V.3.1 .Généralité sur les sols et les
roches.
La géotechnique peut être définie comme
l'étude des propriétés des sols et des roches dans leurs
relations avec les ouvrages de Génie-Civil. Elle s'applique plus
particulièrement aux sols et aux roches entant que supports et
matériaux constitutifs des chaussées et de leurs
dépendances. L'objet de cette discipline est de fournir des
éléments sur la nature des sols et des roches et sur les essais
permettant de les caractériser.
V.3.2 .Les caractéristiques physiques et
pétrographiques des matériaux de la route Les
matériaux doivent avoir les caractéristiques répondant
à des critères tels que :
- les matériaux constituant les diverses couches aient
des caractéristiques répondant à certaines exigences
minimales de qualité ;
- les conditions d'exécution des chaussées aient
été conformes aux règles d'art. Voici quelques-unes :
· Poids volumique : c'est le poids d'un massif du sol
considéré par unité de volume.
· La porosité : correspond au volume relatif
occupé par les fluides dans le sol.
· Le teneur en eau : c'est le pourcentage de la
concentration de l'eau dans le sol.
· Les limites d'ATTERBERG (ou limites de consistances).
Les états physiques sont caractérisés
par des seuils de teneur en eau, permettant d'en différencier les
consistances : solide, élastique et liquide.
Ainsi on distingue :
La limite de liquidité (WL ou LL), la teneur en eau
(%), à laquelle l'on passe de l'état liquide à
l'état plastique. Elle est déterminée par l'essai de la
coupelle de CASSAGRANDE.
La limite de plasticité (WP ou LP), la teneur en eau
(%) à laquelle l'on passe de l'état plastique à
l'état demi-solide. Elle est déterminée par l'essai des
faisceaux ou des boudins.
La limite de retrait (WR ou LR), la teneur en eau (%) à
partir de laquelle le volume devient constant.
L'indice de plasticité définit l'étendue
de la phase plastique (IP = WL - WP = LL - LP), la différence entre
limite de liquidité et limite de plasticité.
· La granulométrie qui consiste à
déterminer la composition dimensionnelle ou diamètre d'un
échantillon des matériaux. On l'effectue à l'aide des
tamis.
L'essentiel de la classification des sols est basé sur la
granulométrique.
41
V.3.3 .Notion de la portance du sol.
Le Guide CEBTP retient deux paramètres indice portant
de la plate-forme et trafic pour déterminer l'épaisseur à
donner à la chaussée.
Dans le cas des chaussées comportant une ou plusieurs
couches susceptibles ,par raideur, d'une rupture fragile en traction, le
dimensionnement vise à éviter le poinçonnement de la
plate-forme et est complété par la vérification des
déformations sous charges et des contraintes effectives de traction
développées à la base des couches rigidifiées, de
façon à s'assurer qu'elles restent compatibles avec les
performances des matériaux .
V.3.3.1 .Indice Portant de la plateforme.
La portance CBR sera déterminée en fonction des
conditions de densité et de teneur en eau les plus défavorables
subies à long terme par la plate-forme.
Dans les pays tropicaux on distingue :
? les zones climatiques pulvérulents (zones
désertiques et saharienne à pluviométrie très
faible (<300mm par an>), zones rarement saturées, teneur en eau
toujours <OPM
? les zones climatiques moyennes (zone climatiques à
saison sèche bien marquée) zone de savane ou W excède en
saison humide l'OPM
? les zones fines et très peu perméables (zones
équatoriales à très forte pluviométrie) zone
forestière dans laquelle les précipitations excèdent 1.2m.
Sols restent imbibés avec W nettement supérieure à
l'OPM.
V.3.3.2 .Critères d'acceptabilité des
matériaux de la chaussée. V.3.3.2.1 .Plate-forme.
Il est indispensable de disposer d'une bonne assise pour que
le corps de chaussée soit mis en place dans des conditions
satisfaisantes et pour qu'il conserve dans le temps une
indéformabilité suffisante. Les sols de plate-forme, de
caractéristiques géotechniques suivantes sont à
éviter, donc il faut les améliorer ou les substituer :
-CBR <5
-Ip>40
-Gonflement linéaire dans le moule CBR >2%
-Teneur en matières organiques >3%
Il est très capital d'investir beaucoup au niveau de la
plate-forme.
C'est la réalisation des chaussées sur des sols
de faible portance qui pose les problèmes majeurs .Il faut dans la
classe des sols S1 de CBR<5, dissocier les sols gonflants des autres sols
peu
porteurs.il faut chercher à
disposer d'une plateforme de bonne résistance en sélectionnant de
meilleur matériaux afin qu'en tête de remblai on ait des sols de
bonne portance sur au moins 30cm d'épaisseur,
42
On pourra même substituer jusqu'à 50cm car on
pourra limiter le facteur de teneur en eau excessive en surélevant au
maximum le niveau de la plateforme qui permettra une meilleure essorage et une
consolidation des sols dont la portance s'améliore dans les couches
supérieures .Le drainage de ces sections doit être très
efface et profond.
V.3.3.2.2 .Couche de forme.
Le matériau d'apport ou de substitution à
mettre en couche de forme pour pallier l'insuffisance du sol naturel. Il devra
être sélectionné en tout état de cause, avoir les
caractéristiques suivantes :
- un CBR >5, un CBR =10 pourra être exigé
pour les chantiers important ou circulent de grosses engins.
- une densité optimale d'au moins 95% de la
densité OPM. - Ip< 20
- La granulométrie maximale < 150mm.
-Pourcentage des fines <35%ou45%. V.3.3.2.3 .Couche
de fondation.
Les matériaux pour couche de fondation, doivent se
limiter à des caractéristiques géotechniques suivantes
:
- CBR =30 ;
- Densité sèche d'au moins 95%OPM soit 95% de
20KN/m3 ; - Dimension maximale des éléments < 60mm
;
Pour les graveleux latéritiques.
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Tableau 5: Fuseau granulométrique des graveleux
latéritiques.
Granulométrie
|
Fuseau
Proposé
%passant
|
40mm...
|
95-100
|
31.5mm.....
|
90-100
|
20mm.....
|
75-100
|
10mm....
|
58-100
|
5mm....
|
40-78
|
2mm...
|
28-65
|
1mm...
|
22-56
|
0,5mm...
|
18-50
|
80micrometre.....
|
5-35
|
|
V.3.3.2.4 .Couche de base
Etant soumise à des sollicitations importantes, les
matériaux qui la constituent doivent avoir des qualités
suffisantes :
? CBR =80 ; CBR=60 pour le Trafics T1.
? Densité sèche de 98% de l'OPM de 21KN/m3
? Essai Los Angeles. La résistance
à la fragmentation et à l'attrition sera définie par les
essais Los Angeles(LA) ; L'essai micro Derval(MDE).
Tableau 6: Les valeurs admissibles sont : TRAFFICS
T1-T3.
|
concassés
|
Matériaux
liés
|
LA....
MDE...
|
=45
=15
|
=50
=20
|
|
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Tableau 7: Les valeurs admissibles sont :TRAFICS
T4-T5
|
concasse
|
Matériaux
lies
|
LA.... MDE
|
=30
=12
|
=40
=18
|
|
Tableau 8:Pour la granulométrie
Granulométrie
|
%passant
|
50mm...
|
100
|
40mm
|
95-100
|
31.5mm.....
|
85-100
|
20mm.....
|
60-100
|
10mm....
|
35-90
|
5mm....
|
20-75
|
2mm...
|
12-50
|
1mm...
|
10-40
|
0,5mm...
|
7-35
|
80micrometre.....
|
40-20
|
|
? %fines<20%
? IP<15
? gonflement mesuré lors de l'essai CBR <1%
V.3.3.2.5 .Couches d'imprégnation et
d'accrochage.
On donnait naguère de la cohésion aux macadams
en rependant à leur surface un liant bitumineux qui
pénétrait à leur surface la couche sur plusieurs
centimètres .cette technique de pénétration se pratique
encore, mais rarement.
L'imprégnation proprement dite n'affecte qu'une faible
épaisseur de la couche que l'on traite afin d'imperméabiliser la
couche de base sur sa surface ; elle assure aussi une meilleure
adhérence entre couche non traitée aux liants bitumineux et une
couche bitumineuse. On parlera alors de la couche d'accrochage ou de
collage.
45
V.3.3.2.6 .Couche de revêtement.
La couche de revêtement, étant la couche de
roulement des véhicules c'est-à-dire supportant directement la
circulation, le C.E.B.T.P propose les types de revêtements envisageables
selon la classe de trafic, matériaux disponibles et il faut
également tenir de l'économie du projet.
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