Analyse innovante des dégradations routières : solutions technologiques pour 2024

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🏫 Université de Lubumbashi - Ecole Supérieure des Ingénieurs Industriels - Département de Génie civil
📅 Mémoire de fin de cycle en vue de l'obtention du diplôme de Bachelier - 2021
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L’innovation dans l’entretien routier révèle que 60 % des chaussées souples souffrent de dégradations critiques. Cette étude sur le boulevard de l’indépendance à Likasi propose des solutions curatives innovantes, essentielles pour garantir la sécurité et la durabilité des infrastructures routières.


ENTRETIEN DES CHAUSSEES SOUPLES

On distingue deux types fondamentaux39 :

  • L’entretien préventif : ensemble des tâches entreprises pour prévenir les dégradations pouvant apparaître sur la route et ses dépendances.
  • L’entretien curatif : ensemble des opérations à réaliser pour corriger les défauts apparents sur la route et ses dépendances.

Ces deux types d’entretien se déclinent en deux catégories qui sont :

  • L’entretien courant : Il s’agit des travaux partiels de remise en état des sections de routes présentant, d’une année à l’autre, des dégradations pouvant être dues à des accidents ou à des faiblesses localisées de la structure ne mettant pas en péril l’ouvrage global. Il doit être réalisé régulièrement (tous les ans).
  • L’entretien périodique : La notion d’entretien périodique implique, le vieillissement des routes, les dégradations suffisamment fréquentes et répétées. Si ces dégradations ne

39 Michel FAURE, Routes : cours de l’ENTPE Tome I, éd. Aléas, Neuilly, 1997, P.97-123

sont pas reprises d’une façon globale elles entraîneront la destruction de l’ouvrage. Un entretien périodique comme son nom l’indique se réalise suivant une périodicité dont la valeur n’est pas forcément constante. Seules des inspections systématiques pourront permettre d’en déterminer l’opportunité.

L’entretiens préventif

        1. Purge

Elle consiste à substituer tout ou partie de matériaux du corps de chaussée par des matériaux de meilleur qualité. On distingue la purge superficielle qui consiste à remplacer une partie des matériaux, et la purge profonde où tous les matériaux de l’assise sont remplacés. C’est une opération onéreuse qui nécessite une haute qualité de réalisation pour assurer sa durabilité. Elle débute par un repérage, puis par un découpage franc de bords à l’aide de scie ou fraiseuse. Apres avoir éliminé les matériaux pollués, viennent les phases de fraisage de la fouille, de compactage, puis le remplissage de fonds de fouille. Enfin on procède à un compactage intense et à une imperméabilisation des bords.

Cependant les purges présentent plusieurs inconvénients, notamment dans le cas des chaussées faiblement structurées :

          • La faiblesse de la chaussée est souvent généralisée et non localisée. Alors, limiter les traitements structurels aux zones les plus faibles en apparence ne constitue pas une solution à moyen terme. Bientôt après les premières purges, apparaîtront de nouvelles zones dégradées.
          • Les purges accentuent l’hétérogénéité longitudinale de la chaussée. Purger de façon conséquente et discontinue des zones de quelques dizaines de m2 se traduit par la création de points faibles aux limites entre zones purgées et non purgées, lesquels risquent de s’amplifier sous l’effet des charges dynamiques.
          • Retirer localement des matériaux peut induire des perturbations dans l’état hydrique de la chaussée et amener à la création de zones très humides au sein de celle-ci, lesquelles, connues sous le nom de « baignoires », sont très préjudiciables.

Bouchage de nids de poule

Les nids de poule sont l’état ultime des dégradations d’une chaussée. Ces arrachements plus ou moins profonds peuvent parfois donner l’impression d’apparaitre sur la chaussée quasi spontanément, mais l’évolution peut être très rapide par temps de pluie et, ou, par fort trafic, ils ne peuvent apparaitre que sur une chaussée présentant un état de surface et structurel quelque peu insuffisant. De par leur conséquence sur la circulation, les nids de poule

nécessitent des interventions d’urgence. Celles-ci consistent à rendre à la chaussée son état initial en rebouchant les nids de poule dès la constatation de leur apparition. Pour ce faire on procède par découpage (bords verticaux), éliminations des parties non liées par décapage et nettoyage puis viennent la phase de d’accrochage (épandage d’émulsion), remplissage, compactage intense, et enfin traitement de surface.

Imperméabilisation de surface

Elle est destinée à éviter que l’eau ne pénètre à l’intérieur du corps de chaussée et à empêcher le départ des matériaux de surfaces. La pénétration d’eau peut être due aux fissures longitudinales de constructions ou transversales de retrait ou encore de faïençage de fatigue, aux arrachements par pelade ou à la porosité de revêtement par usure (vieillissement du liant). Cette opération consiste à réaliser un enduit superficiel d’usure localisé le plus souvent à l’aide de l’émulsion de bitume et du gravillonnage.

Scellement des fissures (pontage, colmatage)

Ce sont des techniques d’obturation des fissures qui visent à les rendre étanches. Il existe trois techniques.

          • La pénétration : elle consiste à introduire par gravité un liant fluide dans le corps de chaussée ;
          • Le garnissage : cette technique permet de couler un produit d’étanchéité ;
          • Le pontage : il consiste à épandre un mastic en faible surépaisseur à cheval sur la fissure.

Traitement de ressuage

Cette technique consiste à supprimer les effets néfastes liés à la présence de l’excès de bitume à la surface de la chaussée, en réincorporant des gravillons dans l’excès de liant en utilisant la méthode de brulage qui consiste à réduire le liant en excès par choc thermique à la lance ( chalumeau à gaz ), puis à épandre des gravillons et les enchâsser par cylindrage.

L’entretien curatif

Dans cette rubrique, on regroupe généralement des travaux nécessitant des moyens particuliers et disponibles dans les entreprises routières.

Reprofilage

Il s’agit de redonner à la chaussée un profil en travers correct afin d’évacuer l’eau et un profil en long régulier pour sécuriser et améliorer le confort des usagers, généralement par apport des matériaux.

Il nécessite tout d’abord un repérage, puis un accrochage. Il est préférable d’utiliser le béton bitumineux chaux. Le choix de matériaux dépend de l’épaisseur à reprofiler et du trafic.

Par la suite viennent les phases de répandage et compactage. Ces dernières sont suivies par une étape de vérification de la pente (2 à 5% maximum).

Resurfaçage

C’est l’enlèvement d’une épaisseur variable du revêtement existant par fraisage à froid et mise en place d’un nouveau revêtement.

Cette méthode consiste à enlever en tout ou en partie, selon les types des dégradations présentes, la couche d’enrobé bitumineux existante et à la remplacer par une nouvelle couche d’enrobé bitumineux afin de restaurer ou d’améliorer la surface de roulement de la chaussée. L’opération permet aussi de corriger le profil transversal et le longitudinal en effectuant des corrections sur la chaussée fraisée avant de poser la nouvelle couche de surface.

Les matériaux utilisés sont les bétons bitumineux, neuf ou recyclé, choisi selon les caractéristiques du projet.

          • Domaines d’utilisation : La technique permet de corriger les déficiences associées à la texture de surface telles le désenrobage et l’arrachement. Elle permet également la correction de l’aspect non uniforme de la surface revêtue ou des défauts de surface tels que, la pelade, et les ornières de sévérité majeure.
          • Restrictions et limites : Le fraisage est à éviter sur de faible épaisseur du revêtement (moins de 50 mm). Cette technique est déconseillée en cas de fissuration généralisée de sévérité majeure. Aussi cette méthode ne devrait pas être utilisée lorsqu’il y a des soulèvements différentiels sous l’effet du gel ou si la capacité structurale de la chaussée est déficiente.
          • Planification préliminaire et complémentaire : Il est nécessaire de procéder à l’enlèvement de tout matériau non recyclable, tel que certains scellements de fissures, avant l’exécution des travaux. Le mode opératoire ainsi que la condition mécanique des équipements de fraisage doivent être contrôlés de façon à assurer l’uniformité du profil et des stries de fraisage. La profondeur de réalisation du fraisage doit être telle qu’aucun plan de délaminage du revêtement existant ne se trouve à moins de 25 mm de la surface exposée après l’opération (prévention de la pelade). Le nettoyage de la surface doit être réalisé immédiatement avant la pose du liant d’accrochage.
          • Phases principales de réalisation : Les principales phases de réalisations sont : installation de la signalisation nécessaire avant les travaux, Scarification de la surface et transport des granulats bitumineux hors du site, balayage de la chaussée, fraisage du revêtement existant sur l’épaisseur prévue, réalisation des réparations localisées, si

requise, nettoyage de la surface, pose du liant d’accrochage, pose du nouveau revêtement, Compactage.

          • Essais et contrôles : L’inspection de la mise en œuvre devrait être effectuée afin de s’assurer de la propreté et cohésion de la surface, de l’uniformité et de la profondeur des stries de fraisage et de l’épaisseur résiduelle du revêtement (minimum de 50 mm).

Rechargement

Le rechargement consiste à ajouter à une chaussée existante une nouvelle couche d’enrobé bitumineux communément appelé rechargement simple, ou plusieurs couches d’enrobé bitumineux appelé rechargement lourd.

Renforcement

Il consiste à l’application des techniques d’entretien ou de constructions appropriées pour rénover une chaussée dégradée et pour éventuellement améliorer certaines de ses caractéristiques fonctionnelles. Il s’agit d’une opération onéreuse qui demande un haut niveau de préparation, une base de données importante et les moyens matériels non négligeables.

La Réhabilitation

Les chaussées les mieux construites et les mieux entretenues se dégradent sous l’effet des efforts répétés auxquels elles sont soumises et qui les fatiguent et si d’autant plus que la durée de service prévue par les concepteurs est dépassée, il est nécessaire de faire une réhabilitation par :

          • Soit l’exécution d’une couche de renforcement sur la chaussée même, pour que la structure de celle-ci soit beaucoup plus élevée que l’ancienne structure (cas de réhabilitation avec renforcement);
          • Soit la reconstruction totale de certaines couches de l’ancienne structure de la chaussée (cas d’une réhabilitation sans renforcement).

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39 Michel FAURE, Routes : cours de l’ENTPE Tome I, éd. Aléas, Neuilly, 1997, P.97-123


Questions Fréquemment Posées

Quels sont les types d’entretien des chaussées souples?

On distingue deux types fondamentaux : l’entretien préventif et l’entretien curatif.

Qu’est-ce que la purge dans l’entretien des chaussées?

La purge consiste à substituer tout ou partie de matériaux du corps de chaussée par des matériaux de meilleur qualité.

Comment traiter les nids de poule sur une chaussée?

Les interventions d’urgence consistent à rendre à la chaussée son état initial en rebouchant les nids de poule dès la constatation de leur apparition.

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