Performance des chaussées et des outils utilisés en ASS

4.2 Performance des chaussées et des outils utilisés en ASS

L’analyse comparative des travaux de plusieurs chercheurs et experts ayant travaillé dans le génie routier en ASS a révélé que la magnitude des pathologies observées est plus importante pour les structures dimensionnées avec les méthodes empiriques, semi-empiriques et les abaques par rapport à celles réalisées avec les méthodes analytiques et

mécanistiques-empiriques (Pinard, 2009). Il a été également constaté que les critères de sélection des matériaux comportaient des erreurs soit au niveau des essais, ou soit au niveau des normes de formulation ou de sélection des coefficients de calibration. Nombreux résultats posent également le problème de performance des coefficients de fiabilité (facteurs de calage ou safety factor) et des valeurs des CBR in-situ versus les CBR des essais au laboratoire qui ont permis de faire la sélection et la formulation des matériaux à partir des gisements locaux.

Pour les CBR, les erreurs constatées proviennent de la prépondérance accordée aux valeurs optimistes issues des essais de laboratoire; qui, dans la réalité ne devraient pas avoir ce privilège car elles sont obtenues sur des échantillons prélevés sur les 300 mm de l’horizon supérieur du sol dans un espace limité de la carrière. Leur représentativité est statistiquement vraie mais les résultats ne sont pas forcément fiables. Le CSIR de l’Afrique du Sud a proposé une approche de validation des paramètres mécaniques de laboratoire par une corrélation avec les mesures de terrain (Kannemeyer, 2007). De son côté, l’Austroad 2004 (Australie) a recommandé de tenir compte des marges d’erreurs liées à chaque mesure de CBR. Le succès de ces deux expériences a aidé la Nouvelle Zélande à les intégrer dans le nouveau catalogue dont l’un des objectifs était de résoudre la défaillance prématurée liée à la rugosité (Gribble et al. 2008). Pour les erreurs constatées avec les différents logiciels, l’utilisation des bases des données et des normes locales de formulation des matériaux pourraient contribuer à définir les coefficients de calibration sécuritaire. Quant à l’usage des matériaux granulaires traités surtout au liant hydraulique, il est apparu des détériorations qui témoignent des erreurs de formulation des mélanges et la difficulté à faire la calibration du coefficient de fiabilité. Il a été observé fréquemment que les fissurations dessinent la géométrie caractéristique des fentes de dessiccation. La coloration qui les met en relief témoigne du phénomène de pompage des fines provenant de la réaction chimique du liant hydraulique.

Dans le cas des graves ciments ou des graves bitumes avec adjuvant de ciment ou de chaux, les dégradations sont également facilitées par la remontée de fissures initiées dans la couche cimentée (phénomène de crushing). Cette phase est suivie par un tassement différentiel de la couche "granulaire équivalente" causant l’orniérage et l’effondrement des couches de fondations et de sous-fondation par cisaillement. Tandis, que le pompage et le faïençage sont la conséquence des erreurs de formulation du liant hydraulique (%ciment ou %de chaux +

émulsion de bitume) sous l’effet du chargement répétitif. Ceci a engendré l’augmentation des fines qui se remobilisent en argile. Celle-ci sous l’effet de la température perd son eau par évaporation et se craquelle en fentes de dessiccation. La présence de cette argile cause également un mauvais drainage provoquant l’augmentation de la succion et de la pression interstitielle qui accentue la fissuration. Toutes ces dégradations auraient pu être réduites si les analyses de Nunez (2008) avaient été prises en compte les divers processus de dimensionnement structural.

Il a été par ailleurs observé, sur plusieurs autres sections routières à travers l’ASS, des effondrements des couches de fondation provoqués par l’instabilité structurale des graves latérites stabilisées au ciment ou avec un mélange chaux + ciment ou de ciment + émulsion bitumineuse et qui ont engendré des coûts très importants pour les projets de réhabilitation [Thiaw (2006)/Sénégal, Ndéka (2006)/Rwanda, Combéré (2008)/Burkina-Faso, Paige-Green(2007)/Afrique australe, Gwilliam et al.(2008)]. Toutefois, le CAPSA 2011 a permis de présenter des nouveaux résultats expérimentaux en provenance de la Chine et de l’Australie qui peuvent servir à améliorer le dimensionnement des structures semi-rigides en s’inspirant des normes de formulation de la route N12 construite en Afrique du Sud. C’est une route expérimentale de type structure inverse, ouverte à la circulation courante ayant totalisé 30 ans de service avec des détériorations structurales mineures pour un trafic évalué à 11 millions de passages de l’essieu de 80 kN (Dumont, 2007).

Une alternative aux structures flexibles et semi-rigides est l’utilisation des chaussées rigides.

Toutefois, l’usage de la dalle pour toute la structure de la chaussée est souvent un défi technique à relever pour sa construction (dosage des mélanges, respect de l’enrobage et de la vibration, fissuration pendant la cure, etc.). Notons que l’emploi des chaussées rigides est encore très limité (zone portuaire, ferroviaire, aéroport et les sites industriels) dans les routes en ASS. La préférence est portée sur les couches de roulement en blocs de béton (pavés).

Mais, l’auscultation de ces chaussées dans de nombreuses villes africaines (Cotonou, Lomé, Brazzaville, etc) a révélé plusieurs détériorations et nuisances dès la deuxième année de service: les bruits, les bassins de déflexions, des ornières, une faible adhérence des pneus,

ainsi que la fréquence des pompages du sable de la couche de lit de pose. Ces résultats sont en accord avec les observations mentionnées par certains chercheurs qui ont montré que ces faiblesses structurales sont liées au processus de compaction des assises granulaires (lisses de base) dont la durée est évaluée à une dizaine d’années (Besson, 2010). C’est une période longue pour le confort au roulement des usagers et les bris mécaniques pour les véhicules. La revue de littérature a permis également de détecter quelques projets de chaussées rigides autres que les pavés. On peut retenir les travaux de :

• Diaye et Sall (2007) au Sénégal pour une chaussée en béton armé continu;

• Kannemeyer et al. (2007) en Afrique du Sud pour l’ultra thin continuosly reinforced concrete pavement ou chaussée en béton armé continue de faible épaisseur (50mm) dont le nombre de passages admissibles varie entre 5 millions et 90 millions d’essieux standards de 80kN;

• Ngagnon et al. (2008) ont mentionné qu’au Congo (Brazzaville), les chaussées rigides qui ont été construites avant 1960 pour les voiries urbaines de la ville de Pointe-Noire sont encore en service et présentent un état et des coûts d’entretien moyennement acceptables comparativement aux chaussées flexibles et semi-rigides de même âge.