Pathologies de chaussées

L’eau est l’ennemi
N°1 des voix de circulations
Règle n°1

Portance du sol
+
Trafic
+
Véhicules
=
Structure de Voirie

Toutes les routes
ne sont pas circulables
par tous les véhicules.
Règle n°2

Pour minimiser l’entretien,
assurer une signalisation
correcte des chaussées.
Règle n°3

Charge et répartition
Structure
Souple
Structure
Semi-rigide
Structure
rigide

Structure Souple
Les matériaux de la couche d’assise ne sont pas
traités par un liant. La chaussée se déforme
sous la charge.
Charge
faiblement
répartie.
Sol support de
bonne portance
Effort
élevé

Structure Souple
Au passage d’une charge…
Le sol support se déforme
La structure de chaussée se déforme
Après le passage de la charge…
la chaussée retrouve sa forme.

Structure Souple
Si la charge est : trop lourde.
trop fréquente.
La chaussée ne reprend pas sa forme initiale entrainant
une dégradation rapide de la structure.
Chaussées PEUcirculées par les poids lourds
Attention !

Fonctionnement d’une chaussée souple

Répartition comparative de charge

Structure Semi-rigide
Les matériaux de la couche d’assise sont traités
par un liant blanc (grave laitier) ou noir (grave
bitume).
Charge
moyennement
répartie.
Sol support de
moyenne portance
Effort
moyen

Structure Semi-Rigide
Au passage d’une charge…
La structure de chaussée se déforme peu (< 0,5 mm)
La charge est bien répartie sur le sol.
Le sol se déforme peu.

Structure Semi-Rigide
Si la charge est trop lourde…
Le sol se déforme beaucoup.
La chaussée casse.
Et entraine une dégradation brutale.
Attention !
Chaussées TRES circulées par les poids lourds

Structure Rigide
L’assise est réalisée en béton de ciment.
Cette structure est radicalement différente des
2 précédentes. Nous ne l’étudierons pas ici.
Charge
fortement
répartie.
Sol support de
faible portance
Effort
faible

Mais pourquoi
les chaussées
se dégradent…
?

Analyse de situation / Historique/ Diagnostic / Traitement r/

Les 3 facteurs de désordre
sont :
Le climat
Le trafic
Les malfaçons

Effets du trafic
Fatigues internes liées au passage des véhicules.
1 essieu de 13 tonne = 1 000 000 VL
Fatigue de la couche de roulement liée au
frottement des pneumatiques.
Interne
Externe

Effets des malfaçons
Défauts de conception.
Epaisseur non suffisante.
Couche de roulement non adéquate.
Portance du sol non étudiée.
Défauts de réalisation.
Epaisseur insuffisante. (Prix de marché)
Qualité des matériaux.
Modalités de mise en œuvre.(Pluie)
Réinterventions.
Tranchées en reprise de réseaux.

Effets du climat
L’eau de surface.
L’eau de capillarité.
L’eau gélive.
Les variations de températures.
Les rayons ultras violets.

Tous les sols sont
sensibles à l’eau

Qu’est-ce que cela
signifie?

Sol Sec
=
Bonne Portance
Sol Mouillé
=
Mauvaise
Portance

Comment l’eau
pénètre t’elle une
chaussée?

L’eau pénètre une chaussée dans
toutes les directions.

Infiltration de pluie de surface
Infiltration latérale par les
accotements et fossés
Infiltration par capillarité des
eaux de nappes

3 règles d’
- Vérifier l’étanchéité de la couche de roulement pour
éviter la pénétration de l’eau par-dessus.
- Entretenir accotements et fossés pour permettre
l’évacuation rapide des eaux de ruissellement et
éviter la pénétration bilatérale.
-Abaisser le niveau d’eau dans le sol par
-la vérification des pentes de fossé et
-la mise en place de drains.

La dégradation d’une
chaussée n’est pas liée
au hasard

Mauvais drainage
Augmentation de la teneur en eau du sol
Perte de portance du sol
Insuffisance des couches de structures de la chaussée
Apparition de dégradations

L’eau
Gelée
Ennemi
public
N° 2

Tous les sols sont
sensibles au gel

L’eau se déplace toujours du
plus chaud vers le plus froid.
La teneur en eau du sol augmente

Que se passe t’il au
moment du dégel ?

Au dégel, l’excès d’eau dans le sol fait chuter la
portance. La chaussée est donc fragilisée, le
temps que l’eau s’évacue. La mise en place d’une
Barrière de dégel
Permet de limiter la circulation aux véhicules
légers de façon à éviter que la chaussée ne soit
soumise à de trop fortes contraintes qui
provoqueraient des
dégradations.
Un drainage correct du sol de la chaussée
permettra d’évacuer rapidement les eaux pour
qu’elle retrouve sa portance initiale.

Familles
N°1
« Les Déformations »

Les Déformations
1 Affaissements de rive
2 Flaches
3 Orniérage

Affaissement de rive Description/
Tassement en rive de chaussée formant une cuvette
accompagnée d’un bourrelet à l’extérieur de la
chaussée.
Causes/
Epaisseur de matériaux insuffisante en rive de
chaussée et/ou problème de drainage accentué par
l’infiltration des eaux stagnantes dans la cuvette
formée.
Evolution/
Processus de dégradation auto généré. Apparition
de faïençage, accentuation du bourrelet, jusqu’à
l’arrachage de la couche de surface et apparition de
nid de poules.

FlacheFlache Description/
Tassement localisé en pleine, de forme ovale.
Causes/
Fatigue localisée des chaussées souples due à un
défaut de portance du sol (Poche d’humidité = Poche
d’argile)
Evolution/
Faïençage, puis départ de matériaux formant un nid
de poule.

Orniérage Description/
Tassement longitudinal de la chaussée localisé au
niveau des bandes de roulement.
Causes/
Fatigue de la chaussée par tassement des couches
inférieures, lié à un défaut de portance du sol, ou un
sous dimensionnement de la structure.
Evolution/
Accentuation du tassement en ornières, faïençage et
départ de matériaux causant apparition de nids de
poules.

Familles
N°2
« Les Fissures »

Les Fissures
1 Fissures longitudinales
2 Fissures transversales
3 Faïençage

Fissure Longitudinale Description/
Cassure de la couche de roulement dans le sens de
l’axe de la chaussée.
Causes/
-Fatigue de la chaussée liée à un défaut de portance
ou un sous dimensionnement de la structure.
-Défaut de construction, élargissement de chaussée,
joint d’enrobés défaillants.
-Retrait de sol argileux suite à longue période de
sécheresse.
Evolution/
Faïençage et départ de matériaux, formant nid de
poule.

Fissure Transversale Description/
Cassure de la couche de roulement
perpendiculairement à l’axe de la chaussée.
Causes/
-Retrait des couches d’assises traitées aux liants
blancs, lié au séchage.
-Défaut de joint de reprise du finisher.
Evolution/
Faïençage, flaches, et départ de matériaux, formant
nid de poule.

Faïençage Description/
Maillage de fissures en réseaux sur une zone
localisée.
Causes/
-Fatigue accentuée de la couche de roulement due à
une structure insuffisante ou un défaut de portance
du sol.
Evolution/
Ouverture progressives des fissures, déformation et
flaches, arrachements de matériaux, nids de poule.

Familles
N°3
« Les arrachements »

Les Arrachements
1 Nid de poule
2 Pelade
3 Plumage

Nid de poule Description/
Trou en surface de chaussée laissant apparaitre les
matériaux de structure.
Causes/
-Départ de matériaux lié à un défaut de mise en
œuvre (Présence d’eau), un défaut de matériaux
(argileux), une fragilité de la chaussée causée par des
remonté capillaires d’eau, ou des infiltration à travers
un faïençage.
Evolution/
Augmentation du diamètre.
Ruine complète de toutes la structure de la
chaussée.

Pelade Description/
Arrachement de la couche de surface par plaques
entières.
Causes/
-Couche de roulement sous dimensionnée, incapable
de résister aux efforts horizontaux liés aux trafic.
-Défaut dans le collage de la couche de roulement
sur la couche d’assise.
Evolution/
-Arrachement progressif de la couche de roulement.
-Pénétration des eaux de ruissellement dans le corps
de chaussée.
-Dégradation généralisée par défaut d’étanchéité.

Plumage Description/
Arrachement des gravillons d’un enduit superficiel.
Causes/
-Défaut de dosage (manque) du liant bitumineux lors
de la mise en œuvre de l’enduit.
-Défaut de propreté des gravillons utilisés lors de la
mise en œuvre de l’enduit.
- Défaut de compactage.
Evolution/
-Arrachement progressif de l’enduit.
-Accentuation des dommages dus à un défaut
d’étanchéité de la couche de surface.

Familles
N°4
« Les remontées »

Ressuage Description/
Remontée du liant bitumineux à la surface de la
chaussée.
Causes/
-Défaut de dosage (excès) du bitume.
-Enfoncement des granulats dans un support trop
mou.
-Très fortes chaleurs combinée à circulation.
Evolution/
-Arrachement de la couche de roulement sous
circulation dense.

Affaissement de rive/ Entretien courant
Affaissement de 3 à 5cm
Routes Nationales (larg.> 6m)
Chemins Départementaux très circulés
Reprofilage avec Béton Bitumineux.
Chemins Départementaux peu circulés
Chemins Ruraux
Reprofilage avec Enduits
Routes Nationales (larg.> 6m)
Chemins Départementaux très circulés
Reprofilage avec Béton Bitumineux.

Affaissement de rive Entretien Courant/
Affaissement modéré (3 à 5 cm)
Routes Nationales
Chemins Départementaux très circulés
 Purge des matériaux non liés.
Chemins Départementaux peu circulés
Chemins Communaux
 Reprofilage si enduits programmés.
Affaissement important (> 5 cm)
 Purge des matériaux non liés.
 Purge profonde si argile.
 Reprofilage localisé.
Vérifier le drainage.

FlacheFlache Entretien Courant/
Flache modéré (3 à 5 cm)
 Reprofilage matériaux bitumineux.
Flache important (> 5 cm)
Vérifier le drainage.
Purger si affaissement consécutif à présence
d’argile.

Orniérage Entretien Courant/
Orniérage modéré (3 à 5 cm)
 Inclure dans programme général.
Orniérage important ( > 5 cm)

Fissure Longitudinale Entretien Courant/
Fissures fines (< 2 mm d’ouverture)
 Surveiller l’évolution.
Fissures larges ( > 2 mm d’ouverture)
Sans désordre secondaire.
 Pontage à chaud avec mastic.
Avec désordres secondaires.
 Imperméabilisation de surface.

Pontage sur Fissure Longitudinale

Fissure Transversale Entretien Courant/
Toutes situation
 Pontage à chaud avec mastic.

Pontage de Fissure Transversale

Pontage sur Fissures combinées

Faïençage Entretien Courant/
Faïençage fin( < 2mm d’ouverture)
 Attendre
Faïençage ouvert ( > 2 mm avec départs)
 Imperméabilisation de surface.

Nid de poule Entretien Courant/
 Bouchage enrobés à froid.
 Purge et bouchage enrobés à chaud.
 Bouchage d’urgence.
 Imperméabilisation.
 Purge et bouchage.

Pelade Entretien Courant/
sur enduits.
 Néant.
 Inclure dans campagne d’enduits.
sur enrobés.
 Surveiller si généralisation.
 Si OUI. Entretien général par enrobés.
 Si NON. Accrochage à l’émulsion
et enrobés à chaud.

Plumage Entretien Courant/
 Stopper l’évolution par enduit
monocouche.

Ressuage Entretien Courant/
 URGENCE.
Gravillonnage à sec au 2/4 ou 4/6.

Les constituants
Les granulats
Produits d’origine rocheuse
provenant de gravière, ou
carrières de roches massives.
Les liants blancs
(liants hydrauliques)
Produits adjuvants d’origines
diverses assurant une prise en
présence d’eau.
Les liants noirs
Produits d’origine pétrolière,
assurant un durcissement à
température ambiante et
pouvant être utilisés en
émulsion ou modifiés par ajout
de polymères.
Les matériaux
non traités
Les graves 0/D
Produits rocheux à
granulométrie continue.
Les graves d/D
Produits rocheux à
granulométrie lacunaire
Les matériaux
traités
Les graves Hydrauliques
Produits reconstitués en
centrale de blanc à partir de
grave 0/D, de liant blanc et
d’eau.
Les enrobés à froid
centrale à partir de granulats
d/D et d’émulsion de bitume,
permettant une mise en œuvre
à température ambiante.
(Poreux)
Les enrobés à chaud
centrale de noir à partir de
granulats 0/D et de bitume pur.
La mise en œuvre s’effectue à
chaud.

Techniques Reprofilage Purges
Bouchage Imperméabilisation Traitement ressuage

Reprofilage Objectif Technique:
Redonner à la chaussée un profil en travers correct
capable d’assurer l’évacuation des eaux de ruissellement,
c’est-à-dire ayant une pente de 2 à 3 cm / m.
Mode Opératoire:
1) Repérer: Sur la chaussée, délimiter sommairement
les parties à traiter.
2) Accrocher: Répandre une couche d’accrochage à
l’émulsion pour assurer la liaison des couches.
3) Epandre et profiler: Mettre en œuvre les matériaux
blancs humidifiés pour éviter la ségrégation. Profiler au
râteau (M.Blanc) ou à la raclette large (M.Noir) en
rétablissement une pente convenable. Veiller à
surcharger les zones à forte épaisseur de matériaux, car
le compactage qui va suivre tassera d’autant plus que
les épaisseurs sont importantes.
Reprofilage

Reprofilage 4) Préparer les rives : Si nécessaire, donner un coup de
balai au bord du reprofilage pour repousser les gros
éléments vers l’intérieur.
5) Compacter : En 4 aller et retours minimum. Sans vibrer
pour la première passe. En vibrant pour les suivantes. (En
cas d’enrobés à chaud, veiller à humidifier les jantes pour
éviter le collage.)
6) Vérifier la pente: A l’aide d’une règle de 1 m, d’un niveau
à bulle et d’un mètre enrouleur, pour vérifier qu’elle se situe
entre 2 et 3%.
7) Effectuer l’imperméabilisation de surface :
-Enrobés à chaud : Scellement des rives à l’émulsion suivi
d’un gravillonnage fin 2/4 ou 4/6.
-Enrobés à froid : Scellement des rives à l’émulsion suivi
d’un gravillonnage fin 2/4 ou 4/6. Et gravillonnage de la
surface au 4/6. Imperméabilisation doit être différée pour
laisser à l’enrobé le temps d’évacuer l’eau présente dans
l’émulsion.
-Grave non traitée: Réaliser un bicouche 10/14 et 6/10.
Reprofilage

Purges
Objectif Technique:
Reconstituer tout ou partie de la structure porteuse de
chaussée en cas de dégradation partielle en évitant de
créer un piège à eau.
Mode Opératoire:
les parties à traiter en ajoutant une largeur de 20 cm .
2) Découper: La chaussée à la bèche pneumatique en
laissant un bord de coupe franc et vertical.
3) Enlever: La structure polluée et la mettre en dépôt.
Assurer une profondeur d’au moins 40 cm pour les
purges profondes et 10 cm pour les purges
superficielles.
4) Poser un drain: Sur le fond de fouille avec une pente
vers le point bas du fossé pour éviter les pièges à eau.
5) Compacter: Le fond de fouille.

Purges 5) Compacter: Le fond de fouille.
6) Mettre en œuvre les matériaux : Utiliser une GNT type
0/31,5 par couches de 15 cm, ou une grave émulsion/
grave bitume par couches de 12 cm, en essayant de
reproduire la structure de chaussée existante.
7) Compacter : Chaque couche pour éviter tout
tassement différentiel ultérieur en insistant sur les bords
de fouille.
7) Imperméabiliser : Réaliser une couche de surface en
bicouche (à minima) ou en enrobés à chaud en veillant à
ce que les bords de reprise soient au même niveau et
imperméabilisés.

Bouchage
Objectif Technique:
Rendre à la chaussée son état initial dans les meilleurs
délais afin de maintenir la sécurité sur la chaussée, et
d’éviter des interventions ulterieures.
Mode Opératoire:
1) Découper: La chaussée à la bèche pneumatique en
laissant un bord de coupe franc et vertical. A minima
nettoyer la zone de toutes les parties non liées et
évacuer les eaux stagnantes.
2) Combler à refus: En utilisant un matériaux approprié.
0/31,5; grave émulsion ou enrobés selon les
contraintes de la chaussée.
3) Compacter: A l’aide d’une dame vibrante ou d’une
dame à main. Attention la qualité du compactage
décidera de la durabilité de la réparation.
4) Imperméabiliser: Assurer une non pénétration de
l’eau en imperméabilisant les graves. Pour les graves
émulsions l’imperméabilisation peut être différée. Pour
les enrobés à froid, gravillonner pour évider le collage
aux pneumatiques.

Imperméabilisation
Objectif Technique:
Eviter toute pénétration de l’eau dans le corps de
chaussée. Intervention dite de « l’emploi partiel à
l’émulsion ».
Mode Opératoire:
1) Vérifier: Que le support est capable de recevoir une
imperméabilisation sans risquer le ressuage.
- Surface bitumineuse : Vigilance car pas
d’infiltration d’enduit possible.
- Surfaces graves : OK car infiltration de
l’enduit possible.
2) Délimiter: La zone à traiter.
3) Epandre gravillon 4/6 (ou 6/10): De façon à
apercevoir la chaussée entre les gravillons. (4 à 6 l/m²)
4) Pulvériser: un film de liant à raison de 1,5 à 2 kg/m²
d’émulsion à 65%.
5) Epandre gravillon 2/4 (ou 4/6): A raison de 5 à 6
l/m².

Imperméabilisation 6) Balayer: et ramener sur la partie traitée les
gravillons roulants.
5) Compacter: Au cylindre à bille à raison d’un aller et
retour.

Traitement du
ressuage
Objectif Technique:
Supprimer les effets néfastes de la présence d’un film de
bitume résiduel à la surface de la chaussée. (Glissement,
collage pneumatiques)
Mode Opératoire: (Cloutage)
les parties à traiter.
2) Epandre: Le granulat en choisissant la grosseur (2/4)
(6/10); (10/14) et la quantité, en fonction de
l’importance du film de liant à neutraliser.
3) Enchasser: Les gravillons à l’aide d’un cylindre à bille.
Toujours procéder en périodes très chaudes pour utiliser
la plasticité naturelle du liant.

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