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Cours d’Infrastructures Aéroportuaires, Génie Civil Page I sur 105 Cours « d’In

Cours d’Infrastructures Aéroportuaires, Génie Civil Page I sur 105 Cours « d’Infrastructures Aéroportuaires », par Amadé TAONSA, Ingénieur en Génie Civil, Option BTP COURS : INFRASTRUCTURES AEROPORTUAIRES Formateur : Monsieur TAONSA Amadé Ingénieur en génie civil Directeur de la Formation Initiale de l’ENTP Ministère des Infrastructures Ouagadougou –Burkina Faso 70 16 73 20 / 78 55 32 74 / 76 77 15 90 Email : taonsativity@yahoo.fr Année académique 2019-2020 Cours d’Infrastructures Aéroportuaires, Génie Civil Page 2 sur 105 Cours « d’Infrastructures Aéroportuaires », par Amadé TAONSA, Ingénieur en Génie Civil, Option BTP 1. GENERALITES 1.1. Présentation d’un aérodrome 1.1.1. Définition L’aérodrome est défini par le Code de l’Aviation civile dans son article R. 211-1 comme étant « tout terrain ou plan d’eau spécialement aménagé pour l’atterrissage, le décollage et les manœuvres des aéronefs y compris les installations annexes qu’il peut comporter pour les besoins du trafic et le service des aéronefs ». 1.1.2. Historique des aérodromes A l’origine, les aérodromes (couramment appelés aéroports) étaient constitués de champs d’aviation en terre battue constituée de matériaux légers et de hangars. Mais l’accroissement de la taille et du poids des avions pendant la première guerre mondiale et de ceux utilisés par l’aéropostale (ancien service de la poste aérienne qui assurait la liaison entre l’Europe et l’Amérique du Sud de 1930 à 1933), ont nécessité le rallongement du parcours de l’avion au décollage et à l’atterrissage, ainsi que sa construction en matériau dur. Ceci a du même coup nécessité le développement des infrastructures aéronautiques pour répondre aux exigences de sécurité des avions. De nos jours, pour recevoir les avions, le terrain doit être le plus plat possible conformément aux règles de pentes définies par l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale (OACI). 1.1.3. Éléments constitutifs d’un aérodrome Un aérodrome est généralement constitué des parties suivantes : l’aire de manœuvre qui comprend :  la partie courante de la piste ;  les voies de desserte exploitées en mode roulage ;  les voies de relation ;  l’entrée / sortie de piste ;  la voie de sortie grande vitesse  600 premiers mètres de la piste, intégrant le seuil  Voies de circulation ;  Aire d’attente ; Cours d’Infrastructures Aéroportuaires, Génie Civil Page 3 sur 105 Cours « d’Infrastructures Aéroportuaires », par Amadé TAONSA, Ingénieur en Génie Civil, Option BTP  Raquette de retournement ; l’aire de trafic où sont stationnés les avions et où s’effectuent les manutentions et les entretiens des avions ; Les éléments annexes qui peuvent être des routes, des bâtiments, des équipements, du matériel, des points d’eau, des restaurants, etc. L’ensemble « aire de manœuvre + aire de trafic » constitue « l’aire de mouvement ». 1.2. Chaussées aéronautiques 1.2.1. Définition Les chaussées aéronautiques représentent l’ensemble des aires sur lesquelles circulent, manœuvrent et stationnent des avions. 1.2.2. Différents types de chaussées aéronautiques On distingue principalement deux types de chaussées : les chaussées souples et les chaussées rigides. Par le jeu des renforcements successifs, d’autres cas complexes se présentent (couches bitumineuses sur dalles en béton, superposition de dalles de béton, etc.). 1.2.2.1. Chaussées souples On appelle chaussées souples, les chaussées constituées principalement de couches de matériaux traités aux liants hydrocarbonés (matériaux bitumineux) qui reposent sur des couches de matériaux non traités. Par définition, une chaussée souple aéronautique est constituée de matériaux bitumineux et granulaires et se compose, de haut en bas : d’une couche de roulement en matériaux bitumineux ; d’une couche de base en matériaux bitumineux ; d’une couche de fondation, constituée de grave non traitée. En plus des trois couches citées ci-dessus, une couche de liaison peut éventuellement être intercalée entre la couche de roulement et la couche de base. L’ensemble couche de roulement - couche de liaison forme la couche de surface. A noter également que l’ensemble couche de base - couche de fondation forme la Cours d’Infrastructures Aéroportuaires, Génie Civil Page 4 sur 105 Cours « d’Infrastructures Aéroportuaires », par Amadé TAONSA, Ingénieur en Génie Civil, Option BTP couche d’assise. Toutes les couches situées au-dessus de la plate-forme constituent la structure de chaussée. Figure 1 - représentation schématique d’une structure de chaussée souple Cette structure repose soit directement sur le sol support surmonté d’une éventuelle couche de réglage, soit sur une couche de forme traitée ou non. La mise en œuvre d’une couche de forme traitée ne permet pas de déroger au schéma structurel ci-dessus, en particulier pour ce qui concerne la mise en place d’une couche de fondation. La plate-forme est confondue avec l’arase de terrassement dans les cas où aucune couche de forme n’est mise en œuvre. 1.2.2.2. Chaussées rigides On appelle chaussées rigides, des chaussées comportant en couche supérieure des matériaux traités au liant hydraulique (béton de ciment essentiellement). La nature du béton hydraulique fait que la rigidité des dalles qui constituent la partie supérieure de la chaussée protège le sol support des sollicitations mécaniques. La rupture de la chaussée s’amorce en premier lieu dans la dalle par excès de contraintes. Cours d’Infrastructures Aéroportuaires, Génie Civil Page 5 sur 105 Cours « d’Infrastructures Aéroportuaires », par Amadé TAONSA, Ingénieur en Génie Civil, Option BTP Figure 2 - représentation schématique d’une structure de chaussée rigide De ce fait, sur un même aérodrome, les différentes parties telles que l’aire de manœuvre, l’aire de trafic, peuvent ne pas avoir les mêmes types de structures. Les chaussées rigides vieillissent moins rapidement que les chaussées souples sous réserve d’un entretien constant des joints. Mais les chaussées rigides sont plus difficiles à renforcer. C’est pourquoi les chaussées rigides sont surtout conseillées pour les très forts trafics. En général, les chaussées rigides sont plus économiques à la construction que les chaussées souples sur les sols de résistance faible mais homogène. Par contre, les chaussées souples sont préférables sur les sols supports qui sont susceptibles de tassements 1.2.3. Caractéristiques et particularités des chaussées aéronautiques par rapport aux chaussées routières Bien que les chaussées aéronautiques présentent des qualités d'usage identiques à celles des chaussées routières, il est à constater que les sollicitations induites par le trafic sont très variables tant en intensité qu’en nombre. Les caractéristiques essentielles qui différencient ces chaussées et notamment leur couche de surface sont identifiées dans le tableau ci-après : Arase de terrassement Plate forme support de chaussée Cours d’Infrastructures Aéroportuaires, Génie Civil Page 6 sur 105 Cours « d’Infrastructures Aéroportuaires », par Amadé TAONSA, Ingénieur en Génie Civil, Option BTP Tableau 1 - caractéristiques et particularités des chaussées routières et des chaussées aéronautiques Chaussées routières Chaussées aéronautiques Charges appliquées l’application des charges présente une très faible dispersion latérale qui est génératrice du phénomène d'orniérage, sur les pistes, le trafic est dispersé (occupation du tiers central de la piste) et la configuration des atterrisseurs variable d’un avion à l’autre. Sur les voies de circulation, la dispersion est moins importante, une très grande circulation de charges (jusqu'à 50 000 mouvements par jour) relativement peu élevées (42 t en masse totale et 45 t maxi), qui engendre une fatigue principalement due à la répétition importante des charges entrainant de faibles déformations ; trafic engendré par une charge à l’essieu normalisée une très faible circulation (quelques mouvements à plus de 100 mouvements par jour) de charges diverses (jusqu'à 550 t voire plus en masse totale, 45 t pour un jumelage et 115 t pour un boggie), qui induit une fatigue due à une répétition restreinte de charges lourdes engendrant de grandes déformations ; trafic engendrée par les charges des différents avions qui sont très variées, la pression de gonflage des pneumatiques ne doit pas dépasser 0,8 MPa (8 bars), les pressions des pneumatiques peuvent atteindre 1.7 MPa (17 bars) pour certains avions, les charges les plus agressives ne sont pas appliquées à une vitesse de plus de 90 km/h, des vitesses variables : - très faibles, générant des phénomènes de poinçonnement, - très élevées, au décollage et à l’atterrissage (supérieures à 300 km/h) Particularités des sollicitations particulières qui nécessitent une bonne adhérence des des conditions géométriques et d'environnement qui soumettent pendant une Cours d’Infrastructures Aéroportuaires, Génie Civil Page 7 sur 105 Cours « d’Infrastructures Aéroportuaires », par Amadé TAONSA, Ingénieur en Génie Civil, Option BTP pneumatiques sur la chaussée afin d'assurer la meilleure tenue de route possible et des conditions d'arrêt satisfaisantes aux véhicules, durée prolongée les enrobés à l'action des eaux de ruissellement, de l'ensoleillement,... un uni de la surface lié au confort de l'usager, un uni de surface lié en majeure partie à la sécurité des avions lors du roulage à grande vitesse, une rugosité évoluant essentiellement par le polissage des granulats au cours du temps, une rugosité beaucoup plus évolutive due au dépôt de gomme, déviation et interruption de trafic en cas d’interventions sur la chaussée. un trafic dont les contraintes d'exploitation et de sécurité ne permettent généralement pas son interruption ni même son aménagement sans de grandes difficultés, en vue d'entretenir ou de rénover les couches de roulement. Pourcentage des pentes à respecter : - Profil en long ≤ 9 % - Profil en travers (ligne droite) ≤ uploads/Ingenierie_Lourd/ infrastructures-aeroportuaires.pdf