Le contexte routier fran¸cais est caract´eris´e par une grande diversit´e des techniques de chauss´ees. Le r`eglement routier propose un classement des diff´erentes structures de chauss´ees selon six familles. Leur composition et leur fonctionnement sont pr´esent´es bri`evement, de la plus souple `a la plus rigide, dans la suite du texte.
3.2.1 Les chauss´ees souples
Ces structures sont constitu´ees d’une couche de surface bitumineuse (inf´erieure `a 15cm) sur une assise en une ou plusieurs couches en mat´eriaux granulaires non trait´es. L’´epaisseur totale de la chauss´ee est comprise entre 30 et 60cm. Etant donn´ee leur faible rigidit´e, ces structures sont utilis´ees pour des chauss´ees `a trafic faible ou tr`es faible. Dans ce dernier cas, la couche bitumineuse sup´erieure peut se r´eduire `a un enduit superficiel. Comme l’assise est non li´ee, sa rigidit´e d´epend de celle du sol et de son ´epaisseur. Elle est en g´en´eral peu importante, ce qui a pour cons´equence une diffusion lat´erale faible des efforts verticaux qui sont transmis au support. Pour le dimensionnement, les couches sont consid´er´ees comme ´etant coll´ees entre elles.
3.2.2 Les chauss´ees bitumineuses ´epaisses
Les couches d’assises de ces chauss´ees sont constitu´ees de mat´eriaux trait´es aux liants hydro- carbon´es, mis en place en une ou plusieurs couches. Leur ´epaisseur est comprise entre 15 et 40cm. La couche de surface est r´ealis´ee ´egalement en mat´eriaux bitumineux. Les contraintes verticales transmises au sol support sont faibles car att´enu´ees par leur diffusion importante dans les couches d’assises li´ees. Celles-ci reprennent donc cette charge en termes de traction et flexion. Selon la qua- lit´e de l’interface, entre les couches d’assises, la d´eformation horizontale maximale se situera `a la base de la couche la plus profonde (collage parfait) ou `a la base de chacune des couches (d´ecollage complet). Pour le calcul de la chauss´ee neuve, on consid´erera un collage parfait.
3.2.3 Les chauss´ees `a assises trait´ees aux liants hydrauliques
Alors que la couche de surface est toujours constitu´ee de mat´eriaux bitumineux sur une ´epaisseur de 6 `a 14cm, les assises sont dans ce cas r´ealis´ees en mat´eriaux trait´es aux liants hy- drauliques. Elles sont r´ealis´ees en une ou plusieurs couches et leur ´epaisseur est comprise entre 20 et 50cm. La grande rigidit´e de ce type d’assises permet de ne transmettre que des efforts verticaux tr`es faibles au support. Par contre elles sont elles-mˆemes soumises `a des contraintes de traction- flexion importantes. La structure est mod´elis´ee en consid´erant un collage parfait entre la couche de roulement et la couche de base et entre la couche de fondation et le sol support. Par contre, la liaison entre la couche de base et la couche de fondation d´epend de la nature du liant, elle peut ˆetre soit coll´ee, soit d´ecoll´ee, soit interm´ediaire (moyenne des cas coll´e et d´ecoll´e).
Ces structures sont aussi appel´ees “chauss´ees semi-rigides”. Dans la suite du m´emoire, nous verrons que nous nous concentrerons sur ce type de structure et sa durabilit´e.
3.2.4 Les chauss´ees `a structure mixte
La structure de ces chauss´ees se diff´erencie de celle des chauss´ees `a assises trait´ees aux liants hydrauliques par le fait que la couche de base (couche sup´erieure de l’assise) est constitu´ee de mat´eriaux bitumineux sur une ´epaisseur comprise entre 10 et 20cm. La couche de fondation (couche inf´erieure de l’assise) est quant `a elle en mat´eriaux trait´es aux liants hydrauliques (20 `a 40cm). Une structure est consid´er´ee comme mixte si le rapport de l’´epaisseur de mat´eriaux bitumineux sur l’´epaisseur totale de la chauss´ee est de l’ordre de 0.5. Alors que la couche de fondation sert `a att´enuer et `a diffuser les contraintes transmises au sol support grˆace `a sa grande rigidit´e, la couche de base en mat´eriaux trait´es aux liants hydrocarbon´es, grˆace `a son ´epaisseur, a pour fonction de ralentir la remont´ee de la fissuration transversale de la couche inf´erieure en mat´eriaux trait´es aux liants hydrauliques. Lors du calcul de ces structures, on consid´erera deux phases : initialement toutes les couches sont coll´ees entre elles, et lors de la seconde phase de fonctionnement, l’interface entre la couche de base et la couche de fondation est glissante.
3.2.5 Les chauss´ees `a structure inverse
Les chauss´ees `a structure inverse correspondent `a des chauss´ees mixtes dans lesquelles on in- tercalerait une couche de grave non trait´ee entre la couche bitumineuse et la couche trait´ee aux liants hydrauliques. L’´epaisseur de cette couche suppl´ementaire est d’environ 12cm. Elle a pour fonction d’´eviter la remont´ee des fissures cons´ecutives au retrait et aux d´eformations thermiques de la couche de fondation rigide, qui permet quant `a elle d’assurer aux autres couches un support de faible d´eformabilit´e. L’´epaisseur totale des couches bitumineuses sup´erieures est de l’ordre de 15cm. Elles ont pour rˆole d’assurer l’uni et l’´etanch´eit´e de la chauss´ee. L’´epaisseur totale de la structure de chauss´ee est comprise entre 60 et 80cm. Pour ce type de structure, toutes les interfaces sont suppos´ees coll´ees.
3.2.6 Les chauss´ees en b´eton de ciment
Ces structures sont compos´ees d’une couche de b´eton de ciment de 15 `a 40cm d’´epaisseur qui repose soit sur une couche de fondation en mat´eriaux trait´es aux liants hydrauliques, en b´eton de ciment ou drainante non trait´ee, soit directement sur le sol support avec g´en´eralement dans ce cas interposition d’une couche bitumineuse. La structure peut ´eventuellement ˆetre recouverte d’une couche bitumineuse mince. La dalle en b´eton est la partie de la structure qui reprend en flexion quasiment tous les efforts induits par le trafic. La fissuration li´ee au retrait et aux d´eformations thermiques est contrˆol´ee soit par la r´ealisation de joints transversaux (dalle discontinue avec ou sans ´el´ements de liaison tels que des goujons), soit par un renforcement longitudinal (“b´eton arm´e continu” (BAC)) destin´e `a r´epartir par adh´erence les d´eformations en cr´eant ainsi de nombreuses fissures fines. Lors du calcul de ces structures, on consid´erera que toutes les couches sont coll´ees entre elles sauf l’interface entre la couche de base et la couche de fondation qui est suppos´ee glis- sante.
Remarque : Dans les chapitres suivants, le classement des diff´erentes structures de chauss´ees sera simplifi´e et r´eduit `a trois types :
– les chauss´ees souples : les couches sont soit en mat´eriaux non trait´es, soit en mat´eriaux trait´es aux liants hydrocarbon´es.
– les chauss´ees rigides : ces chauss´ees sont constitu´ees uniquement de b´eton de ciment vibr´e ou compact´e.
– les chauss´ees semi-rigides : elles comprennent des mat´eriaux trait´es aux liants hydrauliques et des mat´eriaux trait´es aux liants hydrocarbon´es.