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la surface de l'infrastructure est imperméable ; • les couronnes de la surface du revêtement des chaussées routières doivent être profilées avec une pente 

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1

REPUflLIQUEDUSEHEGAl.,

UNIVCRSJT( CH(:IKHMHAD10P OEl)AKAR

0>Ge

EcoleSupérieurePolytechnique

CentredeThiès

Gt:NmCIVIL

PROJETm:FINI)'B'UDES

Titre:Lesalldasphaltest-Nulletechnique

derevêtement

àadopterauSé",igal?Cas de

la RNi f:JlIadji1\1llnsol.lrNIANt;

Dffre/cl/Ffiertl'rl1q:1\1.LamtncClSS,.:

M.(:hrbtophf'mi

PFE:Lesandasphaltest-il unetechniquederevêtementàadopterauSénégal?Cas de laRN]

Dédicaces

Jfl'es;rarents,

frère.set-ronsrs :;;:tmesamiset

ESPThiès/EPTElHadjiMansourNIANG

PFE:Lesandasphaltest-il unetechniquederevêtementàadopter auSénégal?Cas de laRN]

Remerciements

vouluencadrerceprojet.Il m'afaitpartagersonexpérienceenrichissantedans ledomainedes routeset m'aprodiguédeprécieuxconseils.

Jeremercie

toutparticulièrementMonsieurLamineCISSÉchefde laDivisionde la

Programmation-AATR,

d'avoireuconfianceenmoien meproposantce sujet. Lesconseils qu'ilm'adivulguésm'ontpermisdemeneràbienlarédactionde ceprojet.Mes remerciements s'adressentaussi àl'ensembledupersonneldel'AATR/Dakaret AATR/TambanotammentM.LamineNDIAYE quim'ontcordialementaccueilliparmieux Mes plussincèresremerciementsvontégalementàMonsieurJeanChristophe ANDRÉ.Sonexpérience,saclartéd'espritet sesqualitéshumaines ontété unprécieux recours pourlaréussitede cette étude. Je leremercieparticulièrementpouravoiracceptéde mettreà travail.Nosremerciementsvontégalementàl'attentionde M.BernardFAYEet de M.

SerigneSam

SAMBpourm'avoiraidé àdébloquerdesproblèmesdansplusieurssituations. BTP pourleur aide etleurcollaborationquim'abeaucoupaidé.

NDONGet M.NdiayeDioufNDIAYE

techniquesdans ledomainedesrevêtementsetspécialementensandasphalt.

ESP Thiès/EPT

11El Hadji Mansour NIANG

PFE:Lesandasphaltest-il unetechniquederevêtementàadopter auSénégal?Cas de laRN]

Sommaire

Le sandasphaltest-ilunetechniquederevêtementàadopterauSénégal?Cas de la RN1 Lebutde ceprojetétaitde faire undiagnosticetd'apprécierlescausesdes dégradationsde larouteTamba-Kidira-Bakel(TKB),deproposerdessolutionsderemiseen étatetd'analysersi lesandasphaltest unetechniquederevêtementàvulgariserauSénégal aprèsobservationsfaites ducomportementdurevêtement surl'axeTKB. Lazoned'influenceduprojetsetrouvedans samajeurepartiedanslazonesahélienne etsoudano-sahélienne.Elleporte respectivement surTamba-KidiraetsurKidira-BakelenpassantparBaiaetGoudirysur une longueurtotalede 252kilomètres.

Lediagnosticpasse

pleinechausséeafind'extrairelerevêtementensandasphaltet laréalisationd'essaisde laboratoireen vue dedéterminer densitéapparenteet lapénétrabilitédubitume obtenuaprèsextractionauKumagawa.Un recoupementdedonnéesentre lesdégradationsrelevéesetcellesdedéflexion,d'IRI,detrafic etc. est fait pourévaluerlescausesdesdégradations,voirsi ellessontd'ordrestructural,

Leszonesfissuréesreprésentent17

bicoucheviennentensecondepositionavec16,3%etensuitearriventlesornièresavec 6%. Lesdégradationstrouventleurscausesdansdiversparamètresquientrentsoitdans la phasedeconception,soitdans lamiseenoeuvreou dusuivide saqualité.L'analysequi ressortde cetteétudemontreque lesandasphalten soi nepeutpas êtreincriminé. L'utilisationdusandasphaltcommerevêtementroutierrestelimitéauxzonesoù les conditionsenvironnementalessonttelles qu'ilévoluesans sefissurer,et où destraficssont faiblesàmoyens l'utilisationdusandasphalttantdupointde vuenvironnementalquecirculation.Encore faudrait-iltrouverdesmatériauxdequalitéindispensablesà samiseenoeuvre. pénétrabilité-déflexion- IRI -trafic-carotte- bicouche

ESP Thiès/EPT

111El Hadji Mansour NIANG

PFE:Le sandasphaltest-ilunetechniquederevêtementàadopterauSénégal? Casde laRN]

Liste destableaux

Page Tableau 1-1Linéairede routesclasséesen 2002 (en km).4 Tableau 1-2Linéairede routesclasséesen 2004 (en km).4 Tableau 1-3Évolutionglobaledel'étatdu réseau routier...5 Tableau 1-4Classificationdu trafic des véhiculespartype etparrégion....6

Tableau

1.5:Tableau declassificationdes bitumessemi-durs23

Tableau1-6:fuseauxgranulométriquesdes sablespourlesandasphalt:..30

Tableau

IIU:Spécificationstechniquesdu bitume 40/5054

Tableau III.2 :SpécificationspourlesandasphaltparDuriez..58 Tableau III.3:Spécificationspourlesandasphaltparl'essaiMarshall:.58 Tableau III.5:PerformancesdelaformuleF2parl'essaiDuriez..60

Tableau III.

6 :PerformancesdelaformuleF2parl'essaiMarshall60

Tableau III.

Tableau III.8 :ÉtudeHubbard-FielddelaformuleF'261 TableauIII.9:Définitiondesclassesde trafic selonLCPC62 (2001

à2006)62

TableauIV1 :TableauIV1 :Listedes carottesprélevées70 TableauIV2:Épaisseurderevêtementet degré de collage des carottes71 TableauIV3:Densitéapparenteenfonctionde la zone...72 TableauIV4:Silhouettedevéhiculeslourds..... ... ... ... ... ... ... .........77 depesagesurl'axeKaolack-Nioro 77
TableauIV6:lenombred'essieuxéquivalentde 2000à200777

TableauIV7 :NEcalculéavec le trafic réel78

TableauIV8:NEcalculéavec leshypothésesde traficinitial.:.79

TableauIV9:Valeur del'Uni(en IRI)...84

TableauIV10:Caractéristiquesdesdifférentescouches de lastructuretype85 TableauV1.11:Statistiquesdesdégradations.... .89 TableauIV12:Coûts Unitairesd'EntretiendesRoutesRevêtues...106

Tableau

TableauIV14:Coûtderéfectionde lachaussé107

Tableau V

1 :Débitjournaliermoyenparrégion...114

TableauV2:Coût initial de lavariantesandasphalt115 TableauV3:Coût initial de lavariantesandasphalt(casd'uneexploitation d'empruntde sables naturels) 116
TableauV4:Coût initial de lavariantebicouche.:.116

ESPThiès/EPTIVEl HadjiMansourNIANG

PFE:Le sandasphaltest-ilunetechniquederevêtementàadopterauSénégal? Casde laRN]

Liste des figures

Page Figure1-1 :Structuredu traficmotoriséen 2002..... ... ....6

Figure1.2:structured'unechaussée...7

Figure1-5:Enduitsuperficielen bicouche16

Figure1-6 :Enduitsuperficielen bicoucheinverse17

Figure1-7 :Classificationdu bitume selon la normeNFet la normeEN.....21

Figure1-8:Susceptibilitéthermiquedu bitume22

Figure11-1:Fissurationstransversalesur unechausséeàrevêtementbitumineux35

Figure11-2:Fissurationslongitudinales36

Figure11-3:faïençageserré37

Figure11-4:la lézarde38

Figure11-5:orniéreàgrandrayon40

Figure11-6Affaissementde rive40

Figure11-7:gonflement.42

Figure11-9:lesressuages.43

FigureII-JO:pelades.45

Figure11-11:désenrobageetarrachementde bitume.46

Figure11-12:Nids depoule.47

FigureIII.1 :courbegranulométriquesable deFalémé55 FigureIII.2 :courbegranulométriquesablefindupk35.... .56

FigureIII.3 :PoutredeBenkelman64

FigureIII.4 :AnalyseurdeProfilenLong65

FigureIII.5 :Évolutionde lapluviométriede 2000à200666

FigureIV1 :Carotteuse69

FigureIV3:Résultatsdesmesuresde déflexionparde TambaàKidira82

FigureIV4:Évolutiondel'IRl83

FigureIV.6:Évolutionde ladégradationd'unesimplefissurevers unfaïençage enpassant parunmaillageserré87 FigureIV7:Fissureslongitudinalessurorniérescréées sur les traces des roues88

FigureIV8:Ressuage89

FigureIV9:Mottessur lerevêtementensandasphalt92 FigureIV10:Effetde latempératuresurl'enrobébitumineux95

ESPThiès/EPTvElHadjiMansourNIANG

PFE:Lesandasphaltest-il unetechniquederevêtementàadopter auSénégal?Cas de laRN]

Liste desabréviationsetsymboles

OrganismeRoutier

AATR: LCPC: NF: EN:

CEBTP:

AASHO:

SETRA:

LBTP:

BCEOM:

CEREEQ:

CSE: DTP: CIC: BB: EBM: MBB: ES: Me: Be: Ez: E,;: E: Nad: (J,ad: 1113:
u: b: 8:

AgenceAutonomedesTravauxroutiers

LaboratoireCentraldes Ponts etChaussées

NormeFrançaise

NormeEuropéenne

CentreExpérimentaldeRecherchesetd'ÉtudeduBâtimentet desTravaux

Publics

AmericanAssociation

ofStateHighwayandTransportationOfficiais

LaboratoireduBâtimentet desTravauxPublics

CompagnieSahélienned'Entreprise

DirectiondesTravauxPublics

Groupementd'Ingénierieet deConstruction

Matériaux

BétonBitumineux

Enrobésbitumineuxminces

Micro-Bétonsbitumineux

EnduitSuperficiel

Monocouche

Bicouche

Paramètresdedimensiormement

Déformationverticaleadmissible

estobtenueauboutde 106 cycles avec uneprobabilitéde 50%,

à10°C et 25

Hz

ModuledeYoung

Nombrecumuléde poids lourdsadmissible

Contraintedetractionauniveaude lacouchetraitéeaulianthydraulique

Pente de la droite defatigue

Variablealéatoirede la loinormalecentréeréduiteassociéeaurisquer Pente de fatigue dumatériauexpriméesous forme d'uneloibi-logarithmique Écarttypecombinantdispersionladispersionsur lesépaisseurset celle sur les résultatsd'essaisdefatigue

Essaietgrandeur

PH:PotentielHydrogène

d/D: Ildécritles classesgranulaires.d=dimensioninférieuret D=dimension supérieure d'ungranulat.

ES :Équivalencede Sable

ESP Thiès/EPT

VIEl HadjiMansourNIANG

PFE:Lesandasphaltest-il unetechniquederevêtementàadopter auSénégal?Cas de laRN] VBS: le: Re: CBR: OPM: P 2 ,s : P s: IP: 1:: a: K: R'e: Re: Ys: Cu: Ce: r,: Da: De: D90: APL: IRI: cr: CV: Dm: HDM: EC: EP: RN: TKB: RR: RD: VU: PR: Ti: TCl: VPC: CU2A: MJA: NE:

T.M.J.A.:

U.V.P.:

HPM: HPS: PK:

ValeurauBleu

Indicedeconcassage

Rapportdeconcassage

CalifornianBearingRatio,indiceportant

OptimumProctorModifié

Pressionnécessaire

pourréaliserunenfoncementde 2,5mm

IndicedePlasticité

Surfacespécifiqueconventionnelle

Coefficientdecorrection

ModuledeRichesse

Résistance

àlacompressionaprèsimbibition

Résistance

àlacompressionavantimbibition

Poidsspécifique

Coefficient

d'Uniformité

Coefficientdecourbure

Poidsdesgrainssecs

Densitéapparente

Déflexioncaractéristique

Déflexionqui

n'aque 10chancessur100d'êtredépassée

AnalyseurdeProfilen

Long

IndicedeRugositéInternational

Écarttype

Coefficientdevariation

Déflexionmoyenne

HighwayDesignandMaintenance

EntretienCourant

EntretienPériodique

Traficet Route

RouteNationale

Tamba-Kidira-Bakel

RoutesRégionales

RoutesDépartementales

Voiriesurbaines

Pistesrépertoriées

Classedetrafici

Classedetraficcumuléi

Voieslaplus chargée

MoyenneJournalièreAnnuelle

NombreÉquivalentdepassages

d'essieuxderéférencede 130 KN

Trafic

moyenjournalierannuel

Unitédevéhiculeparticulier

Heuresdepointedu

matin

Heuresdepointedusoir

PointKilométrique

ESP Thiès/EPT

vuEl Hadji Mansour NIANG PFE:Lesandasphaltest-il unetechniquederevêtementàadopter auSénégal?Cas de laRN] N: T: d: t: CAM: A: P: Po: OE: K:

Nombrede poidslourdscumulés

Trafic

Durée dedimensionnementinitial de la

Taux decroissancelinéaireannuelledutraficlourds/IOO

Coefficientd'agressivitémoyen.

Agressivitémoyenne

Poids del'essieuen KN

Poids del'essieuderéférence

Exposantenrelationavec la pente descourbesdefatiguedesmatériaux Coefficientdeconfigurationdesessieux,dans lecalculde A

ESP Thiès/EPT

V111El HadjiMansourNIANG

PFE:Lesandasphaltest-il unetechniquederevêtementàadopter auSénégal?Cas de laRN]

TableaudesMatières

-----------------------------iv

Liste des

Listedesabréviationset symboles-------------------------------------------------------------------

------vi Tabl ----------------ix -------------------------1 - ----------3- A.PRESENTATIONDURESEAUROUTIERSENEGALAIS------------------------------- 3 - ------------------------ 3 - --------------------------- 4 -

1.3.État duréseau---------------------------------------------------------------

------------------------------------ 4 -

1.4. Le trafic------------------------------------------------------------------------

--------------------------------- - 5 - B.GENERALITESUR LASTRUCTURED'UNECHAUSSEE------------------------------7 -

1.1.Descriptionde la chaussée ------------------------------------------------------------------------

---------- - 7 -

1.2.COMPORTEMENTSTRUCTURAL DESDIFFERENTSTYPES DE CHAUSSEES --------- -9-

1.2.1 Rôle de la couche derevêtement(ou couche desurface)----------------------------------------9-

1.2.2 Rôle de la couche de base------------------------------------------------------------------------

---- - 9 -

1.2.3 Rôle de la couche de fondation --------------------------------------------------------------------- 10 -

1.2.4 Rôle de la plateforme ------------------------------------------------------------------------

--------- 10 -

1.3.LESFAMILLESDESTRUCTUREDE CHAUSSEES(CLASSIFICATIONLCPe)---------- 10 -

1.3.1 Les chaussées souples ------------------------------------------------------------------------

-------- 10 -

1.3.2 Les chaussées

àassise traitée aux liantshydrauliques------------------------------------------Il-

1.3.3 Les chaussées

---Il-

1.3.4 Les chaussées

àstructure inverse ------------------------------------------------------------------- 12 -

1.3.5 Les chaussées en béton de ciment ------------------------------------------------------------------ 12 -

C.GENERALITESSUR LESREVETEMENTS-----------------------------------------------14- LI.TYPES DEREVETEMENTUTILISES AU SENEGAL --------------------------------------------- 14 -

1.1.1 Les enduitssuperficiels------------------------------------------------------------

-------------------14 -

a) Le monocouche simplegravillonnage------------------------------------------------------------- 15 -

b) Le monocouche doublegravillonnage------------------------------------------------------------- 16 -

c) Le bicouche------------------------------------------------------------------------ --------------------- 16 - d) Le bicouche inverse------------------------------------------------------------------------ ----------- 17 -

1.1.2 Les

---------------------17 - a) Les enrobésdenses ED ------------------------------------------------------------------------ ------- 18 - b) Les bétons bituruineuxBB---------------------------------------------------------------------- -----18 - c) Les mortiers bituruineux ------------------------------------------------------------------------ ----- 18 -

1.2.LESCONSTITUANTSDES ENROBES ---------------------------------------------------------------- 19 -

1.2.1 Les liants------------------------------------------------------------------------

------------------------ 19 - a) Les biturues------------------------------------------------------------------------ --------------------- 20 - b) L' asphalt ------------------------------------------------------------------------ ------------------------ 23 -

c) Les émulsions de bitume------------------------------------------------------------------------

----- 23 - d) Les goudrons ------------------------------------------------------------------------ ------------------- 24 -

1.2.2 Les granulats ------------------------------------------------------------------------

------------------- 24 - a) Les sables ------------------------------------------------------------------------ ----------------------- 27 - b) Les gravillons ------------------------------------------------------------------------ ------------------ 29 - c) Les graves ------------------------------------------------------------------------ ---------------------- 29 -

1.3.CAS DU SAND ASPHALT ------------------------------------------------------------------------

-------- 29 -a) Les sables ------------------------------------------------------------------------ ----------------------- 30 - b) Le biturue ------------------------------------------------------------------------ ----------------------- 31 - c) Le filler------------------------------------------------------------------------ -------------------------- 31 -

ESPThiès/EPTIXElHadjiMansourNIANG

PFE:Lesandasphaltest-il unetechniquederevêtementàadopter auSénégal?Cas de laRN] d) Lesperformancesdu mélange-------------------------------------------------------------- --------- 31 -

llITUMINEU)(--------------------------------------------------------------------------------------- -33-

II.1. Fissures------------------------------------------------------------------------ --------------------------------- 35 -

II.1.1 Les fissures transversales ------------------------------------------------------------------------

----35

II.1.2 Les fissures longitudinales ------------------------------------------------------------------------

--36 II.1.3 Les fissures de faïençages-------------------------------------------------------- -------------------- 37

II.1.4 Les fissures de glissance ------------------------------------------------------------------------

-----37 II.1.5 La peau de crocodile------------------------------------------------------------------------ ----------38 II.1.6 Les lézardes------------------------------------------------------------------------quotesdbs_dbs5.pdfusesText_9