projet de fin d'année: Les chaussées drainantes

Université de Tunis El Manar Ecole Nationale d’Ingénieurs de Tunis Département de Génie Civil

Encadré par :

Projet de fin d’année 1

Les chaussées

drainantes

Mme. El Euch Saloua Réalisé par :

Feki Rami & Hammemi Mohamed Classe :

Année universitaire: 2017/2018

1ére année génie civil 1

❶

Problématique

❷

Généralités sur les chaussées

❸ Les matériaux routiers

Table des matières

❹ ❺

Les chaussées drainantes

Conclusion 2

ProblĂŠmatique

Problématique ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

❶ La forte augmentation des surfaces revêtues a

pour

conséquence

que

les

eaux

atmosphériques ne peuvent plus pénétrer naturellement dans le sous-sol.

❷ Lors de fortes chutes de pluie, Les réseaux d’évacuation

sont

parfois

complètement

saturés.

Les déversoirs d’orage entrent en fonction, les ruisseaux, les rivières débordent… et les rues sont inondées.

4

Les chaussées drainantes présentent la solution technique idéale pour absorber l’eau et l’acheminer jusqu’au sol naturel sous-jacent afin de lui permettre de reprendre son cycle naturel.

5

Le but de cette présentation est :

❶

❷

De préciser les différentes couches de chaussées..

De présenter les structures de chaussée et les

différents matériaux routiers. .

❸

De présenter les chaussées drainantes.

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Généralités sur les chaussées

Les différentes couches de chaussée : ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

1

Couche de forme

2

Couche de fondation

3

Couche de base

4

Couche de roulement

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Les différentes structures de chaussée ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬ Selon le fonctionnement mécanique de la chaussée, et en combinant les matériaux routiers, trois grandes familles de structures de chaussées sont proposées:

01

La chaussée souple

02

La chaussée rigide

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03

La chaussée semi-rigide

9

La chaussée souple

B

A  C’est une structure dont laquelle l’ensemble des couches qui la constituent, sont traitées aux liants hydrocarbonés.

 La couche de fondation et/ou la couche de base peuvent être constituées de grave non traitée.

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Les matĂŠriaux routiers

Les matériaux routiers ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

 La qualité de la construction des chaussées nécessite un choix judicieux des matériaux à utiliser.

 Les matériaux routiers sont dénombré en trois familles :

Les matériaux granulaires non traités .

les matériaux traités aux liants hydrocarbonés (les bitumes et leurs dérivés)

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Les matériaux traités aux liants hydrauliques (les ciments, les laitiers, etc.)

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Les matériaux granulaires non traités ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬ Les graves non traités  Elles proviennent du concassage de roches massives.

 Utilisés dans les couches de base et de fondations des structures de chaussées souples.

Les encroutements calcaires .



Matériaux abondant au sud et au centre de la Tunisie.

 Utilisés en corps du chaussée en couches d’assise.  Fabrication : ❶ Extraction. ❷ Concassage de la dalle d’encroutement.

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Les matériaux traités aux liants hydrocarbonés ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

Les graves bitumes

Les bétons bitumineux .

.

• Un matériau hétérogène constitué de • un enrobé structurant, possède un granulats et de liant hydrocarboné.

• Utilisé dans la couche de roulement.

module de rigidité élevé.

• Utilisé en couches de base pour

Les enduits superficiels .

• Constitué de bitumes et de gravillons sous la forme de couches successives.

• Utilisé en couche de roulement.

chaussée à fort trafic.

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Les matériaux traités aux liants hydrauliques ‫ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

Les graves ciments 01

Un mélange de granulats, de ciment et d’eau

02

Utilisé pour confectionner des assises de chaussée.

03

Ont la propriété d’être maniables puis se durcir progressivement.

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Les chaussĂŠes drainantes

Définition ‫ــــــــــــــــــــــــــــــ‬ C’est une chaussée dont le niveau de porosité de sa structure lui permet un stockage temporaire des eaux.

Chaussée drainante

Les eaux s'infiltrent directement dans la

chaussée soit vers des drains, soit vers le sol.

Elle assure simultanément une fonction

mécanique (support de la circulation) et une fonction hydraulique (drainage des eaux).

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Fonctionnement hydraulique ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

Recueil des eaux de pluie .

Vidange des structures réservoirs

Stockage temporaire des eaux pluviales.

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Si le sol est perméable

Si le sol est imperméable

VS

L'eau stockée dans le réservoir poreux s’infiltre directement vers le sol.

L'évacuation des eaux stockées dans la structure se fait par des drains.

Une réalimentation de la nappe phréatique dans des zones urbanisées. .

Vers le réseau public ou le milieu nature.

.

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Réalisation d’un revêtement en enrobé drainant

‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

Composition d’un béton bitumineux drainant 0/10

Définition d’un enrobé drainant

85 à 90%

❶ Comporte un réseau de vides (près de 20%)

❸ Ils font l'objet de la norme NF P 98-134

Un matériau pour couche de roulement

Granulats de dimension maximale 10 mm Sable passant au tamis de 2 mm

❷ Ils doivent présenter une granulométrie discontinue 0/8, 0/10 ou 0/14

8 à 12%

12 à 15%

Fines d’apport 4,3 à 4,6 %

❹

Bitume Pur

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20

01 02 03 04 05

La perméabilité

Adhérence et confort des usagers

5 propriétés des enrobés drainants

Atténuation du bruit pour les

usagers et l’environnement de la voie

La résistance à l'orniérage

Les propriétés photométriques

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21

La perméabilité ‫ــــــــــــــــــــــــــــــ‬

01

Evacuer une partie de la lame d'eau présente entre le pneumatique et la chaussée par les vides communicants.

La perméabilité

02

des enrobés

Réduire fortement risque d'aquaplanage.

le

drainants

03

Améliorer les conditions de visibilité par rapport à un enrobé classique.

22 La perméabilité

Adhérence et confort des usagers

Atténuation du bruit pourtemplate les usagers www.yourcompany.com | powerpoint et l’environnement de la voie

La résistance à l'orniérage

Les propriétés photométriques 22

Adhérence et confort des usagers ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

01

Evacuation rapide de l’eau de pluie.

02

Contact correct pneu - granulat

03

Augmentation du coefficient de frottement longitudinal

04

Amélioration de la visibilité et le confort des usagers

23 La perméabilité

Adhérence et confort des usagers

Atténuation du bruit pourtemplate les usagers www.yourcompany.com | powerpoint et l’environnement de la voie

La résistance à l'orniérage

Les propriétés photométriques 23

Atténuation du bruit pour les usagers et l’environnement de la voie ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

 L'utilisation des enrobés drainants permet la diminution des nuisances sonores.

 L’absorption acoustique dus au contact pneumatique-revêtement de surface.  La réduction du bruit dépend essentiellement:

1. De la porosité utile.

2. De la tortuosité des vides.

3. De l'épaisseur des revêtements drainants.

24 La perméabilité

Adhérence et confort des usagers

Atténuation du bruit pour les usagers et l’environnement de la voie

La résistance à l'orniérage

Les propriétés photométriques 24

La résistance à l'orniérage ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬  L'orniérage est la déformation longitudinale générée par le passage répété des charges sur la chaussée.

 Les enrobés drainants offrent une très bonne résistance à l'orniérage sous trafic lourd.

Les propriétés photométriques ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

 Les propriétés photométriques d'une surface routière décrivent le modèle de réflexion de la lumière par cette surface.

 Les enrobé drainants sont classés comme des revêtements sombres et spéculaires  il est souhaitable de prévoir une installation d'éclairage peu sensible à la spécularité du revêtement.

La perméabilité

Adhérence et confort des usagers

25 Atténuation du bruit pourtemplate les usagers www.yourcompany.com | powerpoint et l’environnement de la voie

La résistance à l'orniérage

Les propriétés photométriques

Caractéristiques thermiques des enrobés drainants ‫ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

❶

❷

❸

Comportement thermique

superposition 3 modes de

spécifique

transmission de chaleur

 La conductivité thermique d’un

 Conduction (transit par contact)

est plus sensible qu'un béton

enrobé drainant est plus faible

 Convection (flux d’air)

bitumineux.

que celle d'un enrobé dense.

• Rayonnement

 Cette

conductivité

croît

en

Convection

fonction de la quantité d'eau

conditions de gel  Sur sol gelé, l'enrobé drainant

 Sa température atteint plus Rayonnement

rapidement

celle

de

la

durée

du

précipitation.

retenue dans sa porosité.

Diminution

de

la

verglas.

Conduction

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Le problème de colmatage superficiel ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

 Le colmatage superficiel est l'un des problèmes qui freinent l'utilisation des chaussées drainantes.  Ce phénomène de colmatage peut être aussi le résultat:

01

02

03

 d'apports de terre.  de fines des surfaces voisines.

 de la présence d'un chantier à proximité.

Piégeage de sable à la surface du revêtement drainant

les pores situés entre les grains de sable sont colmaté

Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes

diminution de l’efficacité des enrobés drainantes

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L’entretien des enrobés drainants ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

L'entretien au cours de la durée de vie :

Le décolmatage  Il est réalisé au moyen de matériels spécifiques de traitement hydromécanique de surface.

 Les actions conjuguées d’une pulvérisation d’eau et d’une aspiration sont nécessaires.  Les rendements de ces matériels sont compris entre 5000 et 15000 m² / jour.  Les coûts de ces traitements sont extrêmement variables (2 à 4 €/m²).

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L'entretien au terme de la durée de vie : La réhabilitation ‫ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬

01

L’enlèvement de la totalité de la couche par fraisage, puis remise en place d’une nouvelle couche.

02

L’enlèvement de la couche par fraisage d’une ou plusieurs voies et remise en place d’une nouvelle couche.

03

Le recyclage du béton drainant en centrale en vue de reconstituer un nouveau béton drainant.

04

Recouvrement d’un béton drainant par un nouveau revêtement.

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29

Expériences à travers le monde ‫ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬ 2 1

Canada France

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30

Expériences Françaises ‫ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬ 4,5 millions de m² sur tous le réseau routier

15,8 millions de m²

1990 1989

25,3 millions de m²

1991 10,3 millions de m² .

1994

1992 1993

20,8 millions de m²

30,5 millions de m²

 Au début des années 2000, 19 % des surfaces sont en

enrobés drainants.  Deux chantiers importants en bétons drainants ont été réalisées en 2017:

 Autoroute A84 à Pont-Farcy en Normandie  Route RD 948 (2*2 voies) à La Roche sur Yon Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes

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Expériences Québécoises ‫ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ‬ L’enrobé drainant est peu utilisé dans le réseau routier du Québec. Parmi les

Parmi les enrobés drainants qui ont été utilisés, on a

raisons invoquées

remarqué:

01

L’utilisation d’abrasifs en grande quantité. Ce qui favorise le colmatage des cavités.

 Un échec sur l’A40, dans la région de Montréal.  L’expérience a été plus positive sur l’A20/ route 132, sur la rive sud de Montréal entre les ponts Champlain et Victoria.

Les causes

02

03

Manque de fournisseurs.

Peu testé dans les conditions hivernales du Québec.

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Conclusion

CONCLUSION ‫ــــــــــــــــــــــــ‬

 Les chaussées munies de revêtements drainants en surface, occupent une place importante en assainissement pluvial par:  Leur bonne intégration dans l'urbanisation.

 Leur rôle hydraulique très important dans le stockage temporaire des eaux pluviales.  Ils peuvent éventuellement offrir certains avantages supplémentaires tels que:  La réduction des nuisances sonores dues au trafic routier.  L'amélioration de l'adhérence par temps de pluie.  La suppression des projections d'eau, ce qui contribue à l'amélioration de la sécurité et du confort des usagers.  Certains aspects tels que le colmatage freinent encore le développement de ces chaussées.

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34

Merci pour votre attention