Les differentes sollicitations de la couche de roulement

Les activités humaines nécessitent des déplacements de biens et de personnes, ainsi que l’utilisation d’énergies et d’infrastructures appropriées aux besoins et aux moyens.

Ces déplacements firent appel à la force de l’homme, de l’animal … et connurent une expansion dans le monde grâce à la mobilisation d’autres énergies (chimique, électrique, atomique etc. …) et à leur transformation sur des véhicules en force mécanique. L’utilisation de ces moyens mécaniques a nécessité des infrastructures routières élaborées, en fonction de la charge des véhicules, de leur vitesse, et de l’importance du trafic.

LES DIFFERENTES SOLLICITATIONS DE LA COUCHE DE ROULEMENT

La couche de roulement subit des agressions répétées qui proviennent de différentes sources ; plus précisément soumise à des différentes sollicitations telles que le trafic, le climat, la chaussée se dégrade.

LES EFFETS DU TEMPS ET DU CLIMAT

Le vieillissement des couches d’enrobés trouve son origine dans l’action d’agents qui sont pour la plupart liés au climat :

♦ L’eau rend fragile les liaisons entre les bitumes et les granulats, en diminuant les facultés d’adhésivité passive du bitume ; elle contribue donc au désenrobage des enrobés bitumineux et à leur destruction à plus ou moins long terme Avaradoha et la route de l’Université d’Ankatso et même sur la RN2 Ampasapito-Mahazo ;
♦ L’air contribue à l’évaporation des solvants et circule dans la couche d’enrobé, conduisant à une oxydation du bitume qui peut être plus profonde que celle estimée par le concepteur ;
♦ La lumière intervient par ses rayons ultraviolets favorisant l’oxydation du bitume au contact de l’air et influence de ce fait la vitesse du vieillissement du bitume ;
♦ La température influe sur les propriétés mécaniques des enrobés ; dans les pays froids, les variations de la température peuvent même conduire la fissuration des couches de roulement.

LES EFFETS DU TRAFIC

Pour examiner ces effets, il est utile de rappeler les efforts exercés par un véhicule sur une chaussée.

♦ Le premier effort à considérer est un effort vertical égal au poids exercé par la roue ;
♦ Le deuxième effort à considérer est un effort horizontal, lié aux frottements entre le pneumatique et le revêtement.

Ces efforts horizontaux contribuent, avec les efforts verticaux, à l’usure et au fluage des couches de roulement ; ils peuvent également contribuer à la dégradation des qualités de l’interface couche de base, couche de roulement, en particulier si la structure de la chaussée ne correspond plus à la condition d’exploitation (intensité et charge par essieu).

♦ Un troisième type d’agression d’origine mécanique peut être considérée : il s’agit de l’agression perpétrée par les crampons de véhicule. L’énergie apportée par les crampons qui agissent comme de véritables marteaux contribue à fragmenter les granulats et à user la couche de roulement.

Pour assurer son rôle, c’est à dire maintenir le plus longtemps possible un bon niveau de confort et protéger contre l’eau les couches inférieures, la couche de roulement doit être capable de résister à l’action du trafic. Par suite, si les routes ne sont pas entretenues correctement en temps opportun, elles se dégradent inexorablement, entraînant une augmentation des coûts de leur réhabilitation et d’exploitation des véhicules.

LES DEGRADATIONS DU RESEAU ROUTIER D’ANTANANARIVO 

Dans le cas de la reconnaissance d’un réseau routier comme Antananarivo ville, l’examen sera effectué en continu, mais on s’attachera d’une part à ne répertorier que les dégradations répétitives intéressant des sections assez importantes, d’autre part à dégager celles caractérisant les problèmes majeurs affectant les structures ou les couches de surface.

PROCESSUS DE DEGRADATIONS DES CHAUSSEES BITUMEES

L’interprétation des dégradations des routes permet de distinguer schématiquement trois phases dans le processus de dégradation de ces dernières.

La phase de consolidation
Cette phase suit immédiatement la construction d’une chaussée au cours de laquelle, les couches de la chaussée se consolident au maximum sous les contraintes de compression exercée par le trafic.

La phase de comportement élastique
Une fois que les couches de la chaussée se sont consolidées et qu’elles ont atteint leur degré de capacité d’équilibre ou de résistance maximum, les déformations engendrées par le trafic deviennent essentiellement élastiques. Dans la mesure où l’évolution du trafic reste conforme aux prévisions et où les ouvrages annexes de drainage fonctionnent d’une manière satisfaisante, la chaussée supportera le trafic prévu pendant la durée de vie choisie lors de son dimensionnement sans que des déformations plastiques notables ou préjudiciables au confort n’apparaissent. C’est au cours de ces deux phases que l’entretien courant et l’entretien périodique devront avoir lieu.

La phase de fatigue
La phase de fatigue qui sans tarder peut aboutir à la rupture. Les déformations élastiques sous les effets répétés du trafic et les contraintes diverses indiquées précédemment finissent par fatiguer le corps de la chaussée et de la plate-forme, se traduisant par des dégradations : nids de poule, orniérage et surtout si le trafic dépasse la prévision. Une intervention sérieuse de renforcement devra être entreprise dès l’apparition des premiers signes de fissuration ; sinon, ce seuil des fatigues est très vite dépassé et un processus accéléré de dégradations importantes le succède, entraînant ainsi la nécessité d’une reconstruction.

En effet, les solutions de l’entretien sont fonction de la qualité de la chaussée à partir de l’état de dégradation de surface et de la déflexion.

Les dégradations des routes se présentent sous plusieurs formes qu’on peut classer en quatre grandes catégories :
1. Les déformations et orniérage : ornière, bourrelet, flache.
2. Les fissures : les fissures longitudinales et transversales, faïençage.
3. Les Arrachements : nids de poule, pelade, plumage et glaçage.
4. Les remontées : remontée d’eau.

LES AUTRES CAUSES PRINCIPALES DES DEGRADATIONS

A part le vieillissement de la rue et l’accroissement de trafic à Antananarivo renivohitra, il y a encore d’autres causes des dégradations des chaussées relevées pendant notre descente.

♦ Un grand nombre de marchand dans les rues : Ceci entraîne une réduction de la largeur de la chaussée, en plus les débris et les différents déchets de leurs marchandises sont jetés dans les fossés, ce qui provoque pendant le temps pluvieux, les mauvais écoulements des eaux et qui envahissent la chaussée.
♦ Implantation de la conduite d’eau traversant le corps de la chaussée par la JIRAMA ; ces tuyaux généralement plastiques se cassent sous les passages des véhicules, la chaussée s’imbibe et elle se dégrade. De plus, il y a une discontinuité des matériaux existants et celui récemment mis en place par la JIRAMA ou même due à un mauvais compactage.
♦ Problème d’Assainissement : Bon nombre de réseaux d’assainissement n’assurent plus normalement son rôle dans le réseau routier d’Antananarivo : soit ils sont bouchés par les ordures, soit ils sont sous-dimensionnés l’eau envahit la chaussée qui se transforme en véritable canal, c’est une situation qui dure plusieurs heures ou même quelques jours, c’est le cas de la rue face de l’ANJARY Hôtel à Tsaralalana, Rue à Besarety.

Pour Antananarivo renivohitra, la plupart des dégradations apparaissent en saison des pluies surtout dans les régions basses comme Andravoahangy, Besarety, Isotry, Ampefiloha, Antohomadinika ou dans les points particuliers comme Epi d’or Andravoahangy, bifurcation betongolo, Avaradoha.

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
PREMIERE PARTIE : GENERALITES
CHAPITRE I : DESCRIPTION DE LA VILLE D’ANTANANARIVO
I. PRESENTATION GLOBALE DE LA VILLE D’ANTANANARIVO
II. SITUATION GENERALE
CHAPITRE II : LE RESEAU ROUTIER D’ANTANANARIVO
I. UTILITES DU RESEAU ROUTIER
II. HISTORIQUE DES RUES DE LA CAPITALE
III. DESCRIPTION TECHNIQUE
IV. POSITION DU PROBLEME
PARTIE II : ETUDE TECHNIQUE
CHAPITRE I : PRESENTATION DE LA ROUTE
I. LES CHAUSSES SOUPLES
II. LES CHAUSSES EN PAVES
III. LES CHAUSSEES EN PAVE DE PIERRE
IV. AVANTAGES – INCONVENIENTS
CHAPITRE II : ETAT ACTUEL DU RESEAU ROUTIER DE LA VILLE D’ANTANANARIVO
I. LES DIFFERENTES SOLLICITATIONS DE LA COUCHE DE ROULEMENT
II. LES DEGRADATIONS SUR LE RESEAU ROUTIER D’ANTANANARIVO
III. LES AUTRES CAUSES PRINCIPALES DES DEGRADATIONS
IV. PROBLEMES AUPRES DU SERVICE VOIRIE
CHAPITRE III : ENTRETIEN DU RESEAU ROUTIER D’ANTANANARIVO
I. DEFINITION GENERALE
II. LES BUTS DE L’ENTRETIEN DU RESEAU ROUTIER
III. IMPACTS D’INSUFFISANCE DE L’ENTRETIEN
IV. PERSPECTIVE D’ENTRETIEN DU RESEAU ROUTIER D’ANTANANARIVO
CHAPITRE IV : RECOMMANDATIONS et SUGGESTIONS
I. GESTION DE L’ENTRETIEN
II. DESCRIPTIONS TECHNIQUES
III. SUGGESTIONS
PARTIE III : ETUDE ECONOMIQUE
CHAPITRE I : GENERALITES DE L’ETUDE ECONOMIQUE
I. ROLES DE L’ETUDE ECONOMIQUE DANS UN PROJET ROUTIER
II. HYPOTHESE DE CETTE ETUDE ECONOMIQUE
CHAPITRE II : COUT DE CONSTRUCTION DES CHAUSSES
I. CHAUSSEE BITUMEE
II. CHAUSSEE PAVEE DE PIERRE
PARTIE IV : PROGRAMMATION SOUS V.B. 6.0
CHAPITRE I : DESCRIPTION GENERALE DE CHAUSSEE EN BETON
I. GENERALITES
II. DETERMINATION DE L’EPAISSEUR DE REVETEMENT EN BETON
CHAPITRE II : PROGRAMMATION SOUS VISUAL BASIC 6.0
I. APPLICATION AU VISUAL BASIC
II. PRESENTATION DU PROGRAMME
CONCLUSION GENERALE

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