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.
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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.
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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.
Projet de fin d’année 1: 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
Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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
Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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.
10
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)
Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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. Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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. Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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.
Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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. Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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.
.
Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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
Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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
Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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
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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
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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
Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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). Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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.
Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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Expériences à travers le monde ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ 2 1
Canada France
Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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. Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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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. Projet de fin d’année 1: Les chaussées drainantes
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Merci pour votre attention