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Le Catalogue des Structures Types de Chaussées Neuves (Edition 1995) 2 Les entr

Le Catalogue des Structures Types de Chaussées Neuves (Edition 1995) 2 Les entrants du dimensionnement Quatre familles de paramètres : le trafic, notamment le trafic poids lourds la plate-forme support de chaussée, le climat, la nature et la qualité des matériaux de chaussées envisagés. 3 Le trafic Le trafic est exprimé en nombre moyen journalier de poids lourds ( PTC > 8 tonnes) sur les deux sens de circulation (NPL). Il est réparti en six classes TPLi (i = 1 à 6) : NPL 0 à 5 5 à 50 50 à 125 125 à 250 250 à 325 325 à 450 Classe TPL1 TPL2 TPL3 TPL4 TPL5 TPL6 Un PL est tout véhicule dont le poids total en charge est supérieur à 8 tonnes. L’essieu de référence est l’essieu isolé à roues jumelées de charge 13 tonnes. 4 Largeur de chaussée (L)  TPL 1 : L  4 m.  TPL2 à TPL6 : L ≥ 6 m. Le trafic Hypothèses du catalogue TPL 1 2 3 4 5 6 Structure souple et semi-rigide 0.4 0.4 0.5 0.7 0.8 1 Structure rigide 0.7 0.7 0.9 1.2 1.3 1.5 Agressivité du trafic 5 Taux d’accroissement des poids lourds Il a été pris égal à 4 % Le trafic Hypothèses du catalogue Trafic global Le trafic global est supposé équilibré dans les deux sens de circulation Durée de vie Durée de vie courte : 10 ans. Durée de vie longue : 15 à 20 ans. 6 Si pour un projet donné, les données réelles de trafic diffèrent des hypothèses énoncées ci-dessus, on utilisera le catalogue en calculant le trafic équivalent en essieu de 13 T (NE) cumulé sur la période choisie et en le comparant au tableau ci-dessous Le trafic Trafic projet Structure Durée de vie TPL1 TPL2 TPL 3 TPL4 TPL5 TPL6 Souple ou semi rigide Courte 8,8.103 4,5.104 1,4.105 3,8.105 5,7.105 1.106 Longue 2,2.104 1,1.105 3,5.105 9,5.105 1,4.106 2,5.106 Rigide Longue 4.104 2,7.105 6,1.105 1,6.106 2,3.106 3,7.106 7 Calcul de NE NE = NPL . C1 . C2 . C3 . C4 . N4 . CVC Le trafic Trafic projet NPL : Nombre de Poids Lourds (PTC > 8 T) par jours dans les deux sens à l’année de mise en service. C1 – largeur de chaussée C1 = 1,5 si 4 < L < 6 m C2 – Agressivité du trafic Connaissant l’histogramme de charges par type d’essieu pour un trafic donné, l’agressivité de ce trafic est qualifié par le coefficient CAM, correspondant à l’agressivité moyenne du poids lourds composant ce trafic par rapport à l’essieu pris pour référence. 8 Calcul de NE NE = NPL . C1 . C2 . C3 . C4 . N4 . CVC Le trafic Trafic projet C3 – Taux d’accroissement des poids lourds [(1+a)n - 1] / a  a : taux d’accroissement  n : durée de vie C4 – Cas de 2x2 voies C4 = 0,8 C3 = [(1,04n - 1] / 0,04 9 Calcul de NE NE = NPL . C1 . C2 . C3 . C4 . N4 . CVC Le trafic Trafic projet N4 – Coefficient de cumul N4 = 365 x (1,04n – 1) / 0,04 n : durée de vie CVC – Répartition du Trafic CVC est le pourcentage du trafic sur la voie la plus chargée 10 Une route reliant deux localités A et B a été empruntée en 2006 par un trafic de 1250 Véh/j composé de 40% de poids lourds dont le ¼ ont un PTC > 8 tonnes et caractérisés par la même silhouette suivante : Le trafic Exemple d’application 6T 10T 13T 13T  45% du trafic circule dans le sens A vers B.  Ce trafic progresse annuellement de 6%.  La durée de vie est de 10 ans et la chaussée est de type souple. Déterminer la classe du trafic TPLi pour une année de mise en service en 2008. 11 Le climat Quatre zones sont considérées en fonction de la précipitation annuelle moyenne. Code Dénomination Précipitation H Humide 600 h Semi humide 250 à 600 a Aride 50 à 250 d Désertique < 50 12 Environnement géotechnique Deux zones sont considérées : Zone 1 où les problèmes de stabilité de plateforme sont réglés ou ponctuels. Zone II où les problèmes de stabilité de plate-forme ne permettent pas d’assurer un comportement sans risque majeur de structure de chaussée (fissuration, affaissement, etc. …), c’est le cas des instabilités de versant et de remblai sur sol compressible. 13 La portance de la plate forme support de chaussée C’est la portance à long terme qui est prise en compte pour le dimensionnement d’une structure de chaussée neuve. Elle est définie : Au niveau 1 : partie supérieure des terrassements (Sti) Au niveau 2 : au sommet de la couche de forme (Pj) Partie Supérieure des Terrassements Couche de Forme Chaussée Sti Pj 14 La portance de la plate forme support de chaussée La portance Sti est estimée à partir de la connaissance des sols de la PST et en fonction des conditions de drainage et d’environnement. Elle est déterminée en prenant en compte les trois paramètres suivants : Détermination de la portance Sti  l’environnement climatique zones H, h, a, d.  les conditions de drainage (profondeur de nappe et dispositifs de drainage existant et à adopter).  la catégorie de sols (I – II – III – IV et V) La détermination de la portance Sti se fera essentiellement à partir des valeurs de poinçonnement (CBR) et des essais de déformabilité (Module EV2) 15 Dispositifs de drainage Les dispositifs de drainage sont de : Type 1 a) S’ils assurent un rabattement de nappe permanent à – 1.00 m sous le niveau 1. b) Si les eaux de ruissellement collectées dans les fossés ne peuvent atteindre en aucun cas les sols de niveau 1. c) Si l’étanchéité de la chaussée et des accotements est assurée et maintenue. Ou c’) Si le cas échéant, la conception du profil en travers prévoit le drainage rapide et sans obstacle de toutes les eaux qui ont pu pénétrer à travers la chaussée et les accotements sans risque d’imbibition des sols rencontrés en partie supérieure du niveau 1. Type 2 Si les dispositifs de drainage ne répondraient pas aux trois points a, b, c ou c’. 16 Détermination de la portance Sti Catégorie de sol Description Classification N° Désignation I Sol très sensible à l’eau Dont la consistance varie très rapidement en présence d’eau A1, A2, A3, A4, TfAi II Moyennement à faiblement sensible à l’eau Dont la consistance varie plus lentement en présence d’eau B2, B4, B5, B6, C1Ai, C1B5, C1B6, C2Ai, C2B5, C2B6, TcAi, TfBi, TcB6 III Non sensible à l’eau Dont les éléments fins sont insensibles à l’eau B1, D1, TcB1, TcB2, TcB4, TcB5, D2, B3, TcB3 IV Grossiers graveleux Dont les éléments fins sont peu à non argileux ou en proportion très réduite D3, C1B1, C1B2, C1B3, C1B4, C2B1, C2B2, C2B3, C2B4. V Sols volumétriquement instables Sols tirseux qui présentent très forts retraits (fissuration) lorsque la teneur en eau diminue. TxA3, TxA4. 17 Zone inondable ou nappe proche (< à 1m) Hors zone inondable ou nappe profonde (> à 1m) Environnement climatique H, h, a, d H et h a d Dispositifs de drainage Type 2 Type 1 Type 2 Type 1 Sols I St0 St0 St1 (D) St2 (R) St1 St2 St3 St3 II St1 St1 St2 St2 St3 St3 III St2 St2 St3 à St4 IV St2 ou plus (1) (2) (2) D : Déblai R : Remblai (1) : Le choix St2 ou St3 se fait à partir de l’étude CBR avant immersion (2) : Le choix St3 ou St4 se fait par essai de déformabilité 18 Détermination de la portance Sti 1 - Cas des sols fins classes A et B : La portance à long terme des sols fins qui ont moins de 30 % des éléments supérieurs à 20 mm peut être évaluée à l’aide d’un essai CBR. La valeur d’indice CBR à prendre en compte correspondant à : Sti St0 St1 St2 St3 St4 Indice CBR ≤ 4 ≥ 6 ≥ 10 ≥ 15 ≥ 25  Une compacité de 95 % de l’OPM sur un moulage réalisé à la teneur en eau optimale Proctor et ayant subi une imbibition de 4 jours pour les zones climatiques H, h, a.  Une compacité de 95 % de l’OPM avec poinçonnement à la teneur en eau de moulage optimum Proctor pour la zone climatique d en dehors des zones inondables. 19 Détermination de la portance Sti 2 - Cas des sols graveleux et grossiers : Pour les sols à plus de 30 % d’éléments supérieurs à 20 mm et les sols classés C et D, y compris les sables, les essais CBR sont soit non réalisables soit peu représentatifs c’est pourquoi on estime la portance à long terme à partir des essais de déformabilité. Indice St1 St2 St3 St4 Essai à la plaque EV 2 uploads/Ingenierie_Lourd/ expose-catalogue-de-structures-1995.pdf