Méthode LNTPB

Principe de calcul

Le calcul de chaque couche repose sur la détermination d’une épaisseur équivalente lue sur les « abaques de dimensionnement des chaussées à Madagascar » La répartition du trafic et le CBR du sol support sont essentiels à l’utilisation des abaques. b- Répartition du trafic Dans cette méthode, tout véhicule supérieur à 3,5T est appelé poids lourd. Leur nombre est nécessaire pour connaitre la nature du trafic. Si P= 𝑁′ 𝑁𝑇 × 100 ≤ 30% ; trafic à répartition normale des poids lourds (TN) Si P= 𝑁′ 𝑁𝑇 × 100 ≥ 30% ; trafic à forte répartition des poids lourds (TL) Avec P : Pourcentage des véhicules de poids supérieur à 3,5T ; NT : Nombre total du trafic ; N ′ : Trafic corrigé des poids lourds. Le trafic corrigé est donnée par la relation suivante : N’=α × β × N Dans laquelle α est le coefficient correcteur du taux d’accroissement (α= 0,79 pour T=7%). Avec β : Le coefficient correcteur de durée de vie (β=1 pour une chaussée souple) ; N : Nombre de poids lourds. Si N=38 PL/j et NT= 120 V/L, alors le pourcentage des poids lourds est : P=38 ×0,79 ×1 120 × 100 = 25,016% ≤ 30% D’où, le trafic est à répartition normale. Urbanisme, Architecture et Génie Civil 96 c- Portance du sol support La portance du sol se groupe en trois valeurs : Portance du sol Localisation 10 0+000-0+350 10 1+250-1+420 15 0+350-1+250 15 1+420-1+820 15 1+820-1+980 20 1+980-3+254 Tableau n° 31: CBR du sol support d- Epaisseur équivalente Trois valeurs seront obtenues par la lecture de l’abaque de dimensionnement avec un trafic à répartition normale. CBR= 10, 𝐸é𝑞𝑢 =29,5 cm CBR= 15, 𝐸é𝑞𝑢 =26,5cm CBR= 20, 𝐸é𝑞𝑢 =24,5cm e- Epaisseurs réelles des couches L’épaisseur équivalente en fonction de l’épaisseur réelle des couches est exprimées par : 𝐸é𝑞𝑢 = 𝑎𝑟 ℎ𝑟 + 𝑎𝑏 ℎ𝑏 + 𝑎𝑓 ℎ𝑓 Avec E é𝑞𝑢 : é𝑝𝑎𝑖𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟 é𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒 (𝑒𝑛 𝑐𝑚) ; ℎ𝑟 , ℎ𝑏 , ℎ𝑓 : épaisseur réelle respective de la couche de roulement, couche de base et couche de fondation (en cm) ; Urbanisme, Architecture et Génie Civil 97 , 𝑎𝑏 , 𝑎𝑓 :coefficient d’équivalence respectifs de la couche de roulement, couche de base et couche de fondation (leurs valeurs sont représentées par un tableau situés en annexes). ℎ𝑟 et ℎ𝑏 sont à imposer par la valeur des épaisseurs minimales. En effet, l’épaisseur minimale est requise afin d’éviter le risque de rupture du corps de chaussée par la suite de contraintes excessives dans l’une des couches. Couche Trafic N ou N’ TN (V/j) CBR couche de fondation Epaisseur minimale (cm) Observation Couche de surface 10 1 Monocouche 20-100 2 Bicouche ≥200 2,5 Enrobés denses Couche de base 10 20-30 15 >30 12 20-100 20-30 20 >30 15 ≥200 20-30 25 >30 20 Source : Cours de dimensionnement des routes Tableau n°32 : Epaisseurs minimales des couches selon RRL66 C’est-à-dire qu’en fixant les valeurs de deux paramètres d’épaisseur, on pourra obtenir l’autre. Pratiquement, cette méthode suggère de se donner l’épaisseur de ℎ𝑟 et de ℎ𝑏 pour calculer ℎ𝑓 en respectant les valeurs minimales permises en épaisseur telle que : ℎ𝑓 = 𝐸é𝑞𝑢 − ( 𝑎𝑏 × ℎ𝑏 + 𝑎𝑟 × ℎ𝑟 ) 𝑎𝑓 Nature du trafic : TN et N’= 31PL/j, d’où les matériaux de chaque couche : CR : Esb ou ℎ𝑟 = 2𝑐𝑚 𝑒𝑡 𝑎𝑟 = 1 ; CB : GCNT 0/315 ou ℎ𝑏 = 15𝑐𝑚 𝑒𝑡 𝑎𝑏 = 1 ; CF : MS où 𝑎𝑓 = 0,7. Urbanisme, Architecture et Génie Civil 98 CBR Epaisseur équivalente ℎ𝑏 (cm) ℎ𝑓 (𝑐𝑚) GCNT 0/315 théorique pratique  Tableau n°33 : épaisseurs réelles des couches Figure n° 21: Structure de la chaussée par méthode LNTPB 

Vérification de contraintes

Le principe de vérification consiste à étudier l’admissibilité de l’épaisseur réelle calculée de la chaussée. Pour ce faire, nous allons calculer et comparer si les contraintes radiales de la chaussée de traction 𝜎𝑟à la base de la couche de revêtement (Esb) et les contraintes verticales de compression 𝜎𝑧 au niveau du sol de plateforme sont inférieures à celles admissibles (𝜎𝑟 < 𝜎𝑟,𝑎𝑑𝑚.et 𝜎𝑧 < 𝜎𝑧,𝑎𝑑𝑚). Les contraintes admissibles  Contraintes radiales 𝜎𝑟,𝑎𝑑𝑚 La contrainte de traction admissible au niveau du revêtement ou des couches liées est donnée par le guide de dimensionnement des chaussées neuves. A titre indicatif pour les pays tropicaux, elle est de 1 à 1,5 Mpa pour l’Esb. Le cas défavorable (𝜎𝑟,𝑎𝑑𝑚= 10 bars) sera retenu dans la suite de cette étude.  Contraintes verticales 𝜎𝑧,𝑎𝑑𝑚 Cette contrainte est calculée selon la formule de Dormon-Kerchoven : 𝜎𝑧,𝑎𝑑𝑚 = 0,3 × 𝐶𝐵𝑅 1 + 0,7 log 𝑁′ Urbanisme, Architecture et Génie Civil 99 Avec N’ : nombre de Poids lourds à l’année de service (N’=38Pl/j) ; CBR= Indice CBR de la plateforme. (CBR= 10) AN : 𝜎𝑧,𝑎𝑑𝑚 = 0,3 × 10 1 + 0,7 log 38 𝜎𝑧,𝑎𝑑𝑚 = 1,42 bar Les contraintes réelles existantes (𝜎𝑧 𝑒𝑡 𝜎𝑟) Elles sont obtenues à partir des abaques de Jeuffroy-Bachelez (voir annexe). Ces dernières sont fonctions de E1 E2 et de deux paramètres α et β qui donnent respectivement les valeurs ( 𝜎𝑧 q ) et ( 𝜎𝑟 q ( 𝐸1 𝐸 ) 2/3 ) ; les contraintes recherchées en sont déduites. D’une part, cette méthode utilise une structure tricouche présentée comme suit : Figure n° 22 : Présentation de la structure tricouche équivalente Avec a = 12,5cm : rayon d’empreinte des pneus (essieu standard jumelé de 13T) avec une pression de q=6,62 bar (0,662MPa) ; h et E : respectivement épaisseur et module d’élasticité de chaque couche (la plateforme supposée une couche infinie.