3. #177; Dimensionnement par la méthode "dite
rationnelle"
Elle est basée sur la Mécanique des Milieux
Continus et sur la Résistance Des Matériaux. Ces dernières
présentent l'avantage de pouvoir être appliquées à
des structures sous différents types de climat et pour divers types
chargements de trafic.
Le comportement des matériaux de chaussées et de
plate-forme sera représenté par des modèles
mathématiques. Les sollicitations subies par les matériaux sous
l'effet du trafic seront déterminées. Elles seront ensuite
comparées aux sollicitations admissibles. Ceci permettra de
prévoir le développement de divers types de
détérioration au cours de la durée de vie de la
chaussée. Ce dimensionnement nécessite une démarche
adéquate.
3.1. - Démarche du dimensionnement Elle se
résume en cinq étapes :
Le pré-dimensionnement
Il s'agit une fois réunies les données
nécessaires au calcul, de choisir une couche de roulement et à
pré-dimensionner la structure par référence à des
situations comparables.
Le calcul de la structure
Les contraintes et les déformations seront
calculées sous l'essieu de référence 130 kN.
Vérification en fatigue de la structure et de la
déformation du support
La vérification est faite en comparant les contraintes
et déformations calculées à celles admissibles. Ces
valeurs limites sont déterminées en fonction du trafic
cumulé sur la période de calcul considérée, du
risque de ruine admis sur cette période, des caractéristiques de
résistance en fatigue des matériaux, des effets thermiques et des
données d'observation du comportement de chaussées de même
type.
Ajustement des épaisseurs
calculées
Les épaisseurs seront ajustées pour tenir en
compte des contraintes, d'épaisseurs minimale et maximale pour atteindre
les objectifs de compacité et d'uni, réduire les risques de
défauts de liaison aux interfaces en limitant le nombre d'interfaces, et
assurer une protection suffisante des assises traitées vis-à-vis
des phénomènes de remontée de fissures.
Définition de la coupe transversale de la
chaussée
C'est la précision du profil en travers de la
chaussée pour cela, les variations transversales d'épaisseurs des
couches sont fixées en fonction du trafic, des caractéristiques
géométriques du tracé, du rattrapage des pentes
transversales entre la plate-forme et la couche de surface.
Cette méthode repose sur des modèles
mathématiques pour les systèmes multicouches qui constituent les
chaussées a été marquée par un certain nombre
d'étapes :
Le modèle de Boussinesq (Boussinesq,
1885, in Berthier, 2009), créé et utilisé
initialement en mécanique des sols, ce modèle modélise un
massif élastique semiinfini soumis à l'action d'une charge
statique ponctuelle ;
Le modèle de Westergaard (Westergaard,
1926, in Berthier, 2009) donne les contraintes et déformations
d'un système constitué d'une plaque reposant sur un sol
assimilé à un ensemble de ressorts dont le déplacement
vertical en un point est proportionnel à la pression verticale en ce
point ;
Le modèle bicouche de Hogg (Hogg, 1938,
in Berthier, 2009) donne les contraintes et déformations d'une
plaque reposant sur un massif élastique semi-infini ;
Le modèle de Burmister (Burmister, 1943,
in Berthier, 2009) assimile la chaussée à une dalle reposant sur
un massif élastique semi-infini ;
Le modèle de Jeuffroy et Bachelez
(Jeuffroy et Bachelez, 1955, in Berthier, 2009), qui a
débouché pour la première fois sur un système
très complet d'abaques, a constitué une étape
fondamentale. La chaussée est ici représentée par deux
couches dont la couche supérieure est assimilée à une
plaque.
Avec le développement de l'outil informatique, cette
méthode "dite rationnelle" devient de plus en plus
appréciée avec l'utilisation des logiciels comme
Alizé®, Ecoroute® etc. Ces
dernières permettent de traiter le problème d'un multicouche dans
différentes conditions de collage ou de glissement des couches les unes
sur les autres. Le problème de cette méthode réside alors
dans la définition des caractéristiques des matériaux
à prendre en compte dans le calcul. L'utilisation de ces logiciels
nécessite alors la maîtrise des paramètres de
dimensionnement.
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