve de part et d’autre de l’intersection) et l’importance de l’orniérage (ASTM, 2002).On peut mesurer la profondeur des ornières(profondeur d’aplanissement) sous une règlede vérification de 1,2 m posée en travers de la surface du revêtement (la règle doit

3. Description du pland’action

3.1 Plan d’action à

plusieurs étapes de

l’atténuation de

l’orniérage

3.2 Problèmes de tenue

et causes connexes

3. Description du plan d’action

Importance faible Profondeur de 6 à 13 mm

Importance moyenne Profondeur de 13 à 25 mm

Importance élevée Profondeur de 25 mm

Il est importantd’établirl’emplacement (lavoie), l’étendue(distance surlaquelle l’orniéragese retrouve de partet d’autre del’intersection) etl’importance del’orniérage (ASTM, 2002).


absolument couvrir toute la largeur del’ornière – il y a souvent des ornières detraces de roues doubles) ou en procédant àdes mesures de profil transversal de toute lalargeur de la voie (à l’aide d’un profilographenumérique à mesures incrémentales, d’unappareil Dipstick ou d’un profilographe aulaser, par exemple).

Le niveau d’importance de l’orniérage auquelune certaine atténuation est requise (niveaud’intervention) est fonction de l’expérience del’organisme, de la classe de la route et desconditions de circulation (p. ex. la limite devitesse). Aucune mesure correctrice au-delàpeut-être des techniques standard depréservation des chaussées servant à comblerles ornières dans les traces de roues (p. ex. un rapiéçage par pulvérisation ou unmicrorevêtement superficiel) n’estgénéralement nécessaire dans le cas d’unorniérage (ou d’une densification dans lestraces de roue) de faible importance dû àl’instabilité des enrobés. Cependant, commece type d’orniérage est souvent progressif (c.-à-d. que le béton bitumineux ne possèdepas la résistance au cisaillement qui luipermettrait de résister aux contraintes élevéesaux intersections), il est important de surveillerl’état de la surface du revêtement de façon àpouvoir déterminer la vitesse à laquelle celle-ci se détériore.

3.2.2 Programme d’évaluation

Aux endroits où on détermine que l’importancede l’orniérage est moyenne ou élevée, on doiteffectuer une évaluation qui permettra dedéterminer la ou les causes de ladétérioration. Cela requiert un programmedétaillé qui prévoit l’examen des conditionspropres aux lieux (infrastructure,environnement et drainage), du caractèreadéquat de la structure de la chaussée parrapport aux conditions de circulation àl’intersection (en particulier les camions et les autobus) et des propriétés de chaquecomposant de la structure de la chaussée (p. ex. les couches de béton bitumineux).

L’évaluation de toute chaussée susceptible de devoir être réhabilitée (qui présente unorniérage d’importance moyenne à élevée)doit inclure (photographie 2-4) :

■ L’inspection visuelle de l’état de la surface(p. ex. arrachement ou ressuage dans lestraces de roues) et des mesures de profiltransversal ;

■ Des essais de déflexion servant à vérifier lecaractère adéquat de la structure (FWD,Dinaflect ou à la poutre Benkelman) ;

■ Un carottage et des trous de sondage qui permettront d’obtenir des échantillonsdes matériaux de la chaussée et del’infrastructure pour examen en laboratoire ;

■ Des mesures de l’épaisseur de toutes lescouches de la structure de la chaussée,aussi bien dans les zones avec ornières quedans les zones sans ornière (p. ex. entre lestraces de roues) ;

■ La détermination des propriétés desmatériaux de l’infrastructure (type,condition d’humidité, indice de plasticité etrésistance), des matériaux des fondationssupérieure et inférieure granulaires (type,épaisseur, condition d’humidité,granulométrie, teneur en matériauxconcassés, etc.), des enrobés (pour chaquecouche ou type de mélange, dans l’ornièreet à l’extérieur de celle-ci — il n’y a aucunedensification due à la circulation entre lestraces de roues), de l’épaisseur, des videsinterstitiels, de la granulométrie et de lateneur en bitume, de la teneur en matériauxconcassés et de la teneur en particulesplates ou allongées ; et

■ L’examen de l’information relative à laconstruction et à l’entretien de la chaussée,avec accent sur la qualité générale de laconstruction, en particulier des enrobéspréparés à chaud incorporés dans lachaussée.



et causes connexes

Comme ce typed’orniérage est

souvent progressif,il est important desurveiller l’état de

la surface durevêtement de

façon à pouvoirdéterminer la

vitesse à laquellecelle-ci sedétériore.

Il est relativement facile, à partir des profilstransversaux et des carottes (photographie 2-4), de déterminer si on est en présenced’orniérage lié à la structure de la chaussée.Quand il n’y a aucune ornière dans la couchede béton bitumineux la plus basse (c.-à-d. que le dessus de la fondation supérieuregranulaire est plat), l’orniérage se situemanifestement dans la ou les couches debéton bitumineux, sous forme d’orniérage dû àla densification ou à l’instabilité des enrobés,ou aux deux à la fois.

On doit également examiner la teneur en videsinterstitiels du béton bitumineux en place, enparticulier dans les premiers 25 mm à partir de la surface, lorsqu’on évalue le typed’orniérage en cause. L’expérience pratique atrès souvent montré que le béton bitumineuxétait particulièrement sensible à l’orniérage dû à l’instabilité lorsque la teneur des videsinterstitiels en place était inférieure à un ou àdeux pour cent (ATC, 1991; Burlie et Emery,1997).

On analyse ensuite les résultats pourdéterminer le type (ou les types) d’orniéragequi a eu lieu et les causes connexes, demanière à pouvoir déterminer la stratégied’atténuation la plus appropriée (de la façonindiquée dans la figure 2-2) :

■ Préservation de la chaussée (p. ex. dans lecas d’un orniérage dû à l’instabilité de faibleimportance) ;

■ Tapis d’enrobés (p. ex. dans le cas d’unorniérage dû à l’instabilité de moyenneimportance) ;

■ Réhabilitation de la chaussée (p. ex. dans le cas d’un orniérage dû à l’instabilitéd’importance élevée) ; ou

■ Reconstruction de la chaussée (p. ex. dansle cas d’un orniérage lié à la structure de lachaussée).

On procède généralement à l’analyse descoûts durant le cycle de vie (Hicks et coll.,2000; CNRC, 2002) pour choisir la méthoded’atténuation la plus rentable parmi celles quisont techniquement convenables. On trouveraune description plus détaillée du choix de laméthode appropriée (c.-à-d. l’étape 3) dans lasection 4.

3.3 Caractère adéquat de la structurede la chaussée

Lorsqu’on évalue des problèmes de tenue dela chaussée aux intersections (en particulierl’orniérage structural), il faut absolumentvérifier si la structure de la chaussée estadéquate (figure 2-2). Les nouvelleschaussées (souples ou rigides) et leschaussées resurfacées, réhabilitées oureconstruites doivent avoir une capacitéstructurale qui leur permettra de résister auxcharges de roulage (ECAS) actuelles ouprévues. Ici encore, on doit examiner lesconditions de contraintes élevées auxintersections municipales, dans les travéesd’autobus et sur les parcours d’autobus ou decamions lorsqu’on vérifie si la structure de lachaussée est adéquate.

Bien que la conception des chaussées n’entrepas dans les limites de la présente règle del’art, la figure 2-2 en donne un aperçu, avecaccent sur la résistance à l’orniérage. Il existed’excellents guides de conception deschaussées (p. ex. AASHTO, 1993; AI, 2000;APA, 2002; Cebon, 1999; MTO, 1990; Smith etcoll., 2002; et ATC, 1997). Dans le cas deschaussées existantes, on doit vérifier lacapacité structurale des matériaux en place etenlever ou remplacer les zones défoncées oufaibles (Buncher, 2002; Walker et Buncher,1999).




et causes connexes

3.3 Caractère adéquat

de la structure de la

chaussée

Quand il n’y aaucune ornièredans la couche debéton bitumineux la plus bassel’orniérage se situemanifestementdans la ou lescouches de bétonbitumineux, sousforme d’orniéragedû à ladensification ou àl’instabilité desenrobés, ou auxdeux à la fois.

3.4 Techniques de construction de chaussées

La tenue de toute chaussée dépend fortementdes techniques de construction utilisées et de la qualité de l’ouvrage fini. Peu importe lesoin mis à choisir et à prescrire le type dechaussée ainsi que les matériaux et lesformulations connexes, la résistance àl’orniérage dépend toujours du recours à des techniques de construction adéquates etdu contrôle de la qualité effectué parl’entrepreneur. Dans le cas de la résistance àl’orniérage dû à l’instabilité des enrobés, et del’atténuation du problème, les techniques deconstruction adéquates incluent ce qui suit(AI, 2000; Buncher, 2002; NAPA, 1995, 2002;Walker et Buncher, 1999) :

■ On doit bien préparer l’infrastructure. Il fautnettoyer à fond les vieilles surfaces ou lessurfaces fraisées, enlever les vieilles piècesou les zones de béton bitumineux mince quirisquent de décoller et appliquer un enduitde liaison uniformément sur les surfacespréparées, au taux d’application approprié.

■ On doit mélanger, mettre en place etcompacter les enrobés préparés à chaud, le tout à la température appropriée (c.-à-d.éviter de surchauffer).

■ On doit éviter d’utiliser des solvants (diesel)dans les boîtes de camion. (On peut seprocurer un grand nombre d’agentsantiadhérents qui ne contiennent aucunsolvant).

■ On doit éviter la ségrégation en mettant lesgranulats en dépôt de façon adéquate et enutilisant les techniques appropriées demélange, de transport et de mise en placedes enrobés préparés et posés à chaud.

■ On doit poser un tapis d’enrobés uniformeet lisse.

■ On doit construire les joints transversaux et longitudinaux de façon adéquate pourobtenir un revêtement durable et empêcherl’eau de s’infiltrer dans la chaussée.

■ On doit compacter les enrobés de manièreà obtenir la densité requise.

■ On doit suivre le programme approprié decontrôle de la qualité des travaux del’entrepreneur qui garantira le recours auxtechniques de pose appropriées et laqualité générale de la chaussée.

Il convient de noter en particulier l’importancedu compactage d’un enrobé préparé et posé àchaud pour la stabilité du béton bitumineux etsa résistance à l’orniérage dû à l’instabilité.



3.4 Techniques de

construction de

chaussées

La tenue de toutechaussée dépend

fortement destechniques de

constructionutilisées et de la

qualité de l’ouvrage fini.


4.1 Chaussées nouvelles ouexistantes

On peut examiner les diverses techniquesd’atténuation de l’orniérage au stade de laconception, dans le cas d’une nouvellechaussée ou d’une chaussée reconstruite, ouau stade de l’intervention, dans le cas d’unechaussée existante dans laquelle il y a desornières et qui doit être préservée (travauxd’entretien), recouverte d’un tapis d’enrobésou réhabilitée. Les photographies 4-1 à 4-6illustrent un certain nombre de techniquesd’atténuation de l’orniérage.

4.2 Chaussée nouvelle ou reconstruite

4.2.1 Conception d’une chaussée souple ou rigide

Dans le cas d’une nouvelle chaussée ou d’unechaussée reconstruite, l’atténuation del’orniérage possible commence au bas de lachaussée, dans le cas des chaussées souples(en béton bitumineux). La clé consiste à suivredans ce cas une procédure de conception quia été « étalonnée » en fonction des conditionset de l’expérience locales. Il peut alors s’agird’une méthode ou d’une matrice standardpropre à l’organisme (remarquez que lastructure de la chaussée est généralementplus épaisse aux intersections) ou d’uneméthode de conception courante, telle quecelle de la norme AASHTO 93 (AASHTO, 1993),de l’AI, de l’ACCP, de l’ACPA ou de l’ICPI. Lesdétails précis de la conception structuraled’une chaussée n’entrent pas dans les limitesde la présente règle de l’art, mais on peut seles procurer en s’adressant aux diversesassociations de béton bitumineux, de béton oude pavés (voir les sigles et acronymes). Il estimportant d’examiner la gamme complète destypes de chaussée souple ou rigide, (figure 1-1),de la façon appropriée aux exigences propresà l’intersection et en ce qui a trait à la

rentabilité au cours du cycle de vie utile del’ouvrage. À titre d’exemple, la photographie 4-6 illustre la façon efficace d’utiliser lespavés de béton autobloquants.

4.2.2 Atténuation de l’orniérage dû àl’instabilité

Les méthodes à utiliser pour atténuerl’orniérage dû à l’instabilité des enrobés dansle cas des intersections soumises à descontraintes élevées (figure 2-1) sontrelativement simples, aussi bien dans le casd’une nouvelle chaussée que dans celui d’unechaussée existante. Elles sont applicables auxenrobés préparés à chaud qu’on utilise dans lecas d’une chaussée souple ou de la surfacede roulement d’une chaussée composite(figure 1-1). Le tableau 4-1 résume lesexigences générales relatives aucomportement des enrobés préparés à chaud,de même que la qualité des granulats, le choixde la catégorie de bitume et les procédures deformulation recommandés expressément pourles revêtements à forte résistance, tels queceux des intersections (Buncher, 2002; NAPA,1995, 2002).

Enrobé préparé à chaud résistant àl’orniérageDans le cas de toute formulation adéquated’enrobé préparé à chaud, quatre facteursimportants jouent un rôle particulièrementcrucial dans la résistance à l’orniérage(Buncher, 2002; Kandhal et coll., 1998; NAPA,1995, 2002; Nicholls, 1998; AIPCR, 1995; ATC,1991).

■ On doit doser le mélange de manière à ceque la charge soit supportée surtout par legros granulat. C’est là la principale raisonpour laquelle on utilise un granulat degrosseur maximale élevée et unegranulométrie dense.

4. Utilisation destechniquesd’atténuation del’orniérage

4.1 Chaussées

nouvelles ou

existantes

4.2 Chaussée nouvelle

ou reconstruite

4. Utilisation des techniques d’atténuationde l’orniérage

Il est importantd’examiner lagamme complètedes types dechaussée souple ourigide, de la façonappropriée auxexigences propresà l’intersection eten ce qui a trait àla rentabilité aucours du cycle devie utile del’ouvrage.


■ On doit choisir un gros granulat et ungranulat fin possédant des caractéristiquesqui permettront d’obtenir un bon blocageinterparticulaire et une bonne résistance aucisaillement. On utilise un gros granulatpropre, cubique et concassé à 100 pourcent, et un granulat fin propre, cubique etconcassé à 100 pour cent (c.-à-d. du sablede broyage ou de concassage).L’expérience pratique indique que, dans lecas de l’enrobé préparé à chaud qu’onutilise pour la couche de roulement, uneteneur approximative de 10 pour cent engranulat fin naturel (sable à bétonbitumineux) est avantageuse pour lacompactibilité et la stabilité du mélange(Burlie et Emery, 1997).

■ On doit incorporer dans le mélange lacatégorie et la teneur optimale appropriéesde liant bitumineux (bitume) qui permettrontde garder les granulats ensemble etd’obtenir une certaine durabilité (pas tropfaible), tout en permettant d’obtenir uneteneur en vides interstitiels adéquate (pastrop élevée, c.-à-d. optimisée) Cela peutsignifier qu’on doit choisir un bitume dont lasensibilité à la température est faible (quirésiste à la fissuration thermique lorsque latempérature du revêtement est basse et àl’orniérage lorsqu’elle est élevée), utiliser unbitume qui sera plus rigide lorsque latempérature du revêtement sera élevée ouenvisager d’utiliser un liant bitumineux(bitume) modifié, tel que le BMP.

■ On doit utiliser une procédure deformulation appropriée qui permettrad’incorporer la catégorie et la teneur debitume optimales dans le mélange, et desgranulométries qui donneront une matriceferme. On doit adopter les exigencesrelatives aux matériaux et les procéduresde formulation du système Superpave, etévaluer la sensibilité à l’humidité del’enrobé préparé à chaud.

L’utilisation d’un essai en laboratoire (usure detrace de roue sous charge, par exemple) pourvérifier les performances de l’enrobé préparéà chaud en matière de résistance à

l’orniérage. Fait à remarquer, on obtient unemeilleure résistance à l’orniérage si on utiliseun gros granulat que si on utilise un liant(bitume) routier plus dur. On trouvera dans letableau 4-1 le résumé des enrobés préparés àchaud à forte résistance.

Système de formulation Superpave Combinée à l’expérience pratique, la méthodeMarshall de formulation d’un enrobé préparé àchaud s’est avérée très efficace lorsqu’il s’agitde dimensionner un béton bitumineux préparéà chaud résistant à l’orniérage (à forterésistance). Cependant, la nouvelle méthodeglobale Superpave (choix de la classe deperformances du bitume, choix descaractéristiques des granulats et conceptionvolumétrique fondée sur le compactagegiratoire) améliore certainement latechnologie de béton bitumineux en cause eton est en train de l’adopter partout au Canada(AI, 1997, 2001; NAPA, 2002). Dans le mêmeordre d’idées, le passage au liant routier(bitume) classé selon les performances offreune base rationnelle à l’étude de la sensibilitéà la température du bitume dans l’enrobépréparé à chaud en comparaison avec leclassement selon la pénétration, par exemple(ONGC, 1990).

Le système de formulation Superpave permetde tenir compte des répercussions desreproductions des contraintes plus élevées(ECAS) et de la vitesse des véhicules lourdsgrâce à méthode de formulation utilisant lapresse à cisaillement giratoire et auxexigences relatives à la qualité des granulats(tableau 4-2), et à la « poussée vers le haut »de la catégorie du bitume classé selon lesperformances (tableau 4-3) (AI, 1997, 2001; C-SHRP 1999; Walker et Buncher, 1999). Lesphotographies 4-2 à 4-4 illustrent certainsprojets types de reconstruction de chausséedans le cadre desquels on a effectivementutilisé la technologie des enrobés préparés àchaud (CLGG, CLHR, SMA et BMP).



ou reconstruite

L’utilisation d’unessai en laboratoire

(usure de trace deroue sous charge,par exemple) pour

vérifier lesperformances de

l’enrobé préparé àchaud en matière

de résistance àl’orniérage.


4.2.3 Chaussées perpétuelles

Les chaussées perpétuelles sont deschaussées en béton bitumineux longue durée(50 ans ou plus) qui ne requièrent que peu deréhabilitation, celle-ci consistantordinairement à poser un revêtementsuperficiel environ à tous les 20 ans (APA,2002). La chaussée perpétuelle se composed’une couche de roulement en bétonbitumineux résistant à l’usure et à l’orniérage[enrobé mince (SMA), par exemple], d’unecouche de béton bitumineux intermédiairerésistant à l’orniérage et d’une coucheinférieure de béton bitumineux d’épaisseur etde souplesse appropriées lui permettant derésister aux allongements en traction causéspar la circulation et prévenant la fissuration

par fatigue en profondeur. Les dégradationssont alors confinées à la couche supérieurede la structure du revêtement en bétonbitumineux.

Lorsqu’un rechargement est nécessaire, lefraisage et le remplacement de la couche deroulement peuvent s’effectuer rapidement, cequi est important dans le cas des intersectionsachalandées en milieu urbain, là où on ne peutdévier la circulation que pendant de courtespériodes. Le concept de la chausséeperpétuelle n’est pas vraiment si nouveau queça, puisque certaines municipalitéscanadiennes conçoivent régulièrement leschaussées de manière à leur assurer unelongue vie utile.



ou reconstruite

Photo 4-1 : Fraisage de précision destiné àéliminer l’orniérage dû à l’instabilité desenrobés

La surface fraisée avec précision, une fois les

ornières éliminées, présente une texture très lisse

dont la hauteur maximale des saillies est d’environ

5 mm (espacement serré des dents de fraisage, en

médaillon). La durée de vie prévue du traitement est

de 3 à 5 ans, selon la nature progressive de

l’orniérage dû à l’instabilité et à la durabilité de la

surface fraisée. On peut également utiliser le fraisage

de précision ou le microfraisage pour améliorer les

caractéristiques de frottement.

Photo 4-2 : Chaussée composite de routemunicipale, avec refroidissement à l’eauavant l’ouverture à la circulation

La couche de roulement en enrobé préparé à chaud,

résistante à l’orniérage et possédant des

caractéristiques de frottements (en médaillon),a été

dimensionnée en conformité avec les premières

exigences relatives aux granulats du système

Superpave et incorpore un bitume modifié par des

polymères et classé selon les performances. On a

constaté que l’action prématurée de la circulation

lourde sur un nouvel enrobé encore chaud pouvait

causer une certaine densification (faible teneur en

vides) due à la circulation, qui pouvait alors

déclencher un orniérage localisé dû à l’instabilité

du mélange.

‘Couche de roulement conçu selon les exigences du système Superpave’

‘Couche de roulement conçu selon les exigences du système Superpave’




ou reconstruite

Photo 4-3 : Revêtement souple et résistant enprofondeur d’une intersection de routemunicipale, reconstruit

La tenue de cet important parcours de camions etd’autobus (1994), qui incorpore des enrobés résistants àl’orniérage, a été jusqu’à maintenant excellente.L’enrobé de la couche de liant à gros granulat, celui dela couche de liant à forte résistance (en médaillon), etcelui de la couche de roulement incorporent un grosgranulat propre, cubique et concassé à 100 pour cent,et un granulat fin fait de sable de broyage ou deconcassage (10 pour cent de sable pour bétonbitumineux dans la couche de roulement), et ils ont étédimensionnés comme des mélanges à stabilité élevéedont la résistance à l’orniérage a été vérifiée.

Photo 4-4 : Revêtement composite de routemunicipale reconstruit, avec couche deroulement en enrobé mince (SMA)

La tenue de cet important parcours de camions etd’autobus, un des premiers essais (1994) de l’utilisationd’un enrobé mince (SMA) dans le but d’obtenir unerésistance à l’orniérage, des caractéristiques defrottement et une durabilité élevée, a été jusqu’àmaintenant excellente. L’enrobé mince, qui est unmélange grossier à granulométrie discontinue,incorpore un gros granulat concassé à friction, ungranulat fin fait de sable de broyage ou de concassage,un matériau de charge ainsi qu’un bitume fibreux etmodifié par les polymères.

Photo 4-5 : Pose d’un revêtement superficiel debéton de fibres sur une intersection de route deliaison municipale

Le projet de réhabilitation, qui prévoyait la pose d’unrevêtement de béton de fibres (1999), a nécessitél’enlèvement par fraisage d’une épaisseur de 125 mm debéton bitumineux, dans lequel l’orniérage était important,et la mise en place de 125 mm de béton aéré de 35 MPacontenant 1,6 kg de fibres de 40 mm par mètre cube.L’exécution du projet a eu lieu au cours de deux fins desemaine. Il y a eu une certaine fissuration dans la voieen direction nord (la première à avoir été réhabilitée,nouvelle technique); les voies en direction sud sonttoutefois en excellent état.

Photo 4-6 : Pavés de béton autobloquantsutilisés pour reconstruire une rue municipale

On a construit un revêtement souple en pavés de bétonautobloquants dans le cadre d’un projet derevitalisation du centre-ville (1983). Le revêtement, faitde pavés aux bords gondolés de 80 mm d’épais (poséssuivant un motif à chevrons à 45°), d’une assise de30 mm placée sur une fondation supérieure granulairede 150 mm et une fondation inférieure granulaire de200 mm, se comporte extrêmement bien (orniérage deseulement 6 à 8 mm, dont 3 mm sont probablement dusà l’usure causée par un grand usage de sable anti-verglaçant.

Couche de Liantà Haute Résistance

Couche de Liantà Gros Granulat

Couche de Liantà Haute Résistance

Couche de Liantà Gros Granulat

Enrobé Mince (SMA)Enrobé Mince (SMA)




ou reconstruite

Tableau 4-1

Listes de contrôle pour

enrobés préparés à chaud

à haute densité. Matériaux,

formulations et pose d’EPC

pour cas d’utilisation à

forte résistance

A. Exigences générales relatives aux performances fonctionnelles et structurales

■ Maniable durant la pose et le compactage.

■ Contribue à la résistance de la structure de la chaussée.

■ Résiste à la déformation permanente (orniérage).

■ Résiste à la fissuration par fatigue.

■ Résiste à la fissuration thermique.

■ Résiste aux effets de l’air et de l’eau (durabilité).

■ Imperméable, pour protéger la structure de la chaussée de l’eau.

■ D’entretien facile et économique, un atout pour la couche de roulement (d’usure).

■ Propriétés de frottement adéquates (antidérapance).

■ Niveau acceptable de bruit de contact pneumatique-chaussée.

■ Qualité de roulement (uni) acceptable.

B. Exigences relatives aux matériaux, à la formulation des mélanges et à la pose

■ Caractéristiques physiques et qualité des granulats

■ Performances à forte résistance [circulation intense ou à basse vitesse (p. ex. aux intersections)],

incorporation d’un gros granulat, cubique et propre, et d’un granulat fin (sable de broyage ou de

concassage) concassés à 100 pour cent. L’expérience pratique montre qu’une quantité limitée de

granulat fin naturel (sable pour béton bitumineux) ne dépassant pas 10 pour cent du granulat total

aide à obtenir une couche de roulement ayant la densité requise et la qualité d’un tapis.

■ Classe de performances du bitume (liant) (BCSP)

■ En cas de circulation intense ou à basse vitesse, augmenter la classe à haute température et

utiliser un BCSP, un PMP ou un BCSP, selon les besoins.

■ Système de formulation Superpave

■ Utiliser comme base l’expérience pratique des formulations suivant la méthode Marshall, en

particulier quand l’enrobé doit avoir une résistance élevée;

■ Envisager la production de particules fines (moins 75 µm) durant la production d’un EPC;

■ Vérifier les performances possibles de l’EPC au moyen d’un essai de résistance à l’orniérage

(usure de trace de roue sous charge, par exemple).

■ Contrôle par l’entrepreneur de la qualité (essais/inspection) de la production, de lapose, du compactage et de l’assurance de la qualité de l’EPC.

■ Techniques de pose appropriées

■ Préparer le support correctement (nettoyage et couche d’accrochage), éviter la ségrégation,

mettre en place un tapis uniforme et lisse, construire les joints correctement et respecter les

exigences relatives à la compaction (densité).

Tableau 4-1 : Listes de contrôle pour enrobés préparés à chaud à haute densité. Matériaux,formulations et pose d’EPC pour cas d’utilisation à forte résistance


Remarques : Les ECAS de référence sont le débit de circulation prévu (chargements d’essieu de véhicules commerciaux etd’autobus) sur la voie de référence au cours d’une période de 20 ans. Descriptions types de chaussées pour ce qui est des ECAS :

< 0.3 Routes à débit très léger, telles que les routes locales, les routes de campagne et les rues sur lesquelles la circulationdes camions et des autobus est interdite ou est très minimale.

0,3 à < 3 Routes, telles que les rues à débit moyen, et bon nombre de rues d’accès, de routes collectrices et de routes de campagne.

3 à < 30 Routes, telles que les rues dont le débit varie de moyen à élevé, bon nombre de routes d’accès, bon nombre de routes provinciales et certaines autoroutes en milieu rural.

> 30 Les routes, telles que les voies rapides et les autoroutes en milieu urbain ou rural, et les situations spéciales deroutes, de rues ou d’autoroutes avec circulation de véhicules lourds intense ou lente (véhicules commerciaux ouautobus) sont considérées se situer à ce niveau (les voies supplémentaires pour camions sur les routes et lesautoroutes à deux voies, par exemple).

Il y a également les exigences du système Superpave relatives aux formulations pour ce qui est des vides dans le granulatminéral, des vides remplis de bitume et du ratio poussière-liant.

En ce qui a trait aux exigences relatives à une seule face fracturée ou à deux faces fracturées ou plus. Par exemple, 85/80indique qu’au moins 85 pour cent des gros granulats doivent avoir une seule face facturée (concassée) et 80 pour cent, deuxfaces fracturées (concassées) ou plus à ce niveau d’ECAS et à cette profondeur depuis la surface du revêtement.

Exigences fondées sur un rapport de 5 à 1 (5:1) entre la dimension maximale et la dimension minimale.



ou reconstruite

Tableau 4-2

Exigences du système

Superpave relatives à la

densité des EPC obtenue

par compactage giratoire

et aux propriétés des

granulats obtenues par

voie de consensus en

rapport avec les ECAS de

référence et la profondeur

depuis la surface de la

chaussée (tirées du

C-SHRP, 1999)

EECCAASS ddeerrééfféérreennccee((mmiilllliioonnss))

PPaarraammèèttrreess ddee ccoommppaaccttaaggeeggiirraattooiirree

((nnoommbbrree ddee ggiirraattiioonnss))

DDeennssiittéé rreeqquuiisseePPoouurrcceennttaaggee ddee llaa ddeennssiittéé mmaaxxiimmaallee

((ppoouurrcceennttaaggee ddee GGmmmm))

FFoorrmmee aanngguulleeuussee dduuggrrooss ggrraannuullaatt

((ppoouurrcceennttaaggee mmiinniimmaall))

FFoorrmmee aanngguulleeuussee dduuggrraannuullaatt ffiinn VViiddeess ddaannssmmééllaannggee nnoonn ccoommppaaccttéé


ÉÉqquuiivvaalleenncceessaabbllee dduu

ggrraannuullaatt ffiinn


PPaarrttiiccuulleessppllaatteess oouu

aalllloonnggééeess dduuggrrooss ggrraannuullaatt

((ppoouurrcceennttaaggeemmaaxxiimmaall))PPrrooffoonnddeeuurr ddeeppuuiiss llaa

ssuurrffaaccee ((mmmm))PPrrooffoonnddeeuurr ddeeppuuiiss llaa

ssuurrffaaccee ((mmmm))

Ndépart Nréf Nmax Ndépart Nréf Nmax < 100 > 100 < 100 > 100

< 0.3 6 50 75 < 91,596,04%

de videsinters-titiels

< 98,055/– –/– – – 40 –

0,3 à < 3 7 75 115 < 90,5 75/– 50/– 40 440 45

10

3 à < 10

8 100 160

< 89.0

85/80 60/– 45 40 45

10 à < 30 95/90 80/75 45 40 45

> 30 9 125 205 100/100 100/100 45 45 50

Tableau 4-2 : Exigences du système Superpave relatives à la densité des EPC obtenue parcompactage giratoire et aux propriétés des granulats obtenues par voie de consensus en rapport avecles ECAS de référence et la profondeur depuis la surface de la chaussée (tirées du C-SHRP, 1999)


4.3 Préservation de la chaussée, tapisd’enrobés et réhabilitation

4.3.1 Choix d’une méthode de réhabilitation

Il convient de noter que tout enrobé préparé àchaud qu’on utilise dans le cadre de travauxde préservation (entretien), de rechargement(tapis d’enrobés) ou de réhabilitation dans lecas de chaussées en béton bitumineuxd’intersection existantes qui sont soumises àdes contraintes élevées doit respecter lesrecommandations du tableau 4-1 relatives auxcas d’utilisation qui exigent une forterésistance. Lorsqu’on est en présence d’unorniérage dû à l’instabilité d’importancemoyenne ou élevée, on peut choisir parmi ungrand nombre de méthodes de réhabilitation,qui vont du fraisage de précision(photographie 4-1), méthode d’atténuation àcourt terme, au revêtement superficiel debéton de fibres (Whitetopping) (figure 2-2),dont la durée de vie estimative peut atteindre25 ans, selon les normes de conception. Lechoix de la méthode de réhabilitation quiconvient le mieux à une intersection donnée età un problème d’orniérage précis doit reposer

sur une comparaison des coûts de choixtechniquement convenables durant le cycle devie utile de la chaussée réhabilitée (CNRC,2002; Burnham et Rettner, 2003; Hicks et coll.,2000). On trouvera dans la figure 2-2 lesméthodes types de réhabilitation d’orniérageet les durées de vie utile estimativesconnexes. Lorsque la réhabilitation d’unegrande étendue d’une importante intersectiondemande qu’on enlève les enrobés, on doitexaminer la possibilité d’utiliser un autre typede revêtement, rigide ou en pavésautobloquants (figure 1-1), en plus d’unrevêtement asphaltique souple.

4.3.2 Fraisage et pose d’un tapis d’enrobés

Le fraisage et la pose d’un tapis d’enrobésbitumineux (rechargement) est la méthode deréhabilitation la plus répandue dans le cas deschaussées souples ou composites en milieuurbain. Selon la résistance structurale durevêtement, il est possible d’enlever parfraisage une partie du béton bitumineuxprésentant des ornières ou sensible àl’orniérage, puis de remplacer ou d’augmenter(quand on doit augmenter la capacité



ou reconstruite

Tableau 4-3

Ajustement (« poussée vers

le haut ») Superpave à

apporter au choix d’un liant

(BCSP) selon les ECAS de

référence ainsi que la

profondeur et le taux de

chargement (tirés du

C-SHRP, 1999)

4.3 Préservation de

la chaussée, tapis

d’enrobés et

réhabilitation

EECCAASS ddee rrééfféérreennccee((mmiilllliioonnss))

AAuuggmmeennttaattiioonn ddee llaa ccaattééggoorriiee àà hhaauuttee tteemmppéérraattuurree,, eenn ééqquuiivvaalleennttss ddee ccaattééggoorriiee ddee 66 °°CC

TTaauuxx ddee cchhaarrggeemmeenntt ((vviitteessssee)) ddee llaa cciirrccuullaattiioonn lloouurrddee ((ccaammiioonnss oouu aauuttoobbuuss))

À l’arrêt, < 20 km/h Lent, 20 à 70 km/h Normal, > 70 km/h

< 0,3 – – –

0,3 à < 3 2 1 –

3 à 10 2 1 –

10 à < 30 2 1 –

> 30 2 1 1

Tableau 4-3 : Ajustement (« poussée vers le haut ») Superpave à apporter au choix d’un liant(BCSP) selon les ECAS de référence ainsi que la profondeur et le taux de chargement (tirés du C-SHRP, 1999)

RReemmaarrqquueess :: Voir dans le tableau 4-2 les descriptions de routes types en ce qui a trait aux ECAS.On doit envisager d’ajouter un équivalent (6 °C) à la catégorie à haute température.


structurale du revêtement) l’épaisseur durevêtement par la pose d’un enrobé préparé àchaud qui résistera à l’orniérage (tableau 4-1).L’évaluation de l’orniérage dans lesrevêtements en béton bitumineux oucomposites qui sont exposés à une circulationintense de véhicules lourds en milieu urbainindique que le fraisage doit se faire sur uneépaisseur d’au moins 125 mm (Burlie et Emery,1997). Cela est particulièrement importantdans le cas d’un revêtement composite,puisque les contraintes produites dans lacouche de roulement en béton bitumineuxsont plus importantes que celles qu’onretrouve dans un revêtement souple.

Lorsqu’on doit améliorer la structure durevêtement pour lui permettre de supporter la circulation prévue, le dimensionnement du rechargement structural doit se faire àl’aide d’une procédure acceptée, telle quecelle d’ AASHTO 93 (AASHTO, 1993) ou de l’AI (AI, 2000).

On doit prendre soin de s’assurer quel’interface entre la surface fraisée et lerecouvrement en enrobés préparés à chaudest propre, qu’on a enlevé tout matériaumeuble et qu’on a créé une bonne adhérenceen appliquant correctement du bitumed’accrochage sur la surface fraisée avant deposer le tapis d’enrobés. Chaque couche denouveau béton bitumineux préparé à chauddoit être mise en place correctement et ondoit lui permettre de refroidir avant de poserles couches successives ou de permettre lacirculation de camions ou d’autobus sur lenouveau revêtement. Quand il y a un urgentbesoin de rétablir la circulation (souvent, dansle cas des intersections achalandées), on peut utiliser le refroidissement à l’eau(photographie 4-2).

4.3.3 Remplissage des ornières à l’aide d’unrapiéçage par pulvérisation, d’un tapisd’enrobés ou d’un microrevêtement

Dans le cas d’un orniérage dû à l’usure oud’un orniérage dû à l’instabilité de faibleimportance, on peut remplir les ornières dansles traces de roues en procédant à unrapiéçage par pulvérisation ou à unmicrorevêtement, ou en posant une couched’accrochage, selon les besoins, avant deposer le tapis d’enrobés ou lemicrorevêtement. Le rapiéçage parpulvérisation convient aux chaussées à faibledébit en milieu rural ou qui ont fait l’objet d’untraitement de surface, tandis que le tapisd’enrobés mince ou le microrevêtement estordinairement utilisé en milieu urbain, là ou le débit est plus élevé. On doit examiner lapossibilité d’utiliser le microrevêtement, quiincorpore un granulat à friction de grandequalité, aux endroits où les véhicules circulentà plus grande vitesse, s’arrêtent et repartent.

Bien que les méthodes de préservation dechaussée mentionnées plus haut constituentdes traitements qui permettent d’atténuer defaçon satisfaisante les problèmes d’orniéragedû à l’usure, il faut reconnaître que leremplissage des ornières ne doit être vu que comme une mesure d’atténuation àrelativement court terme dans le cas del’orniérage dû à l’instabilité, puisque celui-cicontinuera probablement de se produire.

4.3.4 Meulage ou fraisage de précision

En présence d’orniérage dû à l’instabilité demoyenne importance, on peut utiliser lemeulage ou le fraisage de précision pourrétablir la texture de la surface et le profil du revêtement détérioré (photographie 4-1). Dans le cas du fraisage de précision, onenlève le béton bitumineux détérioré(essentiellement les dos d’âne, (figure 2-1),c’est-à-dire qu’on enlève une épaisseur detexture d’environ 5 mm à chaque passe et quel’opération laisse des rainures espacées de 10 à 15 mm. Le fraisage de précision constitue



la chaussée, tapis

d’enrobés et

réhabilitation

En présenced’orniérage dû à

l’instabilité demoyenne

importance, on peututiliser le meulage

ou le fraisage deprécision pour

rétablir la texturede la surface et le

profil durevêtement

détérioré.


une solution à court terme à l’orniérage dû àl’instabilité des enrobés et sa durée de vieutile est de 3 à 5 ans. On peut aussi recourirau microfraisage, qui permet d’enlever environ2 mm d’épais de texture à chaque passe et quilaisse des rainures espacées d’environ 5 mm.

4.3.5 Revêtement superficiel de béton defibres (classique ou à incrustation debéton de ciment)

Le revêtement superficiel de béton de fibresclassique consiste essentiellement dans laconstruction d’un nouveau revêtement enbéton de ciment Portland (RBCP), d’uneépaisseur de 175 mm ou plus, par-dessus unrevêtement souple existant qu’on a préparé defaçon adéquate. L’incrustation de béton deciment est un revêtement de béton pleineépaisseur placé dans une tranchée creuséepar fraisage dans un épais revêtement de solen asphalte. Il est parfois égalementnécessaire d’enlever des matériauxgranulaires sous l’asphalte pour mettre enplace une incrustation de l’épaisseur voulue et respecter les restrictions relatives àl’épaisseur du revêtement. Le revêtementsuperficiel de béton de fibres peut être une

solution avantageuse sur les plans techniqueet économique lorsqu’il s’agit de réhabiliter unbéton bitumineux sérieusement détérioré auxintersections, surtout un revêtement souplequi présente de l’instabilité, de l’orniérage, desbourrelets et du faïençage (Smith et coll.,2002).

L’interface avec l’ancien béton bitumineux, tel qu’il est illustré dans la figure 4-1 et laphotographie 4-5, peut être une surfacefraisée ou une couche de nivellement en bétonbitumineux préparé à chaud. Il se peut aussiqu’il n’y ait aucun traitement (mise en placedirecte). Il faut toutefois réparer les zones durevêtement sérieusement dégradées oudéfoncées et la pratique générale consiste àfraiser la surface du béton bitumineux existantpour enlever tout orniérage (dos d’âne) dû àl’instabilité et dont la hauteur dépasse 50 mm(figure 2-1) avant de mettre le béton de cimentPortland en place. Le revêtement superficielde béton de fibres classique convientgénéralement aux charges de roulageassociées à toutes les classes de route, ycompris les intersections et les travéesd’autobus.



la chaussée, tapis

d’enrobés et

réhabilitation

Figure 4-1

Types de revêtement

superficiel de béton de

fibres

La conception d’un revêtement superficiel debéton de fibres repose sur l’hypothèse selonlaquelle il n’y a aucune adhérence au supporten béton bitumineux existant, bien qu’il y aiteffectivement une certaine adhérence. Lerevêtement a la même épaisseur et le mêmecomportement structural qu’un nouveaurevêtement RBCP. Il est conçu essentiellementcomme un RBCP placé sur une couche de

fondation supérieure traitée, en conformitéavec les conseils en matière de conception del’American Concrete Pavement Association(ACPA, 1998). Le guide de conception traiteégalement de la transition des bords durevêtement superficiel de béton de fibres, de l’espacement des joints et des exigencesrelatives au transfert des charges au niveau desjoints (p. ex. des goujons de transfert de charge).

Figure 4-1 : Types de revêtement superficiel de béton de fibres

On peut construire le revêtement superficielde béton de fibres à l’aide de formes fixes oud’une machine à coffrage glissant. On prescritordinairement un béton de ciment Portland quirespecte les exigences de durée d’expositionde la classe C-2 de la CSA (résistanceminimale à la compression de 32 MPa). Quandles travaux doivent se faire dans les meilleursdélais pour permettre d’ouvrir l’intersection àla circulation, il faut normalement utiliser unbéton dont la résistance à la compressionaprès 24 heures est d’au moins 20 MPa(éprouvettes durcies en chantier).

4.3.6 Revêtement superficiel de béton defibres ultramince

Le revêtement superficiel de béton de fibresultramince est une méthode de réhabilitationde chaussées qui prévoit la pose d’une mincecouche de béton de ciment Portland(incrustation de 50 à 100 mm d’épais) par-dessus la surface préparée d’un revêtementsouple dégradé. La surface du bétonbitumineux détérioré est fraisée à froid (il fautlaisser une épaisseur minimale absolue debéton bitumineux sain de 75 mm), ce quipermet d’obtenir une meilleure adhérenceentre le béton de ciment Portland et le bétonbitumineux, et de créer une structuremonolithe. Le revêtement superficiel de bétonde fibres ultramince est destiné aux aires destationnement, aux rues urbaines, aux travéesd’autobus et aux revêtements souplesd’intersection où l’orniérage dû à l’instabilitéest un problème, mais où il n’y a aucune autredétérioration importante (ACPA, 1998; Smith etcoll., 2002). Il faut absolument réparer leszones détériorées qui pourraient fairediminuer la capacité portante du revêtementde béton de fibres ultramince. Ce type derevêtement est généralement destiné auxchaussée flexibles soumises à de faiblesdébits de circulation lourde (Smith et coll.,2002).

La figure 4-1 contient des schémas derevêtements superficiels de béton de fibresultraminces montrant l’épaisseur, la transitiondes bords, la surface fraisée et les panneauxde dalles courts en cause. Les panneaux de

dalles courts (ordinairement carrés), dont lalargeur varie de 0,6 à 1,8 mm, aident à réduireles contraintes de flexion et les contraintesthermiques. Les joints du revêtement ne sontgénéralement pas obturés, sauf lorsqu’il y aformation d’un joint de service. La plupart desrevêtements superficiels de béton de fibresultraminces ont consisté jusqu’à maintenanten des revêtements jointés en béton ordinairedans lequel on avait incorporé des fibres(ordinairement des monofilaments enpolypropylène ou en mélange de polymères)en tant que renforcement secondaire destinéà limiter la fissuration thermique ou celle dueau rétrécissement et à augmenter l’enduranceet les performances postfissuration durevêtement; les revêtements superficiels de cetype sont conçus et construits en conformitéavec les lignes directrices de l’ACPA (ACPA,1998, 1999a, b; Murison et coll., 2002; Smith etcoll., 2002). Comme le revêtement superficielde béton de fibres ultramince consistegénéralement en une incrustation, il al’avantage de cibler les zones défoncées touten préservant les élévations existantes durevêtement. De nombreux projets derevêtement superficiel ultramince ontincorporé la technologie du béton à priserapide. L’application d’une plus grandequantité de produit de cure et le sciage detous les joints en temps opportun (p. ex. destraits d’au moins 25 mm de profond faits avantque le béton ait effectué son retrait) jouent unrôle important dans la prévention de lafissuration aléatoire.

4.3.7 Revêtement superficiel de béton defibres composite mince

Le revêtement superficiel de béton de fibrescomposite mince est considéré comme unenouvelle technique naissante aux États-Unis et il est destiné aux chaussées à fort débit sur lesquelles circulent un grand nombre decamions lourds. Contrairement à celle durevêtement superficiel de béton de fibresultramince, l’épaisseur du recouvrement n’estpas une partie importante de la définition, cequi est toutefois le cas de l’adhérence àl’asphalte sous-jacent. On peut donc définir le revêtement superficiel de béton de fibres




la chaussée, tapis

d’enrobés et

réhabilitation

Comme lerevêtement

superficiel de bétonde fibres

ultramince consistegénéralement en

une incrustation, ila l’avantage decibler les zones

défoncées tout enpréservant les

élévationsexistantes du

revêtement.

composite mince comme un recouvrement enbéton liaisonné intentionnellement à unrevêtement en asphalte existant de manière àcréer une coupe de revêtement composite.Les joints sont rapprochés de façon à réduireles contraintes dans le revêtement en béton(Cole et coll., 1998).

Il n’existe à l’heure actuelle aucun programmeinformatique ou méthode de conception quipermet de déterminer l’épaisseur requise d’unrevêtement superficiel de béton de fibrescomposite mince. Celle-ci est fonction d’uneévaluation technique et du comportement desrevêtements de ce type mis en placeprécédemment. En général, l’épaisseur d’unrevêtement superficiel de béton de fibrescomposite mince varie de 100 à 175 mm.Plusieurs revêtements ont été mis en placeaux États-Unis et un seul à Windsor, enOntario. Le ministère des Transports del’Ontario (MTO) a procédé à la construction, àune intersection de rues à Windsor, de deuxtronçons d’essai d’environ 500 m de long, dontun dans chaque direction. L’épaisseur durevêtement de béton était de 125 mm etl’espacement des joints transversaux etlongitudinaux, de 1,25 m. Le devis prescrivaitl’utilisation d’un béton ayant une résistance de35 MPa et comportant des fibres synthétiques.Comme on le voit dans la photographie 4-5, lerevêtement superficiel de béton de fibrescomposite mince s’est bien comporté jusqu’àmaintenant.

4.3.8 Béton compacté au rouleau

Le béton compacté au rouleau (BCR) avecrevêtement en asphalte est une autre façon de reconstruire une intersection en asphaltedétériorée. La méthode a été utilisée àcertaines intersections et sur certaineschaussées de Calgary, d’Edmonton et deMontréal.

Le béton compacté au rouleau consiste en unmélange à affaissement nul de granulat, deciment et d’eau [des ajouts cimentaires (AC),tels que les cendres volantes et le laitier dehaut fourneau, ont aussi été utilisés] qui estcompacté en place à l’aide de rouleauxvibrants ou d’équipements de compactage à

plaque comme ceux utilisés pour compacterles revêtements en asphalte. Le mélange desmatériaux est achevé à l’aide de malaxeurs àaxe vertical à débit continu, de malaxeurs àaxes jumelés, de malaxeurs en discontinuclassiques ou de bétonnières à tambourbasculant montées sur camion. La teneur enciment se situe dans la même plage que celledu béton classique, soit de 300 à 350 kg/m3, etla résistance à la compression est de l’ordrede 30 à 40 MPa dans le cas des revêtementsd’intersection. La grosseur maximale nominaledu granulat est limitée à 20 mm pour qu’il soitpossible d’obtenir une surface lisse et dense.Le devis descriptif exige habituellement que lemélange soit transporté, mis en place etdensifié moins de 60 minutes après le début dumalaxage, bien que la température ambianteet l’utilisation d’AC puissent faire augmenterou diminuer cette fenêtre temporelle.

Le BCR est habituellement mis en place encouches de 125 à 250 mm d’épais à l’aided’une machine du genre machine àasphaltage. On privilégie l’utilisation dematériel d’asphaltage haute densité dans lecas des couches dont l’épaisseur dépasse150 mm, puisque le besoin de compactagesubséquent à l’aide de rouleaux est alorsmoindre. Après avoir été mis en place à l’aided’un finisseur, le BCR peut être compacté aumoyen d’une combinaison de rouleauxtandems vibrants et de rouleaux à pneus. Lacure du béton dans un revêtement en BCR estd’une importance cruciale en raison de la trèsfaible teneur en eau du mélange initial et de lapossibilité que celui-ci sèche rapidement unefois en place. On pose un revêtement enasphalte par-dessus le BCR de façon àpermettre aux conducteurs de rouler plus endouceur. Au lieu de poser un revêtement enasphalte, on peut aussi utiliser une meulediamantée pour donner au BCR une surface de roulement lisse.




la chaussée, tapis

d’enrobés et

réhabilitation

Le béton compactéau rouleau (BCR)avec revêtement enasphalte est uneautre façon dereconstruire uneintersection enasphaltedétériorée.


4.3.9 Revêtements en pavés de bétonautobloquants

Le revêtement en pavés de bétonautobloquants illustré dans la figure 1-1 est unautre mode d’atténuation de l’orniérage queles organismes peuvent envisager d’utiliser. La méthode a été utilisée dans diverses rueset à diverses intersections partout au Canada,notamment à North Bay (en place depuis20 ans) à Toronto, à Hamilton, à Edmonton, et à Québec.

On peut utiliser le revêtement en pavés debéton autobloquants pour réparer lerevêtement en asphalte d’une intersection surune partie ou sur la totalité de l’épaisseur.Dans les deux cas, on place des pavés debéton de 80 mm d’épais conformes à la normeCSA A231.2 suivant un motif en chevrons et onles enfonce par vibration dans un lit de liaisonde 25 mm en sable, régalé et conforme auxexigences de nivelage de la norme CSA A23.1.Les joints secs sont ensuite remplis au balaid’un sable conforme aux exigences denivelage de la norme CSA A179, qu’on faitpénétrer dans les joints au moyen d’uneplaque vibrante jusqu’à ce que ceux-ci soientpleins.

On peut réparer une partie seulement del’épaisseur du revêtement lorsque l’asphaltedéfoncé est assez épais pour qu’il soitpossible de le fraiser sur une épaisseuruniforme de 110 mm et qu’il peut supporteradéquatement la circulation. On place unemembrane géotextile par-dessus l’asphaltefraisé avant la mise en place du lit de liaisonet des pavés de béton. On doit en outre prévoirle drainage de la couche d’assise en posantsoit des drains de bordure, soit des drains de50 mm de diamètre au point le plus bas de la fondation en asphalte. Les drains doiventêtre recouverts de pierre concassée àgranulométrie ouverte de 10 mm. On doitcouper les bords du revêtement en asphalteexistant à la scie pour assurer la retenue desrives du pavage.

Lorsque la fondation de support du revêtementen pavés de béton autobloquants estinadéquate, il faut absolument enleverl’asphalte existant et le remplacer soit par une fondation granulaire acceptable derevêtement en asphalte souple, soit par unrevêtement rigide (revêtement en bétonclassique pleine épaisseur ou revêtement enBCR). Les fondations granulaires, qu’on utiliselorsque le débit de circulation est faible,doivent être mises en place en couches de100 mm et compactées jusqu’à un minimum de98 % de la densité Proctor modifiée. Le sabled’assise régalé et les pavés de béton sontplacés sur la fondation granulaire ou en béton.La retenue des rives du pavage est assuréepar une bordure de béton d’au moins 200 mmde large sur 400 mm de haut.



la chaussée, tapis

d’enrobés et

réhabilitation

5.1 Contrôle et évaluation destechniques d’atténuation de l’orniérage

La présente règle de l’art décrit la technologiede pointe relative à l’atténuation de l’orniéragedes revêtements de béton bitumineux auxintersections municipales, avec concentrationsur l’orniérage dû à l’instabilité des enrobés.La technologie décrite est également indiquéedans le cas des autres endroits soumis à descontraintes élevées, tels que les travéesd’autobus et les parcours de camions etd’autobus, là où les véhicules circulentlentement ou sont arrêtés. Pour évaluerl’efficacité technique et vérifier la durée de vie utile de toute méthode d’atténuation del’orniérage qu’on a adoptée, on doit encontrôler les performances à long terme. Le contrôle peut se faire au moyen d’unprogramme systématique de contrôle etd’évaluation ou dans le cadre d’inspectionsgénérales ou du système d’évaluation deschaussées de la municipalité (ATC, 1997;Shahin, 1994).

Le contrôle et l’évaluation de l’efficacité d’unetechnique d’atténuation de l’orniérage doitinclure les éléments suivants :

■ Choix des sites – On choisit les sitespossibles, après quoi on procède à uneauscultation détaillée visant à déterminerles conditions et les caractéristiquesspéciales des sites avant d’exécuter lestravaux.

■ Sites d’essai et dimensionnement d’un sitede contrôle – On élabore ledimensionnement relatif à la techniqued’atténuation de l’orniérage qu’on envisaged’utiliser pour chaque essai et ondimensionne selon les pratiques en vigueurau sein de l’organisme un tronçon decontrôle présentant les mêmes conditions, à des fins de comparaison.

■ Qualité des travaux et programme dequalité – On élabore et on met en œuvre unprogramme de travaux de construction dessites d’essai et du site de contrôle, ycompris la détermination des vérificationspréalables aux essais qui peuvent êtrerequises (des mesures de profil, parexemple) et la coordination de toutes lesactivités de construction et de contrôle.

■ Construction – On contrôle et ondocumente tous les aspects des travaux deconstruction des sites d’essai et du tronçonde contrôle, y compris la production, letransport et la mise en place des matériaux,avec prélèvements d’échantillons pourévaluation selon les besoins.

■ Contrôle et production de rapportspostconstruction – On contrôle les sitesd’essai et le site de contrôle immédiatementaprès les travaux, puis à tous les anspendant un temps prescrit, ordinairementcinq ans, avec prolongation jusqu’à 10 ansou plus dans le but de vérifier la tenue enservice et tout contrôle ou modélisationaccéléré de la tenue.


5. Évaluation

5.1 Contrôle et

évaluation des

techniques

d’atténuation de

l’orniérage

5. Évaluation

Pour évaluerl’efficacitétechnique etvérifier la durée devie utile de touteméthoded’atténuation del’orniérage qu’on aadoptée, on doit encontrôler lesperformances àlong terme.


5. Évaluation

5.2 Efficacité du

plan d’action

d’atténuation

de l’orniérage

5.2 Efficacité du plan d’actiond’atténuation de l’orniérage

Il est important que la rétroaction fasse partiedu plan d’action relatif aux intersections etserve à encourager le recours à des méthodesrentables et techniquement fiablesd’atténuation de l’orniérage.

C’est l’efficacité du programme d’évaluationqui ferme la boucle du plan d’action général àplusieurs étapes décrit dans la règle de l’arten rapport avec l’atténuation de l’orniéragedans le revêtement de la chaussée desintersections municipales.

1. On évalue les problèmes de tenue de lachaussée et on détermine la cause de toutorniérage.

2. On s’assure que la capacité structurale dela chaussée est adéquate.

3. On choisit et on met en pratique uneapproche rentable et techniquement fiablede l’atténuation de l’orniérage dans lesrevêtements, avec choix de matériaux etformulations appropriés.

4. On utilise les techniques de constructionappropriées et on s’assure de la qualité des travaux.

A.1 Information de base relative àl’examen des pratiques en usage

Les préoccupations relatives à la tenue deschaussées et aux répercussions sur les coûtsde l’orniérage du revêtement asphaltique auxintersections et aux autres endroits soumis àdes charges de roue élevées, et à l’atténuationdu problème de façon rentable, n’ont paschangé beaucoup au Canada depuis le débutdes années 1990 (ATC, 1991). Les importantsprogrès réalisés au cours des 10 dernièresannées dans le domaine de la technologie desenrobés préparés à chaud et des revêtementsbitumineux ont toutefois permis d’améliorer lechoix des matériaux, les formulations et lespratiques de pose relativement à la résistanceà l’orniérage (déformation permanente) et àl’atténuation du problème. En outre, l’accentest de plus en plus sur les techniques depréservation des chaussées, les nouvellesméthodes de réhabilitation (le revêtementsuperficiel de béton de fibres ultramince, parexemple) et les autres types de revêtement(les pavés de béton, par exemple) dans le casde l’atténuation de l’orniérage. Dans le casdes matériaux, des formulations, de la mise enplace ou de la réhabilitation et de latechnologie des revêtements, les progrès ontété réalisés aussi bien au niveau des routesmunicipales (Aurilio, 2002) qu’à celui desassociations de routes internationales (AIPCR,1995, 2000). On a jugé qu’il était important deprocéder à l’examen des meilleures pratiquesen usage dans les municipalités en matièred’atténuation de l’orniérage, à la fois pourétalonner les progrès réalisés dans le mondemunicipal au Canada en rapport avec leproblème de l’orniérage aux intersections etpour établir la technologie de pointedéveloppée en rapport avec l’atténuationrentable et techniquement fiable del’orniérage du revêtement de béton bitumineuxaux intersections. L’examen donne égalementles grandes lignes d’un plan d’action relatif

aux intersections municipales et de sa mise enœuvre dans le but de garantir la bonne tenuestructurale et fonctionnelle des chaussées enbéton bitumineux, existantes ou nouvelles.

A.2 Éléments constituants de l’examendes pratiques en usage

L’examen des meilleures pratiques en matièred’atténuation de l’orniérage dans lerevêtement de la chaussée aux intersectionsde routes municipales se compose de deuxéléments, soit un questionnaire/sondage etune analyse documentaire.

■ Le questionnaire/sondage a été élaboré etenvoyé à une liste sélective d’organismesde transport municipaux (24) et provinciaux(5), et de représentants d’associationstechniques (6). De façon générale, laréponse au questionnaire a été trèspositive, puisque 21 municipalités,5 organismes provinciaux et 5 associationstechniques y ont donné suite. La définitionde l’orniérage et celle d’une intersectionfaisaient partie du questionnaire.L’orniérage est essentiellement unedépression de la surface dans les tracesdes roues des véhicules, qui découle de ladéformation permanente d’une des couchesdu revêtement, ou de l’infrastructure de lachaussée; la déformation est habituellementcausée par la densification (consolidation)ou le déplacement latéral (cisaillement) des matériaux résultant des charges dues à la circulation. On a considéré quel’intersection incluait non seulement lasuperficie de chaussée commune aux deuxroutes, mais également la chaussée àl’approche et au départ de l’intersection,sur une distance d’environ 100 m dans toute direction.


A. Questionnaire etanalyse de ladocumentationtechnique

A.1 Information de base

relative à l’examen

des pratiques en

usage

A.2 Éléments

consti-tuants de

l’examen des

pratiques en usage

Annexe A : Questionnaire et analyse de la documentation technique

L’accent est de plusen plus sur lestechniques depréservation deschaussées, lesnouvellesméthodes deréhabilitation et lesautres types derevêtement dans lecas de l’atténuationde l’orniérage.


■ On a procédé à l’analyse détaillée(technologie des enrobés, dimensionnementdes chaussées, préservation etréhabilitation des chaussées, et chausséesen béton de ciment) de la documentationtechnique en mettant l’accent surl’orniérage des revêtements en bétonbitumineux et les développementstechniques réalisés depuis 1995. Ontrouvera à l’annexe B une bibliographiecommentée qui comprend 16 des articlestechniques les plus pertinents.

A.3 Synthèse et utilisation del’examen des pratiques en usage

On a fait la synthèse des réponses auquestionnaire pour déterminer quelles étaientles mesures les plus efficaces utilisées danstout le Canada, aux États-Unis et dans lemonde entier pour atténuer l’orniérage durevêtement de la chaussée aux intersections.L’accent a toujours été sur l’orniérage(déformation permanente) dû à l’instabilité desenrobés aux intersections et aux autresendroits soumis à d’importantes contraintesde chargement, et sur les techniquesrentables d’atténuation de l’orniérage qui seproduit dans le béton bitumineux.

Les réponses des organismes municipaux auquestionnaire justifient de toute évidence lebesoin d’une règle de l’art relative auxtechniques d’atténuation de l’orniérage auxintersections. Tous les répondants ontmentionné avoir eu ce genre de problème,surtout sur les artères et les routescollectrices. Bien que certains organismesaient indiqué avoir eu des problèmesd’orniérage dû à l’usure et d’orniéragestructural (résistance de la structure de lachaussée), l’immense majorité des répondantsont mentionné des problèmes d’orniérage (dedéformation plastique) dû à l’instabilité desenrobés (revêtements souples ou couche deroulement de revêtements composites).L’étendue et l’importance de l’orniérage auxintersections semblent augmenter avec lataille (la population) de la municipalité.

■ Certaines petites municipalités (7) ontindiqué que l’orniérage se produisait entre 3 et 30 m avant les bandes d’arrêt desintersections.

■ Certaines municipalités de taille moyenne(4) ont observé la présence d’orniéragedans la zone de 10 à 30 m avant les bandesd’arrêt.

■ Les plus grandes municipalités (7 + 2 trèsgrandes) ont mentionné avoir vu del’orniérage dans la zone de 20 à 60 m avantles bandes d’arrêt.

Le volume et la composition de la circulationétaient eux aussi d’importants facteurscommuns, et, bien qu’aucun des organismessondés ne possédait de données précisespermettant d’établir une relation entrel’orniérage aux intersections et la compositionet le débit total de la circulation, la majoritédes réponses indiquaient que l’orniérage seproduisait aux endroits où le débit journaliermoyen d’une année (DJMA) se situait entre 15 et 45 000 véhicules, et où des camions etdes autobus étaient en cause.

Même si bon nombre d’organismesmunicipaux ont adopté la même façon derégler le problème de l’orniérage dans le bétonbitumineux aux intersections, il ne semble yavoir aucune façon standard d’aborder lerepérage, l’évaluation et la réhabilitation desrevêtements d’intersection défoncés. Lestechniques d’atténuation de l’orniéragequ’utilisent les organismes municipaux etqu’on a déterminées, y compris la tenue ettout problème, ont été intégrées à la règle del’art comme il convient, accompagnées del’examen détaillé de la technologie, et del’expérience pratique.

A. Questionnaire etanalyse de ladocumentationtechnique

A.2 Éléments

consti-tuants de

l’examen des

pratiques en usage

A.3 Synthèse et

utilisation de

l’examen des

pratiques en usage

L’étendue etl’importance del’orniérage aux

intersectionssemblent

augmenter avec lataille (la

population) de lamunicipalité.

B.1 Orniérage des revêtementsbitumineux et technologieconnexe

Association des transports du Canada (ATC),1991. Asphalt Pavement Rutting Experience inCanada. (également, en 1990 Proceedings ofthe Canadian Technical Asphalt Association,Emery, J.)

On résume les problèmes, les causes, les « solutions »,les mesures correctrices et les plans d’action relatifsà l’atténuation de l’orniérage des revêtementsbitumineux découlant de neuf séminaires tenuspartout au Canada. Bien qu’on examine l’orniérage dû à l’usure dans les traces de roues et l’orniéragestructural (déformation de la structure de lachaussée), l’orniérage (la déformation plastique) dû à l’instabilité des enrobés, en tant que fonction del’environnement (temps chaud), de la circulation(chargements, répétitions, types de pneus, pressiondes pneus, configurations d’essieux, autobus, vitesseet arrêt des véhicules, action de la circulation hâtive,etc.) ainsi que des matériaux et de la formulation desenrobés (caractéristiques des granulats, dureté dubitume, vide, méthodes de dimensionnement, etc.)constitue la principale préoccupation. Il semble que laprincipale « solution » au problème de l’orniérage dû àl’instabilité réside dans le choix des granulats (à hautedensité, concassés, plus gros, etc.), les bitumesmodifiés constituant une solution secondaire, toutcomme les procédures améliorées de formulation etd’essai des mélanges. Il est également question desautres approches, telles que les revêtements de bétonde ciment Portland et le béton compacté au rouleau.On convient généralement qu’il est possible dedimensionner et de mettre en place un enrobébitumineux préparé à chaud qui résiste à l’orniérage,mais les entrepreneurs doivent prendre soin d’éviter la ségrégation et d’obtenir les niveaux de compactionnécessaires dans le cas des mélanges « raides » quisont alors en cause. Il existe un véritable problèmed’orniérage du béton bitumineux partout au Canada,mais il est possible de l’atténuer en choisissant les

formulations et les matériaux appropriés, et encontrôlant la qualité des travaux. (abrégé du résuméanalytique).

Association internationale permanente descongrès de la route (AIPCR), 1995. Enrobésbitumineux à forte résistance à l’orniérage par fluage.

Le volume contient une analyse d’envergureinternationale de l’état de la technologie, avecimportante contribution canadienne, relativement auxmécanismes d’orniérage, aux principaux paramètresen cause dans l’orniérage dû à l’instabilité desenrobés (matériaux bitumineux), aux méthodes decaractérisation de la résistance à l’orniérage dû àl’instabilité (orniérage par déformation permanente),aux méthodes servant à modéliser l’orniérage(profondeur des ornières), aux méthodes pratiques deformulation qui permettent d’obtenir une résistanceélevée à l’orniérage, et aux compositions d’enrobés(granulats et bitume nécessaires) à utiliser auxendroits qui présentent des exigences précises enmatière de résistance à l’orniérage. Les mélanges debéton bitumineux doivent être dosés de manière àoffrir une résistance élevée à la déformationpermanente aux endroits où la chaussée est soumiseà des charges lourdes de longue durée, à lacirculation de camions et d’autobus (en particulierdurant la saison chaude), mais sans sacrifier larésistance à la fatigue et la durabilité (résistance auvieillissement et au désenrobage) des enrobés.

Burlie, R. et J. Emery, 1997. Evaluation ofUrban Asphalt Concrete Rutting. Travaux del’Association canadienne des techniques del’asphalte

L’évaluation de 30 endroits où le revêtement d’uneroute municipale présentait de l’orniérage dû àl’instabilité des enrobés indique que les secteurspréoccupants, là où l’orniérage est important, sont liés à l’utilisation par les véhicules commerciaux, enparticulier les autobus, des voies en bordure, des


B. Bibliographiecommentée

B.1 Orniérage des

revêtements

bitumineux et

technologie

connexe

Annexe B:Bibliographie commentée Références clés indiquées par sujet et date de manière à montrerl’évolution de la technologie au cours des 10 dernières années

travées d’autobus et des voies de virage. L’utilisationd’un enrobé préparé à chaud qui respecte desexigences rigoureuses, est très stable et résiste àl’orniérage a donné de bon résultats. Il estrecommandé de fraiser sur une épaisseur d’au moins125 mm les endroits où l’orniérage est important avantde procéder au rechargement. Les nouveaux enrobésbitumineux résistant à l’orniérage, tels que la couchede liant à gros granulat, la couche de liant à forterésistance et l’enrobé mince (SMA), et l’utilisationd’un bitume modifié par des polymères, montrent desperformances améliorées et des coûts durant le cyclede vie qui sont favorables.

Walker, D. et M. Buncher, 1999. « DevelopingStrategy for Better Performing IntersectionPavements – Parties 1, 2 et 3. » Asphalt, TheMagazine of the Asphalt Institute (AI).

On doit traiter le revêtement asphaltique aux

intersections différemment de celui de la route en

raison des conditions de contraintes élevées

(possibilités d’orniérage dû à l’instabilité des enrobés)

liées aux charges lourdes de véhicules commerciaux

circulant à basse vitesse ainsi qu’aux freinages, aux

accélérations et aux virages. Le document contient

des conseils relatifs au dimensionnement, au devis

descriptif, aux matériaux, à la formulation du mélange,

à la pose, au contrôle de la qualité et à l’établissement

du coût complet sur le cycle de vie du revêtement

bitumineux des intersections soumises à des

contraintes élevées. On insiste sur la capacité

structurale, le choix et le contrôle des matériaux du

revêtement, l’utilisation de pratiques de mise en

place appropriées, la mise en œuvre d’un plan,

l’établissement du coût complet sur le cycle de vie

ainsi que sur l’importance de la courte durée des

fermetures de voies et de la facilité d’entretien.

Buncher, M., 2002. Designing AsphaltPavements at Intersections. Asphaltopics(OHMPA).

La clé de la bonne tenue du revêtement bitumineux

d’une intersection, c’est la reconnaissance de la

nécessité de dimensionner le revêtement à cet endroit

différemment du revêtement d’une chaussée sur

laquelle les véhicules circulent à la vitesse affichée.

La stratégie décrite examine la capacité structurale,

les matériaux et les mélanges, et les pratiques de

construction appropriées.

Asphalt Pavement Alliance (APA), 2002.Perpetual Pavements – A Synthesis – APA 101.

Le volume contient l’analyse de l’état de la

technologie relative à la conception des chaussées

souples, aux matériaux et aux formulations connexes,

et à la construction des chaussées perpétuelles en

enrobés. On définit la chaussée perpétuelle comme

une chaussée en enrobés dimensionnée et construite

de manière à durer plus de 50 ans sans qu’on doive

la réhabiliter et dont il suffit de renouveler la couche

de roulement périodiquement en réaction à des

dégradations confinées à la partie supérieure du

revêtement. La structure d’un revêtement bitumineux,

qui est conçue en fonction de la durabilité de

l’ouvrage, combine une couche supérieure résistante

aux ornières et à l’usure à une couche intermédiaire

résistante aux ornières et à une couche de base

résistante à la fatigue. Le document traite des

matériaux utilisés dans les enrobés préparés à chaud,

en ce qui a trait aux propriétés que doivent avoir les

diverses couches du revêtement.

Association internationale permanente descongrès de la route (AIPCR), 2000. Choix desmatériaux et conception des chausséessouples pour des conditions sévères decirculation et de climats.

Ce supplément de la publication de 1995 de l’AIPCR

rend compte des enrobés à forte résistance à

l’orniérage dû à l’instabilité par le relevé détaillé des

choix possibles en matière de matériaux et de

dimensionnement des enrobés préparés à chaud

qui sont utilisés dans des conditions de circulation

ou des conditions climatiques difficiles (importante

contribution canadienne). On y évalue les choix de

matériaux et de dimensionnements relatifs à diverses

conditions climatiques ou routes à fort débit en

déterminant les performances possibles des enrobés

en ce qui a trait à la force portante, à la position dans

la structure du revêtement et à la résistance à

l’orniérage, à l’endurance à la fatigue, à la résistance

à la fissuration thermique, et à la durabilité

(détérioration du revêtement).



B.1 Orniérage des

revêtements

bitumineux et

technologie

connexe

B.2 Dimensionnement et entretien desrevêtements

Ministère des Transports de l’Ontario (MTO),1990. Pavement Design and RehabilitationManual.

Il s’agit d’un manuel complet des pratiques de

dimensionnement, de réhabilitation et de gestion des

chaussées dont l’utilisation par les planificateurs et

les concepteurs est très répandue. Le recours aux

pratiques mentionnées dans le manuel permet

d’obtenir des dimensionnements rentables et une

orientation détaillée générale en matière de

préservation des chaussées.

American Association of State Highway andTransportation Officials (AASHTO), 1993 et1998. AASHTO Guide for Design of PavementStructures (AASHTO 93) and Supplement tothe AASHTO Guide for Design of PavementStructures, 1998.

Ces guides de dimensionnement de la structure d’un

revêtement, dont l’adoption est généralisée, offrent

des procédures empiriques et détaillées de

dimensionnement de nouveaux revêtements souples

ou rigides et de réhabilitation de revêtements

existants. Ces procédures sont en train d’être

remplacées par le nouveau guide mécanisto-

empirique 2002 de dimensionnement des structures

de revêtement de l’AASHTO.

Association des transports du Canada (ATC),1997. Pavement Design and ManagementGuide.

Ce guide complet des pratiques canadiennes de

dimensionnement et de gestion des chaussées traite

du dimensionnement structural des chaussées rigides

ou souples, des pratiques de construction, d’entretien

et de réhabilitation connexes, et du vaste domaine des

systèmes de gestion de chaussées. La promotion des

bonnes pratiques en matière de dimensionnement et

de gestion des chaussées constitue le thème

intrinsèque du guide.

Hicks, R.G., S.B. Seeds et D.G. Peshkin, 2000.Selecting a Preventative MaintenanceTreatment for Flexible Pavements. Foundationfor Pavement Preservation (FPP).

Le document contient de l’information sur l’état de

la technologie relative à l’entretien préventif des

chaussées souples, information destinée à favoriser la

préservation systématique et rentable des chaussées.

On y trouve des renseignements pratiques sur la mise

en œuvre de types de chaussées admissibles à de

l’entretien préventif, les traitements disponibles, les

cas où utiliser les traitements, la rentabilité des

traitements et les facteurs dont on doit tenir compte

au moment de choisir la stratégie de traitement

appropriée. Le document mentionne également la

méthode générale à utiliser pour déterminer celui des

traitements qui sera le plus efficace.

B.3 Revêtements superficiels de bétonde fibres et technologie du béton

American Concrete Pavement Association(ACPA) 1998. Whitetopping – State of thePractice – EB210P.

Le volume contient l’analyse de l’état de la

technologie relative au dimensionnement et à la mise

en place de tapis de béton (revêtements superficiels

de béton de fibres) sur des revêtements existants.

Parmi les types de revêtement superficiel de béton de

fibres, on retrouve le revêtement classique (tapis

d’une épaisseur de 100 mm ou plus placé directement

sur le revêtement bitumineux), l’incrustation (inlay) de

béton (tapis placé dans une tranchée fraisée dans un

épais revêtement bitumineux) et le revêtement

ultramince (tapis de 50 à 100 mm d’épais placé sur une

surface de béton bitumineux préparée de manière à

améliorer l’adhérence du béton de ciment au béton

bitumineux).

American Concrete Pavement Association(ACPA), 1999a. Ultra-Thin Whitetopping inCanada: State-of-Practice – IS100.02P.

Ce guide d’avant-garde traite du dimensionnement et

de la pose de revêtements superficiels de béton de

fibres ultraminces (de 50 à 100 mm). Il inclut de

l’information sur les cas d’utilisation, l’histoire, les

matériaux, la recherche, les performances, la force

portante, l’analyse mécaniste, la conception des

joints, la mise en place et la réparation.



B.2 Dimensionnement

et entretien des

revêtements

B.3 Revêtements

superficiels de

béton de fibres

et technologie

du béton

American Concrete Pavement Association(ACPA), 1999b. Construction SpecificationGuideline for Ultra-Thin Whitetopping – IS120P.

Ce guide contient le devis descriptif relatif aux projets

de revêtement superficiel de béton de fibres

ultramince. Il inclut des renvois aux normes, aux

méthodes d’essais et aux spécifications de l’ASTM, de

l’AASHTO, et de la CSA relatives aux matériaux.

Murison, S., A. Shalaby et T. Smith, 2002. Ultra-Thin Whitetopping in Canada: State-of-Practice – IS100.02. Travaux de la conférencespécialisée sur les transports (TransportationSpecialty Conference) de la Sociétécanadienne de génie civil.

Ce compendium donne les grandes lignes de l’état de

la pratique au Canada dans le domaine des projets de

revêtement superficiel de béton de fibres ultramince

en ce qui concerne la circulation, les matériaux, le

dimensionnement, la mise en place et la réparation.

Il traite de la détermination de la force portante, de la

mesure des performances et de l’analyse des coûts

sur la durée de la vie utile. On y présente plusieurs

études de cas canadiennes.

Smith, K.D., H.T. Yu et D.G. Peshkin, 2002.Portland Cement Concrete Overlays: State ofthe Technology Synthesis – FHWA-IF-02-045.Federal Administration (FHWA).

Ce volume présente l’information la plus récente sur

la technologie, le choix, le dimensionnement, la mise

en place et les performances des quatre types de

revêtement superficiel de béton les plus répandus,

soit le revêtement lié, le revêtement non lié, le

revêtement de béton de fibres classique et le

revêtement de béton de fibres ultramince. On y

mentionne les cas d’utilisation recommandés, les

éléments cruciaux du dimensionnement, les méthodes

de dimensionnement d’un revêtement, les pratiques

de mise en place recommandées ainsi que les aspects

du dimensionnement ou de la pose qui ne sont pas

abordés de façon adéquate. Le document contient

des renseignements détaillés sur l’utilisation des

revêtements superficiels de béton comme choix en

rapport avec la réhabilitation de revêtements de béton

de ciment ou d’enrobés existants. Le document

contient une bibliographie commentée complète.



B.3 Revêtements

superficiels de

béton de fibres

et technologie

du béton


AASHTO (American Association of State Highway and

Transportation Officials), 1993. AASHTO Guide forDesign of Pavement Structures (AASHTO 93).

AASHTO, 1998. Supplement to the AASHTO Guide forDesign of Pavement Structures.

ACPA (American Concrete Pavement Association),

1998. Whitetopping – State of the Practice – EB210P.

ACPA, 1999a. Ultra-Thin Whitetopping – IS100.02P.

ACPA, 1999b. Construction Specification Guideline forUltra-Thin Whitetopping – IS120P.

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Buncher, M., 2002. Designing Asphalt Pavements atIntersections. Asphaltopics (OHMPA).

Burlie, R. et J. Emery, 1997. Evaluation of UrbanAsphalt Concrete Rutting. Travaux de l’Association

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Bibliographie

Techniques d'atténuation de l'orniérage aux intersections

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