La structure de chaussée

Par Jean-Luc AKOUETE

Dernière mise à jour : novembre 2016

1LA STRUCTURE DE CHAUSSEE

Les chaussées (routières, ferroviaires, aéroportuaires, de tramway, industrielles, etc.) sont des structures composites, multicouches, souvent complexes, conçues pour résister sur une durée de vie relativement longue aux multiples sollicitations mécaniques (liées principalement au passage de charges lourdes) et climatiques (cycles de température, pluie, gel, UV, etc.), qui l’une après l’autre, dégradent imperceptiblement les performances initiales des matériaux et de leurs interfaces.

La construction d’une route passe par les étapes de choix de tracé, terrassement (préparation du terrain, comblement des trous, rognage des bosses, planéité de l’arase de terrassement), mise en œuvre d’une couche de forme (elle participe au fonctionnement mécanique de la chaussée), puis d’une couche d’assise (elle apporte la résistance mécanique aux charges), puis d’une couche d’accrochage (liaison entre couche d’assise et couche de roulement, elle est réalisée avec une émulsion de bitume), et enfin d’une couche de roulement.

1.1Constitution d’une chaussée

Une chaussée est constituée de plusieurs couches mises en œuvre sur un sol terrassé appelé sol support. Le sol support est généralement surmonté d’une couche de forme.

Le corps de la chaussée proprement dit couches de forme, d’assise, de surface, de fondation, de base, d’usure, de roulement, de liaison est constitué de deux types de couche, les couches d’assise et la couche de surface.

L’assise de la chaussée est généralement constituée de deux couches, la couche de fondation et, par-dessus, la couche de base. Ces couches, généralement constituées de matériaux liés, permettent à la chaussée de résister mécaniquement aux charges induites par le trafic.

Quant à la couche de surface, elle est constituée de la couche de roulement (ou d’usure) qui subit directement les agressions du trafic et du climat. Une couche dite de liaison est parfois intégrée entre la couche de roulement et la couche de base de l’assise. Elle permet d’une part de spécialiser la couche de roulement au confort et à la sécurité des usagers.

La couche de roulement et la couche de liaison constituent la couche de surface d’une chaussée.

Group 25

Coupe transversale d’une chaussée

      1. Le sol support ou la partie supérieure des terrassements (PST)

La nature géologique des sols permet de les classer dans quatre grandes familles :

Le sol support peut être en remblai, qui est un sol surélevé, ou en déblai, qui est un sol enfoncé. La portance des sols, exprimée en MPa, varie selon leur teneur en eau.

Le sol support est désigné dans sa partie supérieure par le terme « Partie Supérieure des Terrassements » (PST). Sa surface constitue l’arase de terrassement (AR).

La PST est constituée d’une épaisseur de sol d’environ un mètre. L’arase qualifie la surface de la PST et principalement sa portance dans le long terme. Cette portance doit être représentative des conditions hydriques les plus défavorables que subira la plate-forme pendant la vie de la chaussée.

On distingue quatre classes d'arase qui conditionne le dimensionnement de la couche de forme.

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Les techniques pour améliorer la portance sont :

      1. La couche de forme

A court terme, la couche de forme doit être en mesure d’assurer :

A long terme, elle doit permettre :

La plate-forme support de chaussée (PF)

Il s’agit de la surface de la couche de forme dont le dimensionnement est établi à partir du classement du couple PST/AR.

Le guide des terrassements routiers distingue quatre classes de PF. Le module minimal de la classe de PF est la valeur utilisée dans le dimensionnement de la structure de chaussée.

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Tableau des modules de calcul descriptifs de la plate-forme support de chaussée

      1. La couche d’assise

On distingue six types d’assise :

L’assise est composée de deux couches, la couche de fondation et la couche de base.

La couche de fondation

Elle répartit les contraintes induites par le trafic à un taux compatible avec les limites admissibles du sol support.

La couche de base

C’est la couche la plus proche de la couche de surface. Elle reçoit des contraintes et des déformations notables.

      1. La couche de surface

Elle est constituée de la couche de liaison et de la couche de roulement.

La couche de liaison

La couche de liaison permet de spécialiser la couche de roulement au confort et à la sécurité des usagers.

La couche de roulement

La couche de roulement d’une chaussée est la seule couche perçue par les usagers. Elle assure :

Elle doit résister à une circulation souvent canalisée avec des freinages fréquents et s’intégrer à l’environnement architectural. Elle doit limiter les bruits de roulement des véhicules.

Concernant les types de matériaux bitumineux utilisés, on peut citer :

Références et sitothèques

Une voirie pour tous - Certu

Autopsie d’une chaussée - Tristan LORINO - LCPC

Dimensionnement des structures des chaussées urbaines - Certu

Manuel ce conception des chaussées neuves à faible trafic - Setra - LCPC

Apport du drainage dans la conception des plates-formes support de chaussées - Setra

Guide technique pour l’utilisation des matériaux régionaux d’Ile-de-France - Décembre 2003

http://www.certu.fr

http://www.setra.developpement-durable.gouv.fr