Description des relevés

Les sections expérimentales sont localisées dans la région de la Capitale-Nationale. Elles sont situées précisément sur le boulevard Robert-Bourassa, sur le boulevard Champlain ainsi que sur le Chemin Royal à l’Île d’Orléans. Chacune d’entre elles ont une longueur de 100 mètres. Bien qu’une grande partie des données brutes pour ces 3 sections d’essais soient disponibles par l’entremise du MTMDET, les travaux de terrain ont permis de

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récolter des valeurs de soulèvement au gel et d’IRI estival. Les manipulations sur les données brutes sont les mêmes que celles présentées à la section 4.1.1. Les sections à l’étude ont été suivies sur une période de 2 ans, soit durant deux hivers et un été. À chaque occasion, des relevés d’arpentage et de profilométrie ont été réalisés afin d’évaluer les soulèvements et la dégradation de l’uni des chaussées à l’étude. Les mesures d’arpentage réalisées permettent de calculer le soulèvement au gel de la chaussée à la fin de l’hiver en période de gel maximal. Les valeurs d’arpentage du deuxième hiver sont utilisées avec les valeurs estivales afin de calculer le soulèvement recherché. La différence d’élévation en surface entre les valeurs d’hiver et d’été représente le soulèvement au gel. Il est essentiel de prendre les mesures exactement au même endroit à toutes les occasions, ce qui implique un marquage à l’aide de clous d’arpentage à tous les 10 mètres lors de la première visite du site. Ces clous sont référencés par rapport à un repère fixe afin de pouvoir comparer les valeurs des différents relevés. La valeur des soulèvements au gel retenue pour chacune des sections est basée sur une moyenne des soulèvements aux 10 points d’arpentage. Suite à l’obtention de cette valeur, un rétrocalcul du potentiel de ségrégation (SP) du sol d’infrastructure est effectué à l’aide du logiciel de conception des chaussées Chaussée 2 comme présenté à la section 4.1.1.4 . La valeur de soulèvement au gel moyen est alors déterminée à l’aide de l’indice de gel normal propre aux différents sites. Le soulèvement au gel moyen est égal à 14 mm pour ces 3 sections avec un écart-type de 6 mm.

Les valeurs estivales d’IRI récoltées sont jumelées à des valeurs collectées lors de relevés de terrain antérieurs afin d’obtenir les valeurs représentatives de la période d’analyse équivalente à la période de conception. Ces valeurs sont récoltées avec un profilomètre portatif, représenté à la Figure 4.6.

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Figure 4.6 - Profilomètre portatif de SurPRO

La même procédure que présentée à la section 4.1.1.1 est alors utilisée afin de déterminer le ΔIRILT pour les 3 sections retenues. Le ΔIRILT moyen est égal à 0,082 m/km·a avec un écart-type de 0,044 m/km·a.

De plus, un coefficient de variabilité de la gélivité des sols de 0,5 est attribué aux trois sections puisqu’elles sont toutes situées en zones urbaines où les variations de sols sont fréquentes avec la présence des infrastructures souterraines et des nombreuses tranchées.

4.2.3.2 Description des sites à l’étude

Le boulevard Robert-Bourassa est situé dans l’arrondissement Les Rivières de la Ville de Québec. La section est précisément située entre les avenues de Porto et de Varsovie en direction nord et elle est classée comme une route collectrice à quatre voies. Le plan de localisation présenté à la Figure 4.7 décrit plus en détail l’emplacement exact du site d’étude.

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Figure 4.7 - Plan de localisation du site sur le boulevard Robert-Bourassa

Ce site est compris dans la section rouge illustrée dans la Figure 4.7. Bien que les relevés aient été réalisés en 2016 et 2017, des données brutes comprenant des valeurs d’IRI et de trafic sont recueillies depuis la dernière réhabilitation en 2006. La période d’analyse est donc de 10 ans pour cette section. Avec un DJMA équivalent à 14 285 véhicules/jours, le trafic est élevé à cet endroit puisque ce boulevard demeure une artère principale pour les gens qui habitent le nord de la ville. Le Tableau 4.3 présente la structure de chaussée observée sur le site du boulevard Robert-Bourassa suite aux forages effectués par le MTMDET.

Tableau 4.3 - Structure de chaussée du boulevard Robert-Bourassa

Type Épaisseur - (mm) Revêtement bitumineux - 190 Fondation MG-20 260 Sous-fondation MG-112 600 Sol d'infrastructure SP -

Il est à noter que toutes les épaisseurs retenues proviennent de moyennes établies à partir de plusieurs forages réalisés sur la section. L’épaisseur totale de la structure de chaussée est de 1050 mm.

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La deuxième section à l’étude est située sur le boulevard Champlain en direction ouest entre la Côte de Sillery et le Chemin du Foulon dans l’arrondissement Sainte-Foy-Sillery- Cap-Rouge tout près du fleuve Saint-Laurent. La Figure 4.8 présente le plan de localisation qui indique l’endroit précis de ce deuxième site à l’étude.

Figure 4.8 - Plan de localisation du site sur le boulevard Champlain

La section identifiée en rouge numérotée avec le chiffre 2 indique précisément le site d’étude sur le boulevard Champlain. Elle fait partie des routes régionales à quatre voies comprises dans cette région urbaine. Comme la dernière réhabilitation a eu lieu en 2008 sur cette section, la période d’analyse est d’une durée de 8 ans. Le trafic sur ce boulevard est élevé, avec un DJMA de l’ordre de 10 800 véhicules/jours, puisqu’il constitue une voie rapide pour quitter le centre de la ville. La structure de la chaussée présentée dans le Tableau 4.4 a été obtenue suite à des forages réalisés au courant de l’été 2007 par le personnel du MTMDET.

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Tableau 4.4 - Structure de chaussée du boulevard Champlain

Type Épaisseur - (mm) Revêtement bitumineux - 140 Fondation MG-20 275 Sous-fondation MG-112 850 Sol d'infrastructure SP -

Les mesures présentées dans le Tableau 4.4 correspondent à la moyenne de plusieurs sondages effectués. L’épaisseur totale de la structure de chaussée est de 1265 mm. La dernière section étudiée est située dans la municipalité de Saint-Pierre-de-l’Île- d’Orléans sur l’Île d’Orléans à l’est de la Ville de Québec. Le site présenté à la Figure 4.9 est localisé entre les avenues Leclerc et Rousseau sur le Chemin Royal en direction ouest au cœur de la municipalité.

Figure 4.9 - Plan de localisation du site sur l’île d’Orléans

Encore une fois, la section en rouge numérotée avec le chiffre 1 indique l’endroit précis du troisième site retenu. À l’opposé des deux autres sections retenues, cette route régionale est construite avec une voie dans chaque direction. Les données sont recueillies sur une période de 10 ans, soit de 2006 à 2016, ce qui représente la période d’analyse sur

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cette section. L’intensité du trafic sur ce site se traduit par une valeur de DJMA équivalente à 6 700 véhicules/jours, ce qui est relativement peu élevé en raison de la faible population qui habite sur l’île. Les valeurs présentées dans le Tableau 4.5 décrivent l’épaisseur des différentes couches de la structure de chaussée.

Tableau 4.5 - Structure de chaussée du Chemin Royal

Type Épaisseur

- (mm)

Revêtement bitumineux - 130

Fondation MG-20 250

Sous-fondation MG-112 600

Sol d'infrastructure SC Grossier -

Comme pour les sites à l’étude précédents, les valeurs retenues représentent des moyennes obtenues à la suite de moyennes des forages sur toute la section. Pour cette section, l’épaisseur de la structure de chaussée est de 980 mm.

4.2.4 Résumé statistique de la base de données de validation

Le Tableau 4.6 présente un résumé statistique de la base de données de validation. Ces valeurs seront comparées aux valeurs qui découlent de la base de données utilisée pour développer les modèles. Cette vérification est nécessaire afin de confirmer que les valeurs utilisées pour valider les modèles sont bien dans la gamme d’utilisation des modèles d’endommagement.

Tableau 4.6 – Résumé statistique de la base de données de validation

Soulèvement

au gel (h) ΔIPT ΔIPF ÉCASA ÉCASDA HBB CVG Age IRI0 ΔIRILT

mm % % - - mm - années m/km m/km·a Moyenne 56 -6,08 -7,52 187755 1478368 177 0,36 9,1 1,52 0,125 Écart-type 30 6,76 8,26 147616 2901491 77 0,16 3,4 0,48 0,098 Minimum 9 -30,26 -29,66 35482 10000 76 0,10 2,6 0,58 0,020 Maximum 136 -0,09 -0,10 575732 10555840 340 0,50 15,0 2,78 0,367 Médiane 53 -4,61 -4,36 143634 153740 161 0,50 9,3 1,47 0,084 1er quartile 37 -9,72 -10,47 84450 39293 107 0,25 5,9 1,27 0,051 3e quartile 75 -1,10 -1,83 259552 1095590 242 0,50 12,0 1,66 0,215

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Suite à une analyse comparative entre le Tableau 4.2 et le Tableau 4.6, il est possible d’affirmer que les valeurs sont semblables et que cette base de données est conforme pour valider les équations. Toutes les données brutes relatives aux sections retenues pour former la base de données de validation se retrouvent à l’Annexe C.

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Chapitre 5 : Développement des modèles d’endommagement