6-Methodes AASHTO-ALIZE 2016 [PDF]

Zitiervorschau

Dimensionnement chaussées

2016

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Méthode empirique AASHTO

1951-1961 : Grande campagne d’essais AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) Version 1993 Supl 1998

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Méthode empirique AASHTO

4,2  Pt 1 4,2  1,5 log W= 9,36 log ( SN  1)  0,20   log  0,372( S  3) 1094 R 0,40  5,19 ( SN  1) log

W = nombre équivalent d'essieux de 8,2 t escompté pendant 15 ans

SN = indice de structure SN = ai Di (voir abaque ci-dessous) S = facteur représentant la portance du sol (voir abaque ci-dessous) Pt = indice de qualité finale R = facteur qui tient compte des conditions climatiques (R varie de 0,5 à 5 pour sol gelé à saturé) Pour le Maroc on prend généralement : R = 0,75 pour les zones non arides R = 0,50 pour les zones arides R = 1,00 pour haute montagne

Pr K. Lahlou, EHTP Casablanca

1

Dimensionnement chaussées

2016

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Méthode empirique AASHTO (formule en puissance)

W=

10

0 , 372 ( S  3)

 ( SN  1) R  10 0,2

9 , 36

G

1



W = nombre équivalent d'essieux de 8,2 t escompté pendant 15 ans

SN = indice de structure SN = ai Di (voir abaque ci ci-dessous) dessous) S = facteur représentant la portance du sol (voir abaque ci-dessous) R = facteur qui tient compte des conditions climatiques (R varie de 0,5 à 5 pour sol gelé à saturé) Pour le Maroc on prend généralement : R = 0,75 pour les zones non arides R = 0,50 pour les zones arides R = 1,00 pour haute montagne

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Méthode empirique AASHTO

W=

10

0 , 372 ( S  3)

4,2  Pt G 4,2  1,5

  0,4 

 ( SN  1) R  10 0,2

9 , 36

G

1



Pt : indice de qualité finale (après 15 ans) Etats de référence (5 > Psi >0) : • Chaussée neuve: Psi = 4,2 • Chaussée à refaire: Psi = 1,5

1094 ( SN  1) 5,19

En pratique, on utilise des abaques faciles à exploiter

Pr K. Lahlou, EHTP Casablanca

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Dimensionnement chaussées

2016

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Méthode empirique AASHTO

SN en pouces 1 pouce = 2,54 cm

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Méthode empirique AASHTO

Pr K. Lahlou, EHTP Casablanca

3

Dimensionnement chaussées

2016

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE APPROCHE DE DIMENSIONNEMENT RATIONNEL DONNEES

Modélisation Ei , hi

Trafic Sol Matériaux, Climat,… PREDIMENSIONNEMENT:

Nécessite une bonne connaissance pratique et expérimentale des chaussées et des matériaux :

• Contraintes technologiques d’épaisseur mini et maxi  compacité, ité uni, i … • Minimiser le nombre d’interfaces (risques de défauts) • Couche de roulement = f(trafic, entretien,...)

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE APPROCHE DE DIMENSIONNEMENT RATIONNEL CALCUL DE LA STRUCTURE

Calcul théorique des contraintes et des déformations  LOGICIELS

VERIFICATION EN FATIGUE

Comparaison aux adm et adm : • Connaissance des matériaux en laboratoire (loi de fatigue, probabilités) • Connaissance expérimentale des lois de comportement in-situ (calage comportement réel des chaussées) • Connaissance expérimentale p du trafic  N équivalent q

N



? O

PROFIL EN TRAVERS

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adm Neq

N

4

Dimensionnement chaussées

2016

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Méthode rationnelles: Modèle de Boussinesq

  z3  z  q 0 1  2 2 3/ 2   (a  z ) 

W

2(1  22 ) E2

q0 a

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Méthode rationnelles: Modèle bicouche de Hogg

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5

Dimensionnement chaussées

2016

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Méthode rationnelles: Modèle multicouches de Burmister

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Méthode rationnelles: Modèle multicouches de Burmister

Pr K. Lahlou, EHTP Casablanca

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Dimensionnement chaussées

2016

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Méthode rationnelles: Modèle multicouches de Burmister

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Nature des interfaces

COLLE

DECOLLE

Rappel RDM:

h

Pr K. Lahlou, EHTP Casablanca

1   max 4

 max



E L L O C

b

 max

E L L O C E D

h

E L L O C

section

3T 2(2hb)

7

Dimensionnement chaussées

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DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Effets des conditions de collage sur la durée de vie

8 BB

8 BB

8 BB

8 BB

15 GB

15 GB

15 GB

15 GB

45 GNT

45 GNT

45 GNT

45 GNT

SOL

SOL

SOL

SOL

4 ans

5 ans

15 ans

6 mois

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Nature des interfaces (Bibliothèque ALIZE)

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Dimensionnement chaussées

2016

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Caractéristiques élastiques des couches de chaussée • Pour les sols supports: 20  Ev2  200 MPa

(  0,35 )

• Pour les GNT destinés aux couches de fondation / base : EGNT = 200 à 600 MPa (  0,35 ) En fait EGNT / Esol varie entre 2 et 4 selon l’épaisseur et la qualité de la grave • Pour les assises traitées les modules sont de l'ordre de :  Grave bitume : E  8 GPa (  0,35) à 15°C et 10Hz  Enrobé bitumineux : E  6 GPa (  0,35) à 15°C et 10Hz  Grave G ciment i t: E  20 à 23 GPa GP ( (  0,25) 0 25)  Béton de ciment : E  20 à 35 GPa (  0,25) pour tenir compte du caractère viscoélastique des matériaux traités aux liants hydrocarbonés, on définit le module complexe E* (voir plus loin).

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Caractéristiques élastiques des couches de chaussée (Bibliothèque ALIZE)

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Dimensionnement chaussées

2016

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Caractéristiques élastiques des couches de chaussée (Bibliothèque ALIZE)

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Epaisseurs mini et maxi des couches de chaussée (Bibliothèque ALIZE)

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Dimensionnement chaussées

2016

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Critères de dimensionnement

CHAUSSEE ELONGATION

COMPRESSION

t

z

t ou t < seuil adm z < seuil adm

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Critères de dimensionnement Pour les matériaux non traités (graves non traitées et sols) : le modèle adopté est le modèle d’endommagement par accumulation des déformations plastiques irréversibles (orniérage).

C’est un modèle empirique de la forme A Nb indépendant du matériau non traité considéré, mais variant en pratique selon la nature de la chaussée et l’intensité é du trafic (chaussée é neuve ou renforcement, trafic faible ou fort, …). On prend, en général:

 

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Z adm

= 0,012 N-0,222

trafic moyen à fort

Z adm

= 0,016 N-0,222

trafic faible

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Dimensionnement chaussées

2016

DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEE Critères de dimensionnement Pour les matériaux traités (hydrocarbonés, traités aux liants hydrauliques et les bétons): modèle d’endommagement par fatigue sous les sollicitations répétées de traction par flexion exercées par le trafic. La sollicitation admissible est une fonction décroissante avec le nombre de chargements appliqués par le trafic, elle s’exprime sous la forme générale :

Stadm = A x P x Nb A et b = paramètres issus d’essais de fatigue en laboratoire (b