Matériaux pour remblai

Les matériaux pour remblai nécessaire à la construction proviendront, dans la mesure du possible, des profils en déblai voisins sous réserve des qualités de spécifications. Le sol de remblai doit avoir les qualités suivantes :
 Ne pas contenir des matières organiques;
 Ne pas contenir des granulats de dimension supérieure à 200 mm ;
 Pourcentage des fines : 10% 􀁧 %􀁩 􀁧 3􀁀% ;
 Limite de liquidité : 􀁪􀀸 􀁫%􀁬 􀁧 􀁓􀁀􀁫%􀁬 ;
 Indice de plasticité : 􀁭􀁮􀁫%􀁬 􀁧 30􀁫%􀁬 ;
 Taux de compactage minimal : ≥ 􀁯0􀁫%􀁬􀁰􀀧􀁢 ;
 Et gonflement linéaire : G < 2%.
 CBR à 95 % de l’OPM > 15

Matériaux pour couche de fondation

La couche de fondation a pour rôle d’encaisser une grande partie des forces verticales transmise par la couche de base et de transmettre l’autre partie vers le sol support. Les matériaux utilisés pour cette couche sont les matériaux de gîte.
Les matériaux de couche fondation doivent remplir les conditions suivantes :
 Diamètre maximale : 􀁱􀁟􀁲􀁳 􀁁 􀁀0 􀁃􀁃 ;
 Teneur en fine : 􀁩􀁫%􀁬 􀁁 3􀁀􀁫%􀁬 ;
 Indice de plasticité : 􀁭􀁮 􀁁 􀀾0 ;
 CBR à 95% OPM à 4 jours d’immersion : 􀁴􀁉􀀼 ≥ 30 ;
 Et gonflement linéaire : 􀁵 􀁁 1 􀁫%􀁬.

Les granulats

Les granulats doivent être parfaitement propres, exempts de terre et matières organiques.
Ils seront issus de roches possédant les qualités suivantes :
 Coefficient Los- Angeles : 􀁁 30 ;
 Adhésivité passive : ≥ 􀁯0% ;
 Sable de concassage : 􀁶􀁸 􀁹 􀁀0 ;
 Sable roulé : 􀁶􀁸 􀁹 􀁓􀁀

Le filler

Le filler sera exclusivement du ciment, de la chaux ou du filler calcaire. Les spécifications granulométriques sont les suivantes :
 Passant au tamis 80 :≥ 􀁼0% ;
 Et passant au tamis de 0,2 mm : 100%.

PROVENANCE DES MATERIAUX

Gisements meubles

Les gisements meubles sont les emprunts et les gîtes qui se différencient par leurs C.B.R. Pour les gîtes, le C.B.R est supérieur à 20 mais pour les emprunts les CBR peuvent être compris entre 10 et 20.
Les gîtes sont destinés pour la réalisation de la couche de fondation et les emprunts pour le remblaiement.

Les gîtes

Dans les gîtes seront extraits les matériaux sélectionnés pour la couche de forme et la couche de fondation. En considérant l’itinéraire, les caractéristiques des gîtes étudiés entre
Daraina et Ambolamena seront récapitulées en ANNEXE I.

Les emprunts

Les emprunts sont des gisements meubles où les matériaux servant à édifier un remblai routier y sont extraits. D’après les recherches et prospections effectuées par la LNTPB le long de l’axe, la localisation, le volume exploitable ainsi que les caractéristiques géotechnique des matériaux meubles issus de chacun des emprunts ont été récapitulés en ANNEXE I.

Gisements rocheux

Les gisements rocheux ou les carrières rocheuses comme son nom l’indique sont les lieux où les matériaux rocheux sont exploités. Les matériaux destinés pour la couche de base et la couche de roulement y sont extraits.
Les caractéristiques et les localisations des gisements rencontrés sur l’axe de la RN5-A seront résumées dans le tableau qui suit.

DIMENSIONNEMENT DE LA CHAUSSEE

Le dimensionnement d’une structure de chaussée routière consiste à déterminer la nature et l’épaisseur des couches qui la constituent afin qu’elle puisse résister aux diverses agressions auxquelles elle sera soumise tout au long de sa vie. Les méthodes de dimensionnement tiennent compte des effets du trafic, de l’environnement, du sol de fondation et des matériaux de construction pour obtenir une conception structurelle.
Pour le dimensionnement de la chaussée, plusieurs méthodes peuvent être utilisées. Mais pour le cas de ce projet, la méthode LCPC et la méthode LNTPB, qui sont des méthodes applicables à Madagascar, seront utilisées.
Avec l’aménagement proposé, le schéma de calcul de structure de la chaussée est le suivant:

METHODE LCPC

La méthode de dimensionnement des chaussées SETRA/LCPC est une méthode de type analytique. Elle est caractérisée par une approche rationnelle basée sur un calcul élastique des sollicitations (contraintes et déformations) engendrées dans la chaussée par le passage des charges roulantes.

Domaine d’application

Elle s’applique aux :
 Différentes catégories de routes;
 Chaussées à faible trafic jusqu’aux structures autoroutières.
Les dimensionnements sont calés en fonction des conditions climatiques et les charges roulantes légalement admises en France, mais la démarche rationnelle permet de transposer les règles à d’autres contextes.

Dimensionnement par la méthode SETRA – LCPC

Prise en compte du trafic

Vu les études sur le trafic effectuées précédemment, le nombre d’essieu standard supporté par la chaussée pendant sa durée de vie sera évalué.

Classe du trafic

Le tableau de classification de trafic MJA de SETRA donne la classe du trafic en fonction du nombre de poids lourds par jour par sens (PL/j/sens) :

Modélisation et vérification des contraintes et déformation

Plusieurs modèles mathématiques de système multicouches peuvent être utilisés pour le calcul des structures qui constituent la chaussée. Pour ce projet, la méthode de Burminster, qui est le modèle utilisé par le logiciel Alizé-LCPC, sera utilisée.

Epaisseur équivalente donnée par les abaques

A partir du trafic et de la portance du sol support, l’abaque TN (cf. ANNEXE III) pour les dimensionnements des chaussées à Madagascar donne les valeurs de l’épaisseur équivalente suivant la zone traversée.

Structure d’aménagement

Pour combler le manque de portance au niveau du sol support, une couche de forme, qui sera renforcée par un géotextile, sera aménagée. Ce géotextile aura comme fonction principale le renforcement et le drainage pour empêcher les eaux superficielles d’atteindre le sol support qui est en majeure partie constitué d’argile plastique.

Etude de la stabilité

La stabilité de la construction est ici assurée par le rôle d’effet membrane joué par le géotextile comme le montre la Figure 37. L’effet membrane étant l’aptitude d’un renfort géosynthétique à s’incurver pour mobiliser, par traction, des efforts orientés initialement dans le plan perpendiculaire à son plan [10].

CHOIX DE LA VARIANTE RETENUE

Pour le choix de la variante qui sera retenue pour le projet, une analyse multicritère est à effectuer. L’analyse multicritère permet de dépasser le cadre de la rentabilité économique pour essayer d’atteindre l’efficacité économique et sociale de la présente construction.
Le choix de variante repose sur les critères suivants :
 Coût des travaux : c’est le critère principal qui intéresse les bailleurs de fonds mais le coût ne se limite pas à son seul coût de la construction, il doit intégrer le coût de l’entretien ;
 Technologie de mise en oeuvre : il faut aussi tenir compte des difficultés qui pourraient être rencontrées lors de la construction ;
 Pérennité de la construction : la longévité de la route est un facteur essentiel ;
 Facilité difficulté de l’entretien : certains matériaux de construction nécessite des techniques et matériels assez avancés;

Variante N°01 : solution de la méthode LCPC

Comme structure : une couche de roulement en béton bitumineux, une couche de base en grave bitume, une couche de fondation en GCNT et une couche de forme en matériaux sélectionnés.