Dimensionnement simplifié par catalogue ou calcul d'épaisseur équivalente.
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Explication du calcul
La structure de chaussée est l'ensemble des couches superposées (roulement, base, fondation) qui répartissent les charges du trafic sur le sol support. Le dimensionnement vise à limiter les déformations à long terme tout en restant économique. Les méthodes principales sont le catalogue de structures (CEBTP, LCPC) et le calcul par épaisseur équivalente.
| Élément à calculer | Formule à utiliser |
|---|---|
| Épaisseur équivalente (He) | He = Σ (hᵢ × aᵢ) |
| Coeff. équivalence GNT (aᵢ) | a = 1.0 (graves non traitées) |
| Coeff. équivalence GB (aᵢ) | a = 2.0 (graves bitume) |
| Coeff. équivalence BB (aᵢ) | a = 2.5 (béton bitumineux) |
| Trafic cumulé (TC) | TC = T_jour × 365 × Durée × Coeff. |
Comment dimensionner une structure de chaussée ?
Classer le trafic en catégorie Ti (T1 à T5) à partir du trafic journalier moyen en poids lourds (TMJA PL).
Déterminer la portance du sol support par essai CBR ou mesure de module (Pf en MPa).
Classer le sol en catégorie Si (S1 à S4) selon sa portance mesurée.
Consulter le catalogue de structures pour la combinaison (Ti, Si) afin d'obtenir les épaisseurs de couches.
Alternativement, calculer l'épaisseur équivalente : He = Σ (hᵢ × aᵢ) et comparer à la valeur cible.
Vérifier la cohérence avec les contraintes de déflexion (essai Benkelman ou FWD).
Exemple : Dimensionnement d'une route départementale (T3, S2)
Route départementale standard : trafic T3 (moyen), sol S2 (portance moyenne, Pf ≈ 65 MPa).
Structure recommandée par catalogue :
- Couche de roulement (BB) : 6 cm (a = 2.5)
- Couche de base (GB) : 10 cm (a = 2.0)
- Couche de fondation (GNT) : 25 cm (a = 1.0)
- Couche de forme : 30 cm (si sol médiocre)
Épaisseur équivalente : He = 6×2.5 + 10×2.0 + 25×1.0 = 15 + 20 + 25 = 60 cm-équivalents
Conseils d'expert
- •L'indice CBR du sol (California Bearing Ratio) est la mesure de référence pour la portance en France et en Afrique. CBR > 30 → S3, CBR > 50 → S4.
- •Toujours prévoir une couche de forme (20 à 50 cm de GNT) sur les sols de mauvaise portance (S1) pour homogénéiser les appuis.
- •Les coefficients d'équivalence varient selon les guides : le guide CEBTP et le guide LCPC 1994 donnent des valeurs légèrement différentes.
- •Pour les zones tropicales et africaines, le guide CEBTP adapte les structures aux conditions climatiques (alternance saison sèche/pluies).
Vocabulaire technique
Couche supérieure de la chaussée, en contact direct avec le trafic. Assure la sécurité (rugosité), le confort et l'étanchéité.
Couche intermédiaire à haute résistance (grave-bitume ou grave-ciment) qui répartit les charges verticales.
Couche de granulats non traités (graves naturelles) qui complète la répartition des charges vers le sol support.
Indice de portance du sol mesuré par pénétration à 2.5 mm et 5.0 mm. Permet de classer le sol en catégorie Si.
Foire aux questions
1. Qu'est-ce que la classe de trafic Ti ?
2. Pourquoi le béton bitumineux a-t-il un coefficient d'équivalence plus élevé que le GNT ?