ETUDE DE FAISABILITE, D’ENVIRONNEMEN D’ENVIRONNEMENT, T, SOCIO ECONOMIQUE ET DE CONCEPTION DES ROUTES SABOU – KOUDOUGOU –DIDYR (76 Kms) ET DIDYR – TOUGAN (84 Kms) MCA – BURKINA FASO
RAPPORT GEOTECHNIQUE DES ROUTES SABOU – DIDYR ET DIDYR – TOUGAN Version Définitif Type de Document
Rapport Définitif
Code de Classification N° du Contrat
RFP/013/QCBS/RN77/RD-4
Archivage Informatique Version n°
Définitif
Date d’Edition
29 Mars 2011
Révision n°
1
Rédigé par
Jean Marie TOE
Revu par
Jamel TRIKI
Approuvé par
Jamel TRIKI Nombre Copies Papier
Nombre
MCA-BF
06
02
PMC
01
Entité
Liste de diffusion,
B1 B2
B3 Total
de CD
SOMMAIRE Pages
1
INTRODUCTION......................................................... ................................................................... ................... 5
2
ANALYSE CRITIQUE CRITIQUE DES DES ETUDES GEOTEHNIQUES EXISTANTES EXISTANTES ................................................. 6
2.1
R APPORT ..................................................................................................................... ......................................................................... ......... 6 APPORT GEOTECHNIQUE.....................................................
2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.1.5
3
Aperçu Géomorphologique ............................................................. ...................................................... 6 Comportement de la plate forme forme actuelle ........................................................................... .................. 6 Sites potentiels de matériaux de viabilité pour la la construction de la route........................................... 7 Dimensionnement de chaussée........................................... ................................................................... 7 Fondations d’ouvrages.......................................................... ................................................................ 8
MISE EN ŒUVRE DE L’ETUDE GEOTECHNIQUE ...................................................................... ............ 8
3.1 3.2 3.3
APPEL DE L’HISTORIQUE ..................................................... R APPEL ..................................................................................................................... ......................................................................... ......... 9 APERÇU GEOMORPHOLOGIQUE........................................................ ...................................................................................................................... .............................................................. 9 DESCRIPTION DETAILLEE DE L’ETAT DES ROUTES ............................................................ .......................................................................................... .............................. 9
3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4
Tronçon Sabou - Koudougou .................................................................. ............................................ 10 Tronçon Koudougou - Didyr ..................................................................... .......................................... 10 Tronçon Didyr - Saran .............................................................. .......................................................... 11 Tronçon Saran - Tougan ................................................................... .................................................. 11 3.4 COMPORTEMENT DE LA PLATE FORME ........................................................ ......................................................................................................... ................................................. 11 3.4.1 Route Sabou – Koudougou - Didyr .................................................................... ................................. 11 3.4.2 Route Didyr - Tougan.............................................. .................................................................... ........ 12 3.5 ZONES A PROBLEMES ET POINTS SINGULIERS DES ROUTES ...........................................................................12 3.5.1 Route Sabou – Koudougou - Didyr .................................................................... ................................. 12 3.5.2 Route Didyr - Tougan.............................................. .................................................................... ........ 12 3.6 MODIFICATION DU TRACE LIEE A DES CONSIDERATIONS GEOTECHNIQUES...................................................13 3.7 SITES POTENTIELS DE MATERIAUX DE VIABILITE POUR LA CONSTRUCTION DES ROUTES..............................15 3.7.1 Emprunts latéritiques ............................................................... ........................................................... 15 3.7.2 Fondations d’ouvrages.......................................................... .............................................................. 16 3.8 DIRECTIVES APPLICABLES AU PROGRAMME D’INVESTIGATIONS GEOTECHNIQUES (PHASE DETAILLEE).......16 3.8.1 Exécution des sondages de chaussée............................................... chaussée............................................... .................................................... 16 3.8.2 Recherche de matériaux de viabilité viabilité .................................................................... ............................... 17 3.8.3 Recherche de granulats, de matériaux rocheux et de sites de sable.................................................... 17 3.9 DEFINITION DU PROGRAMME D’INVESTIGATIONS GEOTECHNIQUES (PHASE DETAILLEE) .............. .................... ............. ........... 18 3.9.1 Tronçon Sabou – Didyr - Tougan.......................................................................................... .............. 18 3.9.2 Contrôle Qualité...................................................... .................................................................... ........ 19
4
RESULTATS DES INVESTIGATIONS ET ESSAIS DE DE LABORATOIRE .............................................. 20
4.1 4.2 4.3 4.4
SOL DE PLATE FORME NATURELLE .............................................................. ............................................................................................................... ................................................. 20 EMPRUNTS LATERITIQUES..................................................... ..................................................................................................................... ....................................................................... ....... 33 GISEMENTS DE SABLE ET CARRIERES DE ROCHE POUR BETON HYDRAULIQUE ET REVETEMENT...................39 FONDATIONS DES OUVRAGES ........................................................... ....................................................................................................................... ............................................................ 40
4.4.1 4.4.2
5
Critères à satisfaire pour les fondations d’ouvrages ...................................................................... .... 40 Résultats de la reconnaissance............................................................................................................ 41
DIMENSIONNEMENT DE LA CHAUSSEE ................................................................... ............................. 43
5.1
METHODES PRATIQUES DE DIMENSIONNEMENT ............................................................... ........................................................................................... ............................ 43
5.1.1
Présentation de quelques méthodes pratiques .................................................................................... 44 5.2 METHODES EN USAGE EN AFRIQUE SUBSAHARIENNE...................................................................................46 5.3 CHOIX DE LA METHODE DE DIMENSIONNEMENT............................................................... ........................................................................................... ............................ 47 5.4 MATERIAUX POUR CORPS DE CHAUSSEE ............................................................... ...................................................................................................... ....................................... 48 5.5 TRAFIC ............................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................ ............................ 49 5.6 DIMENSIONNEMENT PAR LA METHODE DU GUIDE CEBTP...........................................................................53 5.6.1 Données d’entrée .................................................................................................. .............................. 53
2
5.6.2
Structure de chaussée proposée ................................................................. ......................................... 55 5.7 DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES........................................................ .................................................................................................................... ............................................................ 55 5.7.1 Plate forme support.................... ................................................................ ......................................... 55 5.7.2 Méthodes de terrassement et matériaux pour couche de base ............................................................ 55 5.7.3 Drainage ...................................................................................................... ....................................... 56 5.7.4 Pente de talus ........................................................... ................................................................... ........ 56
Documents Annexes - Annexe 1 : Résultats des sondages sur plate forme - Annexe 2 : Plan de situation et fiches techniques des emprunts - Annexe 3 : Résultats des investigations géotechniques sur sols fondation des ouvrages - Annexe 4 : Résultats des essais sur échantillons de roche
3
LISTE DES TABLEAUX
Tableau n° 1 : synthèse de l’état de la route actuelle................................. actuelle........................................................ ............................. ......13 13 Tableau n° 2 : Synthèse des emprunts prospectés en 2007 sur l’axe Koudougou – Tougan..15 Tableau n° 3 : quantité estimée des matériaux de chaussée ............................................ ................................................... .......17 17 Tableau n° 4 : Tronçon Sabou – Koudougou – Didyr _ Récapitulatif des résultats des essais sur matériaux de sondages sur sols de plateforme naturel ............................................. .................................................... .......22 22 Tableau n° 5 : Tronçon Didyr - Tougan _ Récapitulatif des résultats des essais sur matériaux de sondages sur sols de plateforme naturel ............................................. .................................................................... .............................. .......27 27 Tableau n° 6 : Route Sabou – Didyr _ récapitulatif des sections nécessitant une amélioration de la plateforme..................... plateforme ........................................... ............................................. ............................................. ............................................ ............................. .......30 30 Tableau n° 7 : Route Didyr – Tougan _ récapitulatif des sections nécessitant une amélioration de la plateforme................................................. plateforme........................................................................ .............................................. ......................... 31 Tableau n° 8 : Sabou – Didyr _ Résultats disponibles des emprunts prospectés....................34 prospectés....................34 Tableau n° 9 : Didyr – Tougan _ Résultats disponibles des emprunts prospectés .................37 Tableau n° 10 : Sabou – Didyr _ Affectation des emprunts pour la couche de base .............38 Tableau n° 11 : Didyr – Tougan _ Affectation des emprunts pour la couche de base ...........39 ........... 39 Tableau n° 12 : Résultats des essais sur produits rocheux ........................................... ..................................................... ..........40 40 Tableau n° 13 : Résultats des essais sur Ouvrages...................... Ouvrages ............................................. ...........................................42 ....................42 Tableau n° 14 : classes de trafic .............................................. ..................................................................... .............................................. ......................... 46 Tableau n° 15 : Trafic moyen journalier annuel total................................................... total............................................................. ..........49 49 Tableau n° 16 : Trafic poids lourds à la date de mise en service ...........................................49 ...........................................49 Tableau n° 17 : Répartition des divers types de poids lourds et leur taux de chargement. ....50 .... 50 Tableau n° 18 : structure du trafic des poids lourds au niveau de la section la plus chargée. 51 Tableau n° 19 : Hypothèse de chargement des poids lourds ............................................. .................................................. .....51 51 Tableau n° 20 : Pourcentages par catégorie de poids lourds : .............................................. ..................................................51 51 Tableau n° 21 : Agressivité ........................................... ................................................................... ............................................... ................................. ..........52 52 Tableau n° 22 : Classes de trafic par section de route...................... route ............................................. ......................................53 ...............53 Tableau n° 23 : extrait du tableau donnant le dimensionnement dimensionnement des chaussées correspondant aux classes de trafic T1 – T2 en fonction du sol sol support ............................................. ..................................................... ........54 54 Tableau n° 24 : épaisseur de la couche de forme ........................................... .................................................................. ......................... 55
4
1
INTRODUCTION
Le gouvernement du Burkina Faso a signé avec les États-Unis un accord de subvention dans le cadre du MCC. Le gouvernement burkinabé a signé le 14 Juillet 2008, un contrat de cinq ans, de 480,9 millions de $ de subvention (Compact) pour financer un programme conçu pour aider à réduire la pauvreté par des interventions dans l’agriculture, le transport et les infrastructures sociales. Au terme de l’accord, le Millenium Challenge Account - Burkina Faso (MCA-BF) est l'entité responsable de la gestion globale de la mise en œuvre de ce Compact. Les tronçons de la RN13/RN21, Sabou-Koudougou-Didyr (76 km) et Didyr-Tougan (84 km) font partie du Compact d’infrastructure routière financé par le MCC, et qui seront réhabilités pour atteindre un niveau niveau de niveau de service supérieur supérieur de route bitumée bitumée moderne. Les premières missions de reconnaissance le long du tracé des routes projetées ont permis de visualiser et de recueillir les données nécessaires à la description détaillée des routes. Ensuite un programme de reconnaissance reconnaissance géotechnique a été défini par le consultant consultant et mis à exécution. exécution. La mise en œuvre de ce programme a abouti à : - la reconnaissance et à la caractérisation des sols de plate-forme ; - la caractérisation de la chaussée existante ; - la prospection de matériaux de viabilité pour corps de chaussée ; - la prospection de sites de granulats et de carrières de roches massives pour bétons hydrauliques et revêtement ; - Au dimensionnement de la chaussée des deux routes.
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2
ANALYSE CRITIQUE DES ETUDES GEOTEHNIQUES EXISTANTES
Les études précédentes concernent la route Koudougou – Réo - Tougan ainsi que celle reliant Léo à Koudougou en passant par sabou.ces deux études ont été menées par deux bureaux différents. Les documents mis à notre disposition sous forme de fichiers numériques sont les suivants : -
Etude technique : Rapport (technique, hydrologique et géotechnique) et un dossier plans, Etude environnementale Etude économique
Ces études ont été réalisées par le bureau d’études ASSOCIATED ENGINEERS en 2007 pour le tronçon Léo – Koudougou et par le Cabinet Africain d'Etudes et de Maitrise d'œuvre (CAEM) pour la RN21 entre Koudougou et Tougan.
2.1
Rapport Géotechnique
Nous présentons ci-dessous une synthèse de ce que l’on peut retenir de ces études. 2.1.1
Aperçu Géomorphologique
Selon les informations géologiques issues des études antérieures, il ressort qu’au regard de la carte géologique et minière du Burkina Faso, le tracé se déroule sur un socle dont le substratum est constitué des formations cristallines du socle Birriminién. Il s’agit essentiellement de formations granitoïdes : granite porphyroïde à biotite et parfois amphibole, granite hétérogène, granite à biotite, granodirite, tonalité et diorite quartzifère. Cela amène à dire que les formations sont essentiellement latérisés. Dès lors, la disponibilité de matériaux de viabilité (graveleux latéritique) ne devrait pas poser de problème dans la zone. 2.1.2
Comportement de la plate forme actuelle
Route Sabou – Koudougou – Didyr
Suivant les conclusions des études réalisées en 2007, par Associated Engineers, exception faite du tronçon compris entre le PK 0+00 et le PK 27+000 où l’on a des sols de classe de portance S1 à S3 selon la classification du guide pratique de dimensionnement pour les pays tropicaux du CEBTP (CBR compris entre 2 et 13 à 95% de l’OPM), les sols seraient d’assez bonne qualité sur le reste du tracé (CBR > 30 à 95% de l’OPM). Ces résultats sont assez proches de la qualité des sols vus sur place lors de la visite détaillée. Les sondages et des essais de laboratoire qui ont été réalisés en phase Etude Technique Détaillée ont permis de mieux apprécier la qualité de ces sols.
6
Route Didyr – Tougan
Les études réalisées en 2007 arrivent à la conclusion que les sols de plateforme naturelle de ce tronçon présentent globalement de bonnes caractéristiques géotechniques (CBR > 30 à 95% de l’OPM). Cependant, suite à la visite détaillée, et du PK28 jusqu’à l’entrée de Toma, on note des zones d’importantes déformations liées d’une part au mauvais drainage de la chaussée mais aussi à la qualité du sol de plateforme qui serait très argileux. 2.1.3
Sites potentiels de matériaux de viabilité pour la construction de la route
Emprunts latéritiques
L’étude réalisée sur l’axe Léo – Sabou – Koudougou en 2007 a identifié 33 sites potentiels d’emprunt latéritique. Ces emprunts n’ont pas fait l’objet de prélèvement pour essai. Pour l’axe Koudougou – Réo – Tougan, on note que les emprunts identifiés et soumis à essai en 2007 ont tous un CBR à 95% de l’OPM inférieur à 80, exception faite d’un seul site. En outre, ces emprunts ont de faible capacité qui serait le fait des épaisseurs exploitables assez faibles. Nous notons aussi qu’un des critères retenus pour le matériau de couche de base est l’indice portant CBR supérieur ou égal à 80 à 98% de l’OPM. Cela serait lié à l’indisponibilité d’emprunts présentant un CBR supérieur à 80 à 95% de l’OPM en quantité suffisante. Dans ces conditions, il convient de se rassurer que le compactage au-delà de 95% ne détruit pas le squelette. Carrières rocheuses et gîtes de sable
En ce qui concerne les carrières rocheuses et gîtes de sable, la situation est la suivante : deux carrières de roche massive ont été soumises à essais lors des études réalisées en 2007. Il s’agit du site de Ramongo à 23 km de Koudougou et d’un autre site à l’entrée de Tougan (PK77+400 sur l’axe Didyr -Tougan). Avec des coefficients Los Angeles inférieurs à 30, ces roches seraient acceptables du point de vue de leurs caractéristiques intrinsèques pour être utilisées comme matériau de corps de chaussée ou pour la fabrication de bétons hydraulique. Cependant les granulats de quartz soumis à essais lors de ces études antérieurs ne présenteraient pas des caractéristiques intrinsèques satisfaisantes avec un Los Angeles de 43 même pour les bétons courant pour lesquels les granulats requis sont de catégorie C ou D avec un Los Angeles inférieur ou égal à 35 (norme XP P 18- 540). 2.1.4
Dimensionnement de chaussée
Dans le cadre des études de 2007, trois méthodes ont été mises en œuvre pour le dimensionnement de la chaussée : ‐ Conception et dimensionnement des structures de chaussée, guide technique (SETRALCPC, décembre 1994) et en utilisant le logiciel ALIZE ‐ ‐
Guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux CEBTP, 1984 ; Code of Practice for the Design of Road Pavements, SATCC, 1998 (Afrique du sud)
De ces trois méthodes, nous notons que la méthode pratique la plus couramment utilisée en matière de dimensionnement est celle du Guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux CEBTP, 1984. Elle a été élaborée avec la contribution des laboratoires 7
africains et a été appliquée avec satisfaction pendant de nombreuses années. Elle tient compte des ressources locales ainsi que de l’environnement. Quant au Code of Practice for the Design of Road Pavements, SATCC, 1998 (Afrique du sud), nous n’avons pas à ce jour connaissance de son application dans le dimensionnement des chaussées particulièrement pour ce qui concerne le Burkina Faso. Le dimensionnement à partir de la méthode rationnelle française du LCPC-SETRA à travers l’application du logiciel Alizé-Lcpc, est souvent utilisé mais fait aussi l’objet de critique. En effet, une des grandes difficultés que pose l’application de Alizé-Lcpc au contexte qui est le nôtre, reste la caractérisation complète des matériaux comme les graveleux latéritiques surtout la formule pour passer du CBR au module de déformation sur laquelle la plupart des auteurs ne s’accordent pas. 2.1.5
Fondations d’ouvrages
Dans cadre des études de 2007, il n’y a pas eu d’étude de sol de fondations d’ouvrage pour la route Léo-Sabou-Koudougou. Par contre, sur l’axe Koudougou-Réo-Tougan, des puits à ciel ouvert et des essais pénétrométriques ont été réalisées sur les sites des ouvrages suivants : pont du PK 31,7 et dalots des PK 81,50 ET 82,10 (PK0 à partir de Koudougou). Jusqu’à 3 mètres de profondeur, les coupes des puits présentent des sols argileux et sableux. Les résultats des essais de pénétrations dynamiques conduisent à des contraintes admissibles qui sont pratiquement toutes supérieures à 4 bars jusqu’à 3,80 mètres et qui descendent à environ 2 bars à 7 mètres de profondeur. Cette étude a recommandé des fondations superficielles pour ces ouvrages avec une contrainte admissible de 2,5 bars. Il s’est agit ici dans le cadre des études en cours, de confirmer ces résultats sinon de faire de nouvelles propositions sur la base d’investigations plus poussées. 3
MISE EN ŒUVRE DE L’ETUDE GEOTECHNIQUE
Après avoir procédé aux vérifications nécessaires à opérer sur les rapports géotechniques existants et aux corrections éventuelles et ce en fonction des réalités sur terrain issues de notre reconnaissance détaillée, le rapport de l’étude de faisabilité a permis: de faire une description détaillée de l'état de la route ; de faire un relevé de la nature de l'environnement ; de vérifier le comportement de la plate-forme actuelle, des pentes de talus, etc.; de définir les zones à problèmes et les points singuliers de la route en projet ; d'avoir un aperçu des zones où le tracé de la route pourra être éventuellement modifié pour des considérations géotechniques ; - de définir de façon préliminaire les causes éventuelles des dégradations de la route ; -
Conformément aux termes de référence, l’étude géotechnique au stade de l’avant projet détaillée qui est la phase actuelle de l’étude consiste en : -
La reconnaissance des sols de plate-forme des tronçons de route étudiés en vu d'établir la coupe géotechnique précise du tracé de la route, de définir les matériaux de déblai dont la 8
3.1
réutilisation est possible, et les emprunts latéraux pour terrassements et couche de forme, s'il y a lieu, ainsi que les conditions de compactage et les CBR à prendre par zone pour le dimensionnement de la chaussée. La prospection de matériaux de viabilité pour corps de chaussée ; La prospection de sites de granulats et de carrières de roches massives pour bétons hydrauliques d’ouvrages et revêtement ; L’étude des fondations des Ouvrages d'Art Au dimensionnement de la chaussée Rappel de l’historique
La route Sabou – Koudougou – Didyr – Tougan est à cheval sur deux routes Nationales que sont la RN 13 et la RN21. Elle fait environ 160 km, avec 76 km pour le tronçon Sabou – Koudougou – Didyr et 84 km pour le tronçon Didyr – Tougan. Il s’agit d’une route en terre ordinaire selon la classification de la Direction Générale des Routes (DGR). Le début de cette route se situe à Sabou au croisement de la RN13 avec la RN01. Le tronçon Sabou – Koudougou correspond aux sections 08 (Sabou/Sourgou) et 07 (Sourgou/Koudougou) de la RN13. Ce tronçon a fait l’objet de travaux de réhabilitation entre 1985 et 1986, ensuite entre 1998 et 1999. Il a aussi fait l’objet de travaux d’entretien courant qui consiste au reprofilage léger systématique accompagné par endroit d’un reprofilage lourd avec ou sans rechargement jusqu’en 2005. La route Koudougou -Tougan (RN21) a connu sa première ouverture en 1960. C'est en 1967 que la route est passée au standard de route en terre ordinaire. Les premiers travaux de réhabilitation de la route ont eu lieu en 2002. Dans le cadre du Projet de réhabilitation de 800km de route en terre financé par la BAD, le tronçon Koudougou-Didyr a fait l’objet de travaux d’entretien périodique entre 2004 et 2006. 3.2
Aperçu Géomorphologique
Selon les informations géologiques issues des études antérieures, il ressort qu’au regard de la carte géologique et minière du Burkina Faso le tracé se déroule sur un socle dont le substratum est constitué des formations cristallines du socle Birriminién. Il s’agit essentiellement de formations granitoïdes : granite porphyroïde à biotite et parfois amphibole, granite hétérogène, granite à biotite, granodirite, tonalité et diorite quartzifère. Ce qui signifie que les formations sont essentiellement latérisés. Dès lors et dans la zone, la disponibilité de matériaux de viabilité (graveleux latéritique) ne devrait pas poser de problème dans la zone. 3.3
Description détaillée de l’état des routes
Suite à l’exploitation des données existantes et à la visite de reconnaissance détaillée, le tronçon de route Sabou – Koudougou – Didyr - Tougan peut être décomposé en 4 sections caractéristiques selon la nature des sols traversés, la qualité des matériaux constitutifs de la route et l’état général de la chaussée. Cette décomposition permet de distinguer les tronçons suivants :
Sabou – Koudougou : environ 28 km Koudougou – Didyr : environ 50 km Didyr – Saran : environ 63 km Saran – Tougan : environ 22 km 9
3.3.1 Tronçon Sabou - Koudougou
Long d’environ 28 km, ce tronçon commence au croisement de la RN13 avec la RN01 pour s’arrêter à Koudougou à l’embranchement avec la RN14. Jusqu’à environ 2 km après Sabou, (PK4+150), le niveau de la chaussée rase le terrain naturel pour passer légèrement en remblai jusqu’au PK 23+400 à l’entrée de la ville de Koudougou. La section entre le PK23+400 et le PK27+900 correspond à la traversée de la ville de Koudougou dont les derniers 1,400 km sont revêtus (entre les rails et l’embranchement avec la RN14). La section de la route comprise entre les PK 8+900 et 9+600 est une digue routière (l’aile gauche de la digue de la retenue de Sourgou). Il s’agit d’un remblai en matériaux argileux avec en crête une couche de roulement en argile graveleuse latéritique. Les talus sont protégés par des enrochements et des perrés maçonnés. De façon générale, du PK 0+00 au PK 23+800 la couche de roulement de la route existante est une alternance entre des sables graveleux argileux et des graves sablo argileuses avec une forte prédominance pour le premier type de matériau. Du PK 21 au PK 23, une forte présence d’éléments quartzeux est notée dans le matériau de couche de roulement. Les faciès du terrain naturel montrent que ce tronçon de route se développe sur des sols sableux et argileux avec en sous couche des sols latéritiques avec une forte intrusion d’éléments quartzeux à partir du PK10 jusqu’à l’entrée de la ville de Koudougou. D’ailleurs, ces gisements de quartz font l’objet d’exploitation artisanale par des femmes de la zone. L’état de surface de la route sur ce tronçon est essentiellement marqué par une forte présence de la tôle ondulée qui est beaucoup accentuée sur les sections dont le matériau de la couche de roulement est beaucoup sableux avec une faible cohésion. Du PK 19+100 au PK 21, de part et d’autre de la route à environ 20 mètres de l’axe, s’est développé un ravinement important allant souvent jusqu’à 1,50 mètres de profondeur dans un sol argileux. 3.3.2 Tronçon Koudougou - Didyr
Avec une longueur de 50 km, ce tronçon commence à l’embranchement avec la RN14 au niveau des stations service d’essence TOTAL et SKI. Ce point correspond au PK 27+900 de la route Sabou – Koudougou – Didyr. Ce tronçon de route est construit majoritairement en remblai, y compris les traversées des agglomérations comme Koudougou et Bonyolo. Pour les traversées des localités de Réo et Didyr, le profil de la route rase le terrain naturel avec par endroit une disparition de la couche de roulement où apparait le terrain naturel. La couche de roulement est à prédominance argileuse graveleuse sur les 30 premiers km de ce tronçon, et graveleux latéritique argileux sur les 20 derniers. L’état de surface de la couche de roulement est marqué par la présence de la tôle ondulée. Les sols, sur lesquels se développe ce tronçon de route, sont majoritairement argileux jusqu’au PK 62+800 pour laisser place à des sols latéritiques marqués tout le long par des affleurements de carapace latéritique alterné avec d’importantes étendues d’épandage de gravillon latéritique. 10
3.3.3 Tronçon Didyr - Saran
Se développant sur une longueur d’environ 63 km, ce tronçon est le premier de la route Didyr – Tougan (84 km). Avec une couche de roulement en graveleux latéritique qui disparait sur presque l’ensemble du tracé jusqu’à l’entrée de Toma, le profil légèrement en déblai est assez encaissé avec comme conséquence majeure un mauvais drainage de la chaussée. A partir de Toma jusqu’à Saran, le profil rase pratiquement le terrain naturel. Faute de travaux d’entretien, le matériau de couche de roulement a disparu sur une bonne partie du tracé. L’état de surface de la couche de roulement est marqué par la présence de la tôle ondulée (défaut d’entretien courant). Sur les 3 premiers km, la présence de tête de chat est essentiellement liée à la granulométrie du matériau qui comporte assez de gros éléments. Le tronçon entre le PK28 et le PK34 est marqué par d’importantes déformations liées à la mauvaise qualité du sol support mais aussi à un mauvais drainage de la chaussée. Les sols sur lesquels se développe ce tronçon de route sont majoritairement latéritiques jusqu’au PK28 pour laisser place à des sols argileux d’assez mauvaise portance. Du PK 28 jusqu’à Toma le sol support est à alternance latéritique à argileux latéritique de mauvaise portance. De Toma à Saran, les faciès du terrain naturel montrent des sols latéritiques à argileux latéritiques d’assez bonne portance. 3.3.4 Tronçon Saran - Tougan
Long d’environ 22 km, ce tronçon est légèrement en remblai avec à l’entrée de Tougan une digue routière. La couche de roulement en graveleux latéritique présente en surface la tôle ondulée et des nids de poule (défaut d’entretien courant). Les sols supports sont graveleux argileux avec par endroit des affleurements de carapace à argileux. 3.4
Comportement de la plate forme 3.4.1 Route Sabou – Koudougou - Didyr
La plateforme naturelle de cette route est constituée de sols sablo argileux jusqu’à l’entrée de Koudougou, de sols latéritiques avec une forte présence d’éléments quartzeux et d’affleurement de carapace du PK 21 jusqu’à la sortie de Koudougou. Ensuite, les sols sont argileux jusqu’au PK62+800 où ils deviennent latéritiques graveleux. De façon générale sur l’ensemble du tracé les sols de plateformes naturels se comportent assez bien. Cela serait lié d’une part à leur qualité (plasticité moyenne, pratiquement pas de présence de zone d’importantes déformations) mais surtout à un bon drainage de la chaussée. Le niveau de trafic pourrait aussi expliquer le bon comportement de ces sols de plateforme naturel. Suivant les conclusions des études réalisées en 2007, par Associated Engineers, exception faite du tronçon compris entre le PK 0+00 et le PK 27+000 où nous sommes en présence des sols de classe de portance S1 à S3 selon la classification du guide pratique de dimensionnement pour les pays tropicaux du CEBTP (CBR compris entre 2 et 13 à 95% de l’OPM), les sols seraient d’assez bonne qualité sur le reste du tracé (CBR > 30 à 95% de l’OPM). Ces résultats sont assez proches de la qualité des sols vus sur place lors de la visite détaillée. Cependant, des sondages et 11
des essais de laboratoire seront réalisés en phase Etude Technique Détaillée pour mieux apprécier la qualité de ces sols. 3.4.2 Route Didyr - Tougan
La plateforme naturelle de ce tronçon de route est latéritique jusqu’au PK 28 pour laisser place à des sols argileux d’assez mauvaise portance jusqu’à Toma. De Toma à Tougan, les faciès du terrain naturel montrent des sols latéritiques à argileux latéritiques d’assez bonne portance. Du PK 28 jusqu’à l’entrée de Toma, on note des zones de dégradations et d’importantes déformations liées d’une part au mauvais drainage de la chaussée mais aussi à la qualité du sol de plateforme qui serait très argileux. La zone du PK 28 est d’ailleurs marquée par une présence de bourbier et à l’entrée de Toma par une stabilisation des sols par des enrochements Sur le reste du parcours, la plateforme se comporte assez bien. Les études réalisées en 2007 arrivent à la conclusion que les sols de plateforme naturelle de ce tronçon présentent globalement de bonnes caractéristiques géotechniques (CBR > 30 à 95% de l’OPM). Nous réaliserons, sur l’ensemble de ce tracé, des sondages et des prélèvements pour des essais de laboratoire. Ces essais de caractérisation de la plateforme naturelle permettront de définir de façon précise le type de traitement à apporter aux zones à problème en phase de terrassement.
Photo 1 : Entrée de Toma - chaussée stabilisée avec des enrochements
3.5
Zones à problèmes et points singuliers des routes 3.5.1 Route Sabou – Koudougou - Didyr
Suite à la visite de reconnaissance détaillée, et en attendant les résultats d’investigations plus poussées (sondages et essais de laboratoire), nous notons qu’en terme de qualité de sol de plateforme naturelle, cette route ne présente pas de zones à problème. 3.5.2 Route Didyr - Tougan
Suite à la visite de reconnaissance détaillée, et en attendant les résultats d’investigations plus poussées (sondages et essais de laboratoire), hormis les dégradations et déformations consécutives à un mauvais drainage de la chaussée sur certains tronçons, on notera que la zone 12
comprise entre les PK 28 et 32 et celle comprise entre les PK 40 et 45 nécessiteront un traitement particulier pour améliorer leur portance.
Photo 2 : Exemple de sol de mauvaise portance
3.6
Modification du tracé liée à des considérations géotechniques
Aucune modification de tracé liée à des considérations géotechniques n’est à relever à ce stade de l’étude pour les deux routes. On peut cependant signaler des variantes des tracés identifiées pour la traversée de la ville de Koudougou et éventuellement du village de Koin. Pour le cas de Koudougou, la proposition de variante est motivée surtout par l’étroitesse du tracé existant en traversée d’agglomération qui n’offre pas une emprise suffisante. Quant au village de Koin, la variante de contournement par la droite à l’entrée du village proposée est liée à la proximité de tombes de part et d’autre de la route existante en traversée de village. On notera que du point de vue géotechnique, les sols de ces différentes variantes de tracé ne présentent pas de problèmes particuliers. Tableau n° 1 : synthèse de l’état de la route actuelle
Sabou – Koudougou – Didyr PK -PK
0+000 – 5+000 5+000 – 8+900
Profil type
Sol support
21+000 – 23+800
Latéritique -Sable graveleux quartzeux -carapace latéritique Remblai (digue Sable argileux routière) Léger remblai -argileux sableux -carapace latéritique Léger remblai -argileux -latéritique quartzeux Lèche terrain Latéritique
26+500 – 27+900
Lèche terrain
8+900 – 9+600 9+600 – 17+000
17+000 – 21+000
Lèche terrain Lèche terrain
latéritique
Nature couche de roulement
Etat couche roulement
Sable graveleux Sable graveleux
Tôle ondulée Tôle ondulée
Sable graveleux
Tôle ondulée
Localités traversées
SABOU SOURGOU
Sable argileux peu Tôle ondulée graveleux Sable argileux
Tôle ondulée
Graveleux Tôle ondulée latéritique à sable argileux Revêtement enduit Bon superficiel
ENTREE KOUDOUGOU
13
27+900 – 30+700
Remblai
Latéritique
30+700 – 36+500
Léger remblai
latéritique
Graveleux latéritique Argile graveleuse
36+500 – 41+500
Léger remblai
Argileux
Argile graveleuse
41+500 – 46+500
Léger remblai Argileux (rasant le TN) Léger remblai Argileux (rasant le TN) Léger remblai Argileux
Argile graveleuse
46+500 – 52+500 52+500 – 57+500 57+500 – 65+500
-Lèche terrain -Remblai
-Latéritique -Argileux
65+500 – 76+000
Léger remblai
Argileux
Argile graveleuse Argile graveleuse Sable argileux Graveleux latéritique argileux Graveleux latéritique argileux
Tôle ondulée Tôle ondulée, REO nids de poule Tôle ondulée, nids de poule Tôle ondulée, nids de poule Tôle ondulée, nids de poule Tôle ondulée, nids de poule Tôle ondulée, Tôle ondulée
ENTREE DIDYR
Didyr – Tougan PK -PK
Profil type
0+000 – 1+000
Lèche terrain
latéritique
1+000 – 6+000
Léger remblai
Argileux
6+000 – 12+000
-Léger remblai –Lèche terrain
Argileux
12+000 – 15+000
Léger remblai
Argileux latéritique
15+000 – 21+600
Léger déblai à Lèche terrain
latéritique
21+600 – 26+400
Lèche terrain Léger déblai
Argileux
26+400 – 31+400
Lèche terrain déblai
Argileux
31+400 – 34+500
Léger déblai Lèche terrain
Latéritique
34+500 – 39+000
Léger déblai Lèche terrain
Latéritique
39+000 – 45+000
Lèche terrain
Argileux
45+000 – 51+000
Léger déblai à Latéritique lèche terrain argileux latéritique Lèche terrain Latéritique argileux
51+000 – 57+300
Sol support
Nature couche de roulement
Plateforme naturel latéritique Graveleux latéritique argileux Graveleux latéritique argileux Graveleux latéritique argileux Graveleux latéritique argileux Graveleux latéritique argileux Graveleux latéritique argileux
Graveleux latéritique argileux Graveleux latéritique argileux Graveleux latéritique argileux à Graveleux latéritique argileux à Graveleux latéritique
Etat couche roulement
Observations
Nids de poules Tête de chat Tôle ondulée Tôle ondulée Tôle ondulée
SAPALA
Nids de poule Nid de poule, ornière, bourbier, dispartion totale de la couche de roulement par endroit Tôle ondulée KOIN Tôle ondulée, nids TOMA de poule Nids de poule Tôle ondulée,
BIBA
Tôle ondulée,
SIENA
14
57+300 – 61+300
Lèche terrain
latéritique Argileux
61+300 – 62+400
Lèche terrain
Latéritique
62+400 – 64+600
Lèche terrain
Argileux
64+600 – 75+000
Léger remblai
Argileux
75+000 – 80+400
Léger remblai
Argile graveleuse
80+400 – 83+600
Lèche terrain
Argile graveleuse
83+600 – 84+000
Remblai
Argileux
84+000 – 85+000
Lèche terrain
Latéritique
3.7
argileux Graveleux Tôle ondulée, latéritique argileux Graveleux Tôle ondulée, latéritique argileux Graveleux Tôle ondulée latéritique argileux qui disparaît par endroit Graveleux Tôle ondulée latéritique argileux Graveleux Tôle ondulée latéritique argileux Graveleux Tôle ondulée latéritique argileux Graveleux Tôle ondulée latéritique argileux Graveleux Tôle ondulée latéritique argileux
SARAN
KASSAN
TOUGAN Digue Ville de Tougan
Sites potentiels de matériaux de viabilité pour la construction des routes 3.7.1 Emprunts latéritiques
L’étude réalisée sur l’axe Léo – Sabou – Koudougou en 2007 ne présente pas de résultats d’essai sur emprunt. Quant à l’étude de l’axe Koudougou – Réo – Tougan réalisée la même année, il présente des résultats qui montrent que la disponibilité de sites d’emprunt pour matériaux de couche de base n’est pas évidente (voir tableau ci-dessous). En outre ces emprunts ont de faible capacité qui serait le fait des épaisseurs exploitables assez faibles. Tableau n° 2 : Synthèse des emprunts prospectés en 2007 sur l’axe Koudougou – Tougan
Emprunt
PK
%fine
Ip
Volume (m3) CBR 95% OPM
Observations
E1
PK 4 + 247
15
17
19
9375 Remblai
E2
PK 11
16
19
23
12000 Remblai
E3
15 + 180
21
27
23
15000 Remblai
E4
21 + 450
20
16
19
12000 Remblai
E5
25 + 408
13
20
49
11250 Fond
E6
30 + 553
15
23
25
12250 Remblai
E7
34 + 675
17
19
40
11250 Fondation
E8
40 + 549
14
21
33
7500 Fondation
E9
50+770
15
14
20
12000 Remblai
E10
53 + 325
19
14
45
12000 Fondation
15
Fondation
E11
58 + 900
16
13
60
9375
E12
63 + 325
18
14
32
9375
E13
69 + 000
15
16
43
11250
E14
74 + 000
13
15
32
12000
E15
80+483
19
16
16
E16
profil 5155 + 50 m
18
14
39
E17
profil 5163 + 130 m
23
19
45
E18
94 + 600
14
20
66
E19
98+ 400
14
10000 Remblai Fondation 10000 Fondation 11250 Fondation 10000 Fondation
E20
102 + 350
12
18
50
9375
E21
110 + 845
16
16
37
9375
E22
113 + 900
13
11
E23
117 + 200
11
12
36
10000
E24
123 + 280
14
14
39
10000
E25
128 + 050
16
13
22
E26
129 + 765
12
11
80
10000 Base
E27
133 + 300
13
14
70
13500 Fondation
74
Fondation Fondation Fondation
Fondation Fondation
9375 Fondation Fondation
7500 Remblai
3.7.2 Fondations d’ouvrages
L'étude géotechnique définira la nature des sols de fondation en liaison avec la géologie appliquée au site et permettra d'aider au choix du type de fondation et au dimensionnement de cette dernière en fonction du site et du type d'ouvrage. A cet effet, on s'assurera de compléter les essais réalisés dans le cadre des études antérieures pour procéder au dimensionnement des fondations en tenant compte des efforts que pourra encaisser le sol et des tassements admissibles. 3.8
Directives applicables au programme d’investigations géotechniques (Phase détaillée) 3.8.1 Exécution des sondages de chaussée
Les principales directives appliquées dans le programme des sondages de chaussée sont les suivantes : -
Implantation judicieuse d’un sondage manuel suivant les indications du programme reconnaissance (tous les 500 mètres en moyenne)
-
Exécution du sondage sur au moins 1 m de profondeur (conformément aux règles de l’art) et au plus sur 1,5 mètres pour les zones de haut remblai. Relevé du profil géotechnique des sondages et des évènements ponctuels
-
Prélèvement d’au moins un échantillon remanié de sol caractéristique (sol de plate forme naturel, remblai, couche de forme) dans chaque sondage
-
Constitution d’échantillons pour essais de laboratoire (Analyse granulométrique, limites d’Atterberg, Proctor modifié, CBR) sur sections homogènes suivant les indications du programme de reconnaissance.
16
3.8.2 Recherche de matériaux de viabilité
Les principales directives appliquées dans le programme de recherche de matériaux de viabilité sont les suivantes : -
Prospection de matériaux pour assise de chaussée tous les 5 km en moyenne
-
Implantation de 15 sondages manuels au minimum, par maille de 50 m x 50 m
-
Exécution des sondages jusqu’à une profondeur permettant de traverser les couches exploitables
-
Relevé de la coupe géotechnique de chaque sondage et des évènements ponctuels
-
Prélèvement d’un échantillon remanié global de couche exploitable dans chaque sondage Constitution d’un ou plusieurs échantillons pour essais de laboratoire (Analyse granulométrique, limites d’Atterberg, Proctor modifié, CBR) par mélange homogène d’échantillons globaux
-
Etablissement du plan de situation de l’emprunt avec précision des coordonnées géographiques des sites des emprunts qui seront relevés et bien définies dans le rapport géotechnique à établir
Les quantités définitives de matériau à prospectés sont arrêtées en prenant en compte le coefficient de rendement pour les graveleux latéritiques qui est compris entre 0,80 et 0,90. Cependant il faut en plus du coefficient de rendement tenir compte des pertes subies au cours des diverses manipulations (environ 10% du volume des matériaux). Le coefficient de rendement représente le rapport du volume d'un poids de matériau mis en place et compacté au volume qu'occupe ce même poids de matériau en place dans le déblai, l'emprunt ou la carrière avant extraction.
Ainsi sur la base des dimensionnements (voir le chapitre qui suit) et en prenant en compte les longueurs de chaque route avec une largeur moyenne de chaussée de 10,20 mètres, les quantités à rechercher – en tenant compte d’aussi bien la réduction de 20% liée au coefficient de rendement que d’environ 10% de pertes, d’où un total majoré de 30% environ par rapport aux besoins du dimensionnement - sont estimées à : Tableau n° 3 : quantité estimée des matériaux de chaussée
Tronçon Sabou - Koudougou - Didyr Didyr -Tougan
Quantité fondation 3 (m ) 194 000 140 000
Quantité base 3 (m ) 141 000 138 000
3.8.3 Recherche de granulats, de matériaux rocheux et de sites de sable
Les principales directives appliquées dans le programme de recherche de granulats, de matériaux rocheux et de sites de sable sont les suivantes : 17
-
Prospection de gisement de granulats et carrières de roche massives pour béton hydrauliques et revêtement Prélèvement d’échantillons remaniés de granulats et d’échantillons de roche
-
Constitution d’un ou plusieurs échantillons pour essais de laboratoire (Los Angeles, Micro Duval Humide, analyse granulométrique et équivalent de sable), par mélange homogène d’échantillons globaux
-
Etablissement du plan de situation des gisements avec précision des coordonnées géographiques des sites des carrières qui seront relevés et bien définies dans le rapport géotechnique à établir
3.9
Définition du programme d’investigations géotechniques (Phase détaillée)
Le programme d’investigation géotechnique a été mené conformément aux termes de références.
3.9.1 Tronçon Sabou – Didyr - Tougan
Sondage sur chaussée
Un sondage à réaliser tous les 500 mètres en moyenne. Pour chaque sondage, un prélèvement des couches de roulement et des sols de plate forme a été opéré pour essais de laboratoire : - analyses granulométriques - limites d’Atterberg - Proctor modifié - CBR
Recherche d’emprunt
Couche de Fondation : l’exigence principale est un CBR > 30 à 95% de l’OPM Couche de Base : l’exigence principale est un CBR > 80 à 95% de l’OPM
Compte tenu des difficultés auxquelles les différents projets routiers ont été confrontées pour disposer de graveleux latéritiques naturel de CBR supérieur à 80 à 95% de l’OPM, on adopté dans la pratique d’augmenter légèrement l’énergie de compactage à 98% de l’OPM. Si cette solution permet d’augmenter la portance de la couche, il faut cependant prendre des dispositions pour bien contrôler l’évolution du pourcentage de fines après compactage qui doit être contenu dans les limites de 8% afin de ne pas détruire le squelette du matériau.
Carrière de roche massive et sable
-
Les roches du site du PK3+000 à droite et du PK 155 à gauche ont fait l’objet de prélèvement pour des essais Los Angeles et Micro Deval. - Les recherches de sites de sable de qualité ont été menées dans la zone du projet.
18
Fondation
d’ouvrage
Des essais in situ et de laboratoire ont été réalisés sur les sites des ouvrages suivants : - OH au PK 8+500 : réalisation de 2 essais pénétrométriques et exécution de 2 puits de 5,00 m ; - OH au PK 16+900 : réalisation de 2 essais pénétrométriques et exécution de 2 puits de 5,00 m ; - OH au PK 24+330 : réalisation de 2 essais pénétrométriques et exécution de 2 puits de 5,00 m ; - OH au PK 26+050 : réalisation de 2 essais pénétrométriques et exécution de 2 puits de 5,00 m ; - OH au PK 27+700 : réalisation de 2 essais pénétrométriques et exécution de 2 puits de 5,00 m ; - OH au PK 42+900 : réalisation de 2 essais pénétrométriques et exécution de 2 puits de 5,00 m ; - OH au PK 58+200 : réalisation de 2 essais pénétrométriques et exécution de 2 puits de 5,00 m ; - OH au PK 105+200 : réalisation de 2 essais pénétrométriques et exécution de 2 puits de 5,00 m ; -
Les prélèvements effectués dans les puits ont fait l’objet d’essais de cisaillement et de compressibilité à l’oedomètre au laboratoire. 3.9.2 Contrôle Qualité
La réalisation du présent programme d’investigations géotechniques ci-dessus défini a été soumis à la procédure P 7- 03/1 de notre système Qualité pour aussi bien le choix du sous traitant que pour l’évaluation de ses prestations ; la procédure est présentée en détail en annexe du présent rapport avec la fiche de contrôle d’entrée des prestations sous traitées. Les Laboratoires qui ont été retenus pour la réalisation des investigations géotechniques ont été soumis aux pratiques usuelles d’assurance et de contrôle de qualité ; nous avons veillé bien entendu, par le biais de l’Ingénieur Géotechnicien, au respect des normes en vigueur et par delà à la conformité des livrables par rapport aux termes de référence de l’étude. Une attention particulière a été portée aux équipements du Laboratoire et aux procédures de conformité ou de non-conformité des divers essais à réaliser.
19
4
RESULTATS DES INVESTIGATIONS ET ESSAIS DE LABORATOIRE
4.1
Sol de plate forme naturelle
Il a été réalisé de 331 sondages sur les sols du tracé des routes projetées à raison de un sondage tous les 500 mètres. 173 sondages ont été réalisés de Sabou à Didyr dont 10 sur les sols de la variante de contournement de Koudougou. Sur le tronçon Didyr – Tougan, 158 sondages ont été réalisés. Les sondages exécutés ont été descendus à des profondeurs variant de entre 20 cm et plus de 200 cm. Les faibles profondeurs de sondages allant de 20 à 50 cm s’expliquent par la présence de cuirasse latéritique. Quand aux grandes profondeurs, elles sont liées à la présence de hauts remblais. Dans le souci de mieux connaître les caractéristiques géotechniques du sol de plateforme naturel en prévision d’une éventuelle modification du tracé ou d’un élargissement de la chaussée, les sondages ont souvent été exécutés sur le bas côté de la route existante, là où il y a des hauteurs de remblai supérieures à 2 mètres. Ces sondages qui traversent les différentes couches de la chaussée existante ont permis de mettre en évidence des sols naturels (terrain naturel) suivants : Route Sabou –Koudougou – Didyr
-
Sols graveleux latéritiques argileux à argilo sableux à des profondeurs allant de 10 cm à 130 cm avec quelques passages très limités de cuirasse latéritique et de sols limoneux * du PK 0+000 au PK 11+500 * du PK14+500 au PK 16+000 * du PK28+500 au PK 33+500 * du PK36+000 au PK 38+500 * du PK39+000 au PK 43+000 * du PK45+000 au PK 81+500
-
Sols sableux à argilo sableux à des profondeurs allant de 15 cm à 110 cm * du PK16+500 au PK 18+500 * du PK23+000 au PK 24+000 * du PK34+000 au PK 35+500 * du PK38+500 au PK 41+500
-
Sols limoneux sableux à des profondeurs allant de 20 cm à 100 cm * du PK 11+500 au PK 14+500 * du PK 19+000 au PK 22+500 * du PK 43+500 au PK 44+500
-
De la cuirasse latéritique avec quelques passages de graveleux latéritique quartzeux du PK24+000 au PK27+000 à des profondeurs allant de 20 cm à 50 cm
La variante de contournement de Koudougou
10 sondages ont été réalisés sur la variante de contournement de la ville de Koudougou qui fait 4,500 km de long. 20
Sur les 2 premiers km, les sols de découverte en présence sont latéritiques et limoneux sur des profondeurs allant de 25 cm à 30 cm avec un passage de dépôt d’ordures ménagères dans la zone du sondage N°2. Ensuite en sous couche, viennent des sols graveleux latéritiques à argile graveleuse avec des passages de cuirasse. Sur les 2 derniers km, les sols de découverte sont des dépôts graveleux pollués, des dépôts argileux à argileux sableux entre 20 et 40 cm. En sous couche, les sols en présence sont graveleux latéritiques et des argiles sableuses. Route Didyr - Tougan
-
Sols graveleux latéritiques argileux à argilo sableux à des profondeurs allant de 0 à 100 cm avec quelques passages très limités de cuirasse latéritique et de sols limoneux * du PK 85+400 au PK 88+900 * du PK90+900 au PK 116+900 * du PK118+900 au PK 160+000
Des venues d’eau ont été observées dans les sondages successifs des PK 116+400 et 116+900 où le sol est une argile sableuse. -
Sols limoneux sableux à des profondeurs allant de 40 cm à 140 cm * du PK 83+900 au PK 84+900 * du PK 89+400 au PK 90+400
Les matériaux des couches caractéristiques des sols de plate forme naturelle ont été prélevés, des mélanges par familles homogène ont été constitués pour les essais d’identification, les essais proctor modifié et les essais de portance CBR.
21
Tableau n° 4 : Tronçon Sabou – Koudougou – Didyr _ Récapitulatif des résultats des essais sur matériaux de sondages sur sols de plateforme naturel
e g n a l é M ° N
Analy se gran ul ométr iq ue (passan ts %) Sondages concernés
PK des sondages
Limites d’Atterberg
M P O % 5 9 R B C
e c n a t r o p e d e s s a l C
Proctor modifié ) % (
M P O W
) 3 m / t ( M P O d
m m 0 1 <
m m 5 <
m m 2 <
m m 8 0 . 0 <
WL
IP
PK 0+020 et PK1+000
83
58
40
28
25,5
11,0
5,6
2,21
25
S4
M1
1-3
M2
2
PK0+500
69
42
32
21
43,5
20,0
10,2
1,95
10
S3
M3
4
PK1+500
100
99
99
79
23,0
9,5
10,0
1,88
4
S1
88
68
49
26
20,5
8,5
6,3
2,21
29
S4
75
46
24
9
22,5
9,5
7,1
2,17
35
S5
88
54
30
15
20,0
8,0
7,0
2,19
29
S4
86
71
58
32
38,0
17,5
13,3
1,91
31
S5
86
67
36
22
35,5
16,5
6,9
2,13
29
S4
96
92
87
52
34,0
15,5
10,3
1,97
10
S3
98
97
95
74
27,0
12,0
11,6
1,90
9
S2
99
95
76
51
33,5
15,5
10,6
2,01
7
S2
100
99
96
44
23,5
10,0
9,1
2,03
16
S4
77
53
35
19
25
10,5
7,0
2,25
19
S4
M4
6-10-11-12
M5
7-9
M6
8
M7
13
M8
14-17-18-22
M9
15-16
M10
19
M11
20
M12
21
M13
23
PK2+500- PK4+500-PK5+034PK5+500 PK3+000-PK4+000 PK3+500 PK5+900 PK6+500-PK8+000-PK8+500PK10+500 PK7+000-PK7+500 PK9+000 PK9+500 PK10+000 PK11+000
22
Proctor modifié
e g n a l é M ° N
Analyse granulométrique (passants %)
Sondages concernés
PK des sondages
Limites d’Atterberg
) % ( M P O W
) 3 m / t ( M P O d g
M P O % 5 9 R B C
e c n a t r o p e d e s s a l C
m m 0 1 <
m m 5 <
m m 2 <
m m 8 0 . 0 <
WL
IP
PK12+000-PK12+500-PK13+000
98
93
88
41
24,0
10,0
7,9
2,07
13
S3
PK13+500-PK14+000
84
67
54
34
29,0
12,5
7,9
2,17
21
S4
PK14+500
100
99
96
51
32,0
14,0
10,8
1,93
9
S2
PK15+000-PK15+500-PK16+000
81
58
38
17
22,0
9,0
6,5
2,24
65
S5
M14
25-26-27
M15
28-29
M16
30
M17
31-32-33
M18
34-35
PK16+500-PK17+000
100
99
97
79
26,0
11,0
10,5
1,94
15
S4
M19
36-38
PK17+500-PK18+500
100
98
92
59
37,0
16,5
12,5
1,87
11
S3
M20
37
100
100
97
54
24,5
10,5
10,1
2,00
18
S4
M21
39-42-44-45
PK18+000 PK19+000-PK20+500-PK21+500PK22+000
97
92
85
50
32,0
14,5
8,5
2,08
10
S3
M22
40-41-43
99
97
94
45
22,5
9,5
7,1
2,12
17
S4
M23
46-49-53
PK19+500-PK20+000-PK21+000 PK22+500-PK23+740-PK25+740
86
63
38
19
38,0
17,5
8,2
2,20
40
S5
M24
47-48
PK23+000-PK23+240
98
95
88
66
56,5
24,5
12,8
1,86
11
S3
M25
VK1
PK0+000 de VK
84
61
43
29
52,0
22,5
11,6
1,98
11
S3
M26
VK2
78
52
29
17
44,5
20,5
7,9
2,17
50
S5
M27
VK3-VK4-VK9
98
96
91
34
29,0
13,0
7,4
2,13
21
S4
M28
VK5
PK0+500 de VK PK1+000-PK1+500-PK4+000 de VK PK2+000 de VK
83
53
28
13
25,5
11,0
5,6
2,28
60
S5
23
Proctor modifié
e g n a l é M ° N
Analyse granulométrique (passants %)
Sondages concernés
PK des sondages
Limites d’Atterberg
m m 0 1 <
m m 5 <
m m 2 <
m m 8 0 . 0 <
WL
IP
) % ( M P O W
) 3 m / t ( M P O d g
M P O % 5 9 R B C
e c n a t r o p e d e s s a l C
M29
VK6
PK2+500 de VK
98
94
88
59
57,5
25,0
12,5
1,93
11
S3
M30
VK7
PK3+000 de VK
89
61
36
29
49,0
21,5
13,0
1,97
18
S4
M31
56-61-71
PK27+920-PK30+400-PK35+400
94
70
49
27
46,0
21,0
8,2
2,15
26
S4
M32
57-58
58
34
23
17
51,0
22,5
8,3
2,08
24
S4
M33
65-66-67-68
98
93
84
50
35,5
16,0
9,8
2,01
17
S4
M34
69-70-72-73
PK28+400-PK28+900 PK32+400-PK32+900-PK33+400PK33+900 PK34+400-PK34+900-PK35+900PK36+400
82
62
39
13
33,5
15,0
12,1
1,94
19
S4
M35
74-75-76
PK36+900-PK37+400-PK37+900
85
65
46
29
37,5
17,0
8,5
2,17
16
S4
M36
77-78-80
PK38+400-PK38+900-PK39+900
92
81
65
38
34,0
15,5
9,6
2,08
10
S3
M37
79-81
98
93
83
56
38,0
17,5
9,9
2,02
13
S3
M38
82-83-84-85
PK39+400-PK40+400 PK40+900-PK41+400-PK41+900PK42+400
88
63
39
26
36,5
16,0
8,3
2,17
23
S4
M39
86-87-88
99
97
93
39
19,0
7,6
2,08
16
S4
M40
89-92
PK42+900-PK43+400-PK43+900 PK44+400-PK45+900
100
99
97
55
19,0
10,0
2,01
6
S2
M41
91
89
63
42
31
33,0
15,0
7,7
2,21
28
S4
M42
93-94-95-96
PK45+400 PK46+400-PK46+900-PK47+400PK47+900
95
93
91
73
31,0
14,0
10,8
1,95
6
S2
M43
97-98-99
PK48+400-PK48+900-PK49+400
99
97
92
69
28,5
12,5
10,2
1,96
12
S3
24
Proctor modifié
e g n a l é M ° N
Analyse granulométrique (passants %)
Sondages concernés
PK des sondages
Limites d’Atterberg
) % ( M P O W
) 3 m / t ( M P O d g
M P O % 5 9 R B C
e c n a t r o p e d e s s a l C
m m 0 1 <
m m 5 <
m m 2 <
m m 8 0 . 0 <
WL
IP
99
91
77
53
23,0
9,5
11,4
2,02
30
S4
89
72
48
33
41,0
19,0
9,4
2,15
14
S3
84
56
30
19
38,5
17,5
7,9
2,25
45
S5
PK55+400-PK56+400
87
67
47
37
46,0
21,0
12,2
1,92
10
S3
M44
101-102
M45
104-106-107
M46
108-109-110
M47
111-113
M48
114-115-116
PK56+900-PK57+400-PK57+900
99
97
92
68
40,0
18,5
11,7
1,89
8
S2
M49
117-118-120
PK58+400-PK58+900-PK59+900
91
66
38
25
32,0
14,5
7,0
2,31
46
S5
M50
119-121-122
92
77
53
38
40,0
18,5
10,0
2,12
27
S4
M51
123-124-125-127-128
100
97
90
52
24,0
10,0
9,1
2,08
11
S3
M52
126-129-130-131
84
57
38
18
34,0
15,5
7,3
2,22
29
S4
M53
132-134-135-136
99
96
92
66
30,5
13,5
11,5
1,94
9
S2
M54
139-140-143-144-145
PK59+400-PK60+400-PK60+900 PK61+400-PK61+900-PK62+400PK63+400-PK63+900 PK62+900-PK64+400-PK64+900PK65+400 PK65+900-PK66+900-PK67+400PK67+900 PK69+400-PK69+900-PK71+400PK71+900-PK72+400
99
95
88
60
31,0
14,0
11,3
1,96
7
S2
M55
137-142-146-147-148-149
PK68+400-PK70+400-PK70+900PK73+400-PK73+900-PK74+400
81
56
41
27
30,0
13,5
7,0
2,18
16
S4
M56
151-154-159
86
65
46
25
32,0
14,5
9,0
2,11
34
S5
M57
155-156-157-161-162
PK75+400-PK76+900- PK79+400 PK77+400-PK77+900-PK78+400PK80+400-PK80+900
96
93
90
60
24,0
9,5
10,3
1,97
9
S2
PK49+900-PK50+400 PK51+900-PK52+900-PK53+900 PK53+900-PK54+400-PK54+900
25
Analy se g ran ul ométr iq ue %)
(passants
Proctor modifié Limites d’Atterberg M P O % 5 9 R B C
M P O W
) 3 m / t ( M P O d
55
57
57
57
58
25
13
2
65
9
19
8
6
2
4
64
40
33
15
9
2
20
19,03
26,38
19,13
9,46
4,35
2,03
0,12
13,51
24,57
41,17
48,00
28,67
29,28
21,71
5,89
66,08
) % (
Sondages concernés m m 0 1 <
m m 5 <
m m 2 <
m m 8 0 . 0 <
WL
IP
Nombre de valeurs
57
57
57
57
57
Valeur max
100
100
99
79
Valeur min
58
34
23
Moyenne
91
77
Ecart type
9,07
Coefficient de variation
9,98
26
Tableau n° 5 : Tronçon Didyr - Tougan _ Récapitulatif des résultats des essais sur matériaux de sondages sur sols de plateforme naturel
e g n a l é M ° N
M58 M59 M60
M61 M62 M63
M64 M65 M66 e g ° n a N l é M
ANAL YSE GRANULOMETRIQUE (% Passants) N° Sondages
PK des sond ages
PK 81+900 - PK82+400-PK82+900PK83+400-PK84+900 PK83+900-PK84+400- PK85+400168-169-171-172-175-177 PK85+900-87+400-PK88+400 PK86+400-PK86+900- PK87+400173-174-176-182-183-184-189 PK90+900-PK87+400-PK91+400PK91+900-PK92+400 PK89+400-PK89+900- PK90+400179-180-181-186-187-188-189 PK92+900-PK93+400-PK93+900PK94+400 PK 94+900 - PK95+400-PK95+900190-191-192-193-194-195-197 PK96+400-PK97+400-PK98+400 PK96+900-PK 97+900 - PK99+400194-196-199-202-205-206-207 PK100+900-PK102+400-PK102+900PK103+400 PK98+900-PK 99+900 - PK100+400198-200-201-203-204-208-211PK101+400-PK101+900-PK103+900212 PK105+400-105+900 PK104+400-PK 104+900 209-210-214-216-217 PK106+900-PK107+900-PK108+400 PK106+400-PK 107+400 213-215-218-219-220-221-222PK108+900-PK109+400-PK109+900223 PK110+400-PK110+900-111400
164-165-166-167-170
N° Sondages
LIMITES D'ATTERBERG
M P O % 5 9 R B C
e c n a t r o p e d e s s a l C
Proctor modifié ) % ( M P O W
) 3 m / t ( M P O d
m m 0 2 <
m m 0 1 <
m m 5 <
m m 2 <
m m 8 0 . 0 <
WL
99
75
47
13
17
30,5
13,5
2,13
8,0
34
S5
99
97
90
80
51
31,5
14,0
2,01
8,5
10
S3
99
84
57
33
21
33,0
15,0
2,19
7,8
17
S4
100
97
93
88
63
32,5
14,0
2,01
10,0
6
S2
95
74
47
29
19
32,5
14,5
2,21
8,5
23
S4
100
97
89
79
61
35,0
15,5
1,92
12,5
6
S2
99
81
57
40
29
30,5
14,0
2,15
8,1
23
S4
100
97
90
79
48
26,0
11,0
2,00
10,5
13
S3
98
80
53
27
18
34,0
15,5
2,10
8,2
10
S3
IP
PK des sond ages ANAL YSE GRANULOMETRIQUE ( % Passants )
LIMITES D'ATTERBERG
g
Proctor modifié 5 M 9 t ( ) R P ) M 3 B O d M P % W g P m C % O ( O /
e d e c e n a s t s r a o l C p
27
M66
M67
M68 M69 M70
M71
M72
M73 M74 M75
M76
M77
M78
213-215-218-219-220-221-222- PK106+400-PK 107+400 PK108+900-PK109+400-PK109+900223 PK110+400-PK110+900-111400 PK111+900-PK 112+400 PK112+900-PK113+400-PK113+900224-225-226-227-228-230 PK114+900 PK114+400-PK 115+400 229-231-232-233-234-238-239 PK115+900-PK116+400-PK116+900PK118+900-119+400 PK117+400-PK 118+400 235-237-242-243-244 PK120+900-PK121+400-PK121+900 PK119+900-PK 120+400 240-241-246-247-248-249-250 PK122+900-PK123+400-PK123+900PK124+400-PK124+900 PK122+400-PK 125+400 245-251-252-253-257-258-259 PK125+900-PK126+400-PK128+400PK128+900-PK129+400 PK126+900-PK 127+400 PK132+400-PK132+900-PK133+400254-255-265-266-267-268 PK133+900 PK129+900-PK 130+400 260-261-262-263-264-270-272 PK130+900-PK131+400-PK131+900PK134+900-PK135+900 PK135+400-PK137+400-PK137+900271-275-276-280-281 PK139+900-PK140,400 PK136+400-PK 136+900 273-274-277-278-279-282-283 PK138+400-PK138+900-PK139+400PK140+900-PK141+400 PK141+900-PK 142+400 284-285-286-291-292-294-317- PK142+900-PK145+400-PK145+900319-320 PK146+900-PK157+900-PK159+400PK159+630 PK143+400-PK 143+900 287-288-293-295-298-299 PK146+400-PK147+400-PK148+900PK149+400 PK149+900-PK 150+400 300-301-302-308-310-311-312PK150+900-PK153+900-PK154+900313 PK155+400-PK155+900-PK156+400
m m 0 2 <
m m 0 1 <
m m 5 <
m m 2 <
98
80
53
27
100
88
62
100
98
100
m m < 8 0 . 0
WL
IP
18
34,0
15,5
2,11
8,2
10
S3
43
24
43,5
15,5
2,05
9,2
19
S4
95
91
75
27,5
12,0
1,90
10,5
6
S2
86
60
37
27
34,0
15,0
2,12
9,5
17
S4
100
99
97
93
73
31
14,0
1,89
10,2
6
S2
98
84
60
39
23
28,0
12,5
2,18
7,4
19
S4
100
100
98
94
76
34,5
15,5
1,88
10,9
3
S1
99
83
58
38
25
33,0
15,0
2,15
8,7
11
S3
100
99
93
86
65
32,0
14,0
1,92
10,8
6
S2
98
85
62
39
26
24,0
10,0
2,15
7,8
32
S5
98
86
64
43
25
22,0
9,0
2,26
6,1
23
S4
100
99
96
91
62
31,0
14,0
1,93
9,8
4
S1
98
87
67
48
29
23,0
9,5
2,15
7,4
22
S4
28
M79
303-304-305-306-307-309
M80
314-315-318-321
M81
256-269-289-290-296-316
PK151+400-PK 151+900 PK152+400-PK152+900-PK153+400PK154+400 PK156+900-PK157+400-PK158+900PK160 PK127+900-PK 134+400 PK144+400-PK144+900-PK147+900PK157+900
100
98
95
92
64
24,0
10,0
1,96
9,6
4
S1
100
99
96
91
60
25,0
10,5
1,95
9,7
4
S1
100
99
97
94
44
20,0
8,0
2,13
7,4
14
S3
Nombre de valeurs
24
24
24
24
24
24
24
24
24
24
Valeur max
100
100
98
94
76
44
16
2
13
34
Valeur min
95
74
47
13
17
20
8
2
6
3
Moyenne
99
91
76
62
43
30
13
2
9
14
Ecart type
1,20
8,54
19,13
27,82
20,96
5,25
2,36
0,12
1,47
9,04
Coefficient de variation
1,21
9,43
25,18
44,90
49,08
17,56
18,19
5,74
16,25
65,38
29
Commentaires des résultats
La classe de portance des sols de plate forme naturelle varie de S1 à S5. Pour le dimensionnement de la chaussée, nous préconisons de tenir compte d’un sol de plate forme de classe de portance minimale S4. Dans ces conditions, les sections du tracé où les sols de plate forme naturelle sont de classe de portance inférieure à S4, feront l’objet de traitement en vu de disposer d’une plate forme reconstituée améliorée de classe S4. Pour ce faire, au niveau des sondages où les sols de plateforme naturelle sont de classe de portance inférieure à S4, on procèdera à une reconstitution par la mise en place d’une couche en matériau de classe S4 sur une épaisseur minimale de 50 cm en vu d’obtenir une plateforme améliorée de classe S4. Au cas où la ligne rouge est calée de telle sorte la construction de remblai de hauteur supérieur ou égale à 50 cm est nécessaire, alors le sol de plateforme naturel n’est plus à considérer étant donné que le véritable support de la route est constitué par les 30 cm supérieurs des terrassements. Dans ce cas, lors de la mise en place de ce remblai, les 30 cm supérieurs seront convenablement compacté à 95% de l’OPM. Le tableau ci-dessous fait un le récapitulatif des sections nécessitant une amélioration de la plateforme naturelle pour passer à une plate forme support de classe S4. Tableau n° 6 : Route Sabou – Didyr _ récapitulatif des sections nécessitant une amélioration de la
plateforme
Sondages concern és
Classe de port ance
Zone à traiter
Linéaire (km)
2
S3
PK0+250 à PK0+750
0,5
4
S1
PK1+250 à PK1+750
0,5
15-16
S3
PK6+750 à PK7+750
1
19-20
S2
PK8+750 à PK9+750
1
25-26-27
S3
PK11+750 à PK13+250
1,5
30
S2
PK14+250 à PK14+750
0,5
36
S3
PK17+250 à PK17+750
0,5
38-39
S3
PK18+250 à PK19+250
1
42
S3
PK20+250 à PK20+750
0,5
44-45
S3
PK21+250 à PK22+250
1
47-48
S3
PK22+750 à PK23+750
1
VK1
S3
250 m part et d'autre du point de sondage
0,5
VK6
S3
250 m part et d'autre du point de sondage
0,5
30
77-7879-80-81
S3
PK38+250 à PK40+750
2,5
89
S2
PK44+250 à PK44+750
0,5
92-93-94-95-96-97-98-99
S2-S3
PK45+750 à PK49+750
4
104
S3
PK51+750 à PK52+250
0,5
106-107
S3
PK52+750 à PK53+750
1
111
S3
PK55+250 à PK55+750
0,5
113-114-115-116
S3-S2
PK56+250 à PK58+250
2
123-124-125
S3
PK61+250 à PK62+750
1,5
127-128
S3
PK63+250 à PK64+250
1
132
S2
PK65+750 à PK66+250
0,75
134-135-136
S2
PK66+750 à PK68+250
1,5
139-140
S2
PK69+250 à PK70+250
1
143-144-145
S2
PK71+250 à PK72+750
1,5
155-156-157
S2
PK77+250 à PK78+750
1,5
161-162
S2
PK80+250 à PK81+250
1
ableau n° 7 : Route Didyr – Tougan _ récapitulatif des sections nécessitant une
amélioration de la plateforme
Sondages concern és
Classe de port ance
Zone à traiter
168-169
S3
PK82+750 à PK84+750
2,000
171-172
S3
PK85+250 à PK85+250
0,000
175
S3
PK87+250 à PK87+750
0,500
177
S3
PK88+250 à PK88+750
0,500
179-180-181-186-187-188-189
S2
PK89+250 à PK90+750
1,500
186-187-188-189
S2
PK92+750 à PK94+750
2,000
194
S2
196
S2
199
S2
202
S2
PK96+750 à PK97+250 PK 97+750 à PK98+250 PK99+250 à PK99+750
Linéaire (km)
0,500 0,500 0,500 0,500
PK100+750 à PK101+250
205-206-207
S2
209-210
S3
PK102+2500 à PK103+750 PK104+250 à PK 105+250
1,500 1,000
31
214
S3
216-217
S3
213
S3
PK106+750 à PK107+250 PK107+750 à PK108+250
0,500 0,500 0,500
PK106+250 à PK106+750
215
S3
218-219-220-221-222-223
S3
229
S2
231-232-233-234
S2
238-239-240-241
S2
246-247-248-249-250
S2
PK 107+250 à PK107+750 PK108+750 à PK111+750 PK114+250 à PK114+750 PK 115+250 à PK117+250 PK118+750 à P120+750
0,500 3,000 0,500 2,000 2,000 2,500
PK122+750 à PK125+250
254-255
S1
260-261-262-263-264- 265-266-267268
S1-S3
256
S3
269
S3
270-271-272
S2-S3
PK126+750 à PK 127+750 PK129+750 à PK134+250 PK127+750 à PK128+250 PK 134+250 à PK134+750
1,000 4,500 0,500 0,500
1,500 PK134+750 à PK136+250
275-276
S2
2,000 PK137+250 à PK139+250
280-281
S2
1,000 PK139+750 à PK140,750
287-288-289-290
S1-S3
2,000 PK143+250 à PK 145+250
293
S1
295
S1
296
S3
298-299
S1
303-304-305-306-307
S1
309
S1
314-315-316
PK146+250 à PK146+750 PK147+250 à PK147+750 PK147+750 à PK148+250 PK148+750 à PK149+750 PK151+250 à PK153+750
0,500 0,500 0,500 1,000 2,500 0,500
S1-S3
PK154+250 à PK154+750 PK156+750 à PK158+250
1,500
318
S1
PK158+750 à PK159+250
0,500
321
S1
PK158+750 à PK160
1,250
Particulièrement concernant le tronçon allant du PK116 au PK 117+500 où les sondages 233 et 234 ont présenté des venues d’eau respectivement à partir de 80 cm et 70 cm, des dispositions seront prises pour rabattre la nappe de sorte qu’elle soit maintenue au moins à 30 cm sous la couche de forme. Ainsi, au cas où l’on passerait en déblai en cette zone, il est nécessaire que le fil d’eau dans les fossés latéraux soit calé de sorte à respecter cette disposition. 32
4.2
Emprunts latéritiques
Au total 40 sites d’emprunts latéritiques ont été identifiés et faits l’objet de prélèvement pour essais de au laboratoire. Tronçon Sabou – Koudougou - Didyr
Pour ce tronçon de route, 22 sites sur les 40 ont été étudiés du PK 0+00 au PK76+900. Sur les 22 sites étudiés, deux seulement présentent un indice portant CBR supérieur à 80 à 95% de l’OPM pour un volume exploitable de 25 827 m3. Il s’agit des emprunts N° bis et N°13 bis. 15 sites présentent un CBR supérieur ou égal à 80 à 98% de l’OPM avec un volume exploitable de 207 053 m3, sans compter les possibilités d’extension. Tous les 22 sites prospectés conviennent pour la couche de fondation. Le tableau ci-dessous donne les premiers résultats disponibles sur les emprunts étudiés pour le tronçon Sabou - Didyr.
33
Tableau n° 8 : Sabou – Didyr _ Résultats disponibles des emprunts prospectés
t n u r p m E ° N
K P
) m ( e t r o m e c n a t s i D
LIMITES D'ATTERBERG
ANALYSE GRANULOMETRIQUE (%passant)
) 3 m ( e r u t a b u C
e g n a l é m ° N
< 0,080 mm m m 0 2 <
m m 0 1 <
m m 5 <
m m 2 <
g a t t n c a a e v p A m o c
g a s t c è r a e p p A m o c
n o i t a i r a V
WL
IP
é t i c i t s a ) l p P I e x d F e ( l u d o M
OPM
) 3 m / t ( d
CBR
% W
95%
98%
B R H n o i t a c i f i s s a l C
3+300
500
12 857
Unique
99
97
92
83
35
38
3
27,0
12,0
420
2,14
6,5
48
80
A-2-6(1)
3+300
500
11 577
Unique
97
65
38
25
13
14
1
37,0
17,0
221
2,19
6,0
86
120
A-2-6(0)
N°2
6+500
500
11 518
Unique
98
89
59
28
13
4
26,0
11,0
143
2,22
6,0
62
98
A-2-6(0)
M1
96
77
49
23
12
16
4
37,0
17,0
204
2,24
7,0
49
74
A-2-6(0)
N°3
8+450
500
17 000 M2
99
88
61
26
12
19
7
25,0
10,5
126
2,25
6,9
38
60
A-2-6(0)
Unique
99
94
72
30
15
18
3
31,5
14,5
217,5
2,22
8,0
50
84
A-2-6(0)
M1
98
75
37
16
9
14
5
24,0
10,0
90
2,32
5,3
44
79
A-2-4(0)
M2
95
71
44
23
10
13
3
26,0
11,0
110
2,27
6,2
59
101
A-2-4(0)
M1
98
83
54
24
11
15
4
28,5
13,0
143
2,24
5,7
52
80
A-2-6(0)
M2
98
83
52
26
14
17
3
25,0
10,5
147
2,28
5,8
60
94
A-2-6(0)
N°1 N°1 bis
N°4
10+700
1 350
13 125
N°5
16+500
6 950
15 125
N°6
18+000
1 350
17
15 500
N°7
21+000
1 350
15 500
Unique
91
69
46
29
13
17
4
35,0
16,0
208
2,34
5,1
62
96
A-2-6(0)
N°8
23+500
2 900
13 300
Unique
92
71
45
25
16
20
4
38,0
17,5
280
2,20
6,5
37
65
A-2-6(0)
N°9
32+200
650
17 125
Unique
96
79
47
27
18
20
2
27,0
12,0
216
2,26
7,4
62
95
A-2-6(0)
N°10
34+330
300
7 119
Unique
99
90
67
43
22
24
2
30,0
14,0
308
2,17
8,4
44
86
A-2-6(0)
N°11
35+900
500
8 888
Unique
96
83
55
35
19
20
1
21,0
8,5
161,5
2,23
7,4
62
104
A-2-4(0)
N°12
39+900
2 100
12 000
Unique
92
70
47
30
16
24
8
30,5
14,0
224
2,20
7,0
46
72
A-2-6(0)
34
N°13
44+900
700
16 000
Unique
85
65
38
23
15
18
3
32,0
15,0
225
2,37
6,0
72
109
A-2-6(0)
N°13 bis
44+900
600
14 250
Unique
86
62
37
21
14
15
1
35,5
16,0
224
2,39
6,0
81
115
A-2-6(0)
N°14
50+600
500
11 138
Unique
97
76
44
25
16
18
2
25,0
10,5
168
2,26
7,0
68
102
A-2-6(0)
M1
97
77
54
27
14
19
5
36,5
16,0
224
2,20
8,2
52
79
A-2-6(0)
N°15
53+900
M2
98
86
61
32
19
20
1
32,5
15,0
285
2,23
8,0
55
90
A-2-6(0)
500
12 750
N°16
57+150
1 000
14 125
Unique
93
71
43
24
18
24
6
37,0
17,0
306
2,17
7,7
44
76
A-2-6(0)
N°17
61+900
1 300
10 331
Unique
98
82
46
25
14
16
2
23,0
9,0
126
2,28
6,4
65
105
A-2-4(0)
M1
95
74
41
25
14
25
11
21,0
8,5
119
2,26
6,8
35
50
A-2-4(0)
M2
96
65
38
26
14
19
5
20,5
8,0
112
2,17
6,2
55
86
A-2-4(0)
N°18
66+600
650
16 150
N°19
73+400
700
14 250
Unique
96
74
46
24
13
16
3
29,5
13,0
169
2,25
7,2
56
88
A-2-6(0)
N°20
76+900
1 200
14 250
Unique
98
83
61
38
27
33
6
27,5
12,5
337,5
2,18
6,6
40
64
A-2-6(0)
35
Etude des routes Sabou – Didyr et Didyr – Tougan au B F
Rapport géotechnique définitif de l’APD
Tronçon Didyr- Tougan
Pour ce tronçon de route, 19 sites ont été étudiés du PK 81+750 au PK156+600. Sur les 19 sites étudiés, un seul présente un indice portant CBR supérieur à 80 à 95% de l’OPM pour un volume exploitable de 17 600 m3. Il s’agit des emprunts N° bis et N°39. 9 sites présentent un CBR supérieur ou égal à 80 à 98% de l’OPM avec un volume exploitable de 154 500 m3, sans compter les possibilités d’extension. Exception faite de l’emprunt N°24, tous les autres sites prospectés conviennent pour la couche de fondation. Le tableau ci-dessous donne les premiers résultats disponibles sur les emprunts étudiés pour le tronçon Didyr-Tougan.
SCET Tunisie
- 36 -
Etude des routes Sabou – Didyr et Didyr – Tougan au B F
Rapport géotechnique définitif de l’APD
Tableau n° 9 : Didyr – Tougan _ Résultats disponibles des emprunts prospectés ANALYSE GRANULOMETRIQUE (%passant) ) 3 t n u r p m E ° N
K P
e t r o m e c n a t s i D
m ( e l b a t i o l p x e e m u l o v
LIMITE D'ATTERBERG
<0.08mm
m m 0 2 <
m m 0 1 <
m m 5 <
m m 2 <
e g a t c a p m o c t n a v A
e g a t c a p m o c s è r p A
n o i t a i r a V
Wl
IP
Proctor modifié é t i c i t s a ) l p P e I x d F ( e l u d o m
) 3 m / t ( d
CBR
ω
%
% 5 9
% 8 9
γ
B R H n o i t a c i f i s s a l c
N°21
81+750
200
16 500
95
74
49
30
18
31
13
24,0
10,0
180
2,22
6,3
42
66
A‐2‐4(0)
N°22
84+900
220
19 500
96
63
38
24
13
18
5
21,0
9,0
117
2,31
5,7
76
116
A‐2‐4(0)
N°23
88+900
3800
17 200
97
79
57
36
19
24
5
22,5
9,5
180,5
2,19
5,7
60
84
A‐2‐4(0)
N°24
91+600
450
16 800
98
76
48
30
17
23
6
28,0
12,5
212,5
2,17
6,6
26
36
A‐2‐6(0)
N°25
96+400
450
16 300
89
59
35
19
12
14
2
39,0
18,0
216
2,42
5,9
70
118
A‐2‐6(0)
N°26
101+900
200
20 600
97
79
46
24
14
18
4
27,5
12,0
168
2,17
7,4
47
84
A‐2‐6(0)
N°27
105+900
1800
18 600
97
78
46
27
13
21
8
24,0
10,0
130
2,26
5,8
30
45
A‐2‐4(0)
N°28
110+400
500
15 700
97
80
52
27
17
21
4
29,0
13,0
221
2,15
6,2
30
66
A‐2‐6(0)
19
7
A‐2‐6(0)
N°29
114+000
200
14 300
97
74
39
19
12
29,5
13,0
156
2,2
6,9
52
72
N°30
118+700
2600
15 700
94
71
45
25
15
18
3
24,0
9,5
142,5
2,35
6,3
52
80
A‐2‐4(0)
N°31
122+900
800
13 200
93
68
39
16
9
17
8
20,5
8,0
72
2,23
7,3
40
76
A‐2‐4(0)
N°32
125+900
300
15 300
93
68
45
25
16
18
2
28,0
12,5
200
2,33
6,3
40
80
A‐2‐6(0)
N°33
130+000
250
16 800
96
76
51
25
15
20
5
25,0
10,5
157,5
2,23
6,4
46
74
A‐2‐6(0)
N°34
136+100
200
15 500
99
88
61
34
19
25
6
24,5
10,0
190
2,19
6,9
46
78
A‐2‐4(0)
N°35
138+400
1250
14 200
98
83
51
27
14
18
4
21,5
9,0
126
2,21
7,1
60
84
A‐2‐4(0)
N°36
144+900
300
18 100
94
71
45
25
13
17
4
21,0
9,0
117
2,32
5,8
68
108
A‐2‐4(0)
N°37
148+600
1050
17 100
97
75
46
27
16
21
5
21,0
8,5
136
2,27
6,5
52
76
A‐2‐4(0)
N°38
153+600
450
16 500
98
83
52
29
18
26
8
21,0
8,5
153
2,19
7,1
38
56
A‐2‐4(0)
N°39
156+600
800
17 600
96
72
43
23
13
16
3
23,0
9,5
123,5
2,29
5,8
104
148
A‐2‐4(0)
SCET Tunisie
- 37 -
Etude des routes Sabou – Didyr et Didyr – Tougan au B F
Rapport géotechnique définitif de l’APD
Au regard de ces résultats, il ressort que la disponibilité de sites d’emprunts présentant un indice portant CBR supérieur à 80 à 95% de l’OPM pour la couche de base en quantité suffisante n’est pas évidente. C’est pourquoi, nonobstant les recommandations du guide de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux du CEBTP, nous pensons que l’on peut opter pour la pratique qui consiste à mettre légèrement l’accent sur le compactage pour augmenter le gain en portance. Cela consistera pour les matériaux de couche de base en graveleux latéritique naturel à opter pour un CBR supérieur à 80 à 98% de l’OPM surtout que les classes de trafic sont faibles (T1 et T2) pour les deux routes. Cependant, on s’assurera que le squelette du matériau ne sera pas détruit lors de la mise en œuvre en contrôlant la variation du pourcentage de fine avant et après compactage qui devra rester inférieur à 8%. Cette condition est bien vérifiée pour tous les emprunts présentant un CBR supérieur ou égal à 80 à 98% de l’OPM pour les deux routes. Partant de cette nouvelle disposition, nous proposons les affectations suivantes pour les différents sites d’emprunts en vu de couvrir les besoins estimés en couche de base. Tableau n° 10 : Sabou – Didyr _ Affectation des emprunts pour la couche de base
CBR N° Emprunt
N°1 bis N°2 N°4 N°6
N°7 N°9 N°11 N°13 bis N°14 N°15 N°17 N°19
PK
Distance morte (m)
Puissance (m3) 98%
3+300
500
11 577
86
120
6+500
500
11 518
62
98
10+700
500
13 125
50
84
52
80
10+700
1 350
15 500 60
94
15 500
62
96
17 125
62
95
8 888
62
104
14 250
81
115
11 138
68
102
52
79
65
105
56
88
10+700 32+200 35+900 44+900 50+600 53+900 61+900 73+400
1 350 650 500 600 500 500
12 750
1 300
10 331
700
14 250
TOTAL
155 952
BESOINS ESTIMES
141 000
SCET Tunisie
95%
- 38 -
Etude des routes Sabou – Didyr et Didyr – Tougan au B F
Rapport géotechnique définitif de l’APD
Les autres emprunts seront affectés à la couche de fondation. Le volume exploitable de ces emprunts s’élève à 137 926 m3 sans compter les possibilités d’extension. Tableau n° 11 : Didyr – Tougan _ Affectation des emprunts pour la couche de base CBR
N° Emprunt
PK
Distance morte
Puissance (m3) 95%
98%
N°22
84+900
220
19 500
76
116
N°23
88+900
3800
17 200
60
84
N°25
96+400
450
16 300
70
118
N°26
101+900
200
20 600
47
84
N°30
118+700
2600
15 700
52
80
N°32
125+900
300
15 300
40
80
N°35
138+400
1250
14 200
60
84
N°36
144+900
300
18 100
68
108
N°39
156+600
800
17 600
104
148
TOTAL BESOIN ESTIMES
154 500 138 000
Les autres emprunts seront affectés à la couche de fondation. Le volume exploitable de ces emprunts s’élève à 144 200 m3 - l’emprunt N°24 non compris - pour un besoin estimé à 140 000 m3. 4.3
Gisements de sable et carrières de roche pour béton hydraulique et revêtement
Gisements de sable
Dans la zone du projet, il n’existe pas de site de sable en quantité et en qualité pour les besoins des travaux. De nombreux chantiers dans cette zone sont approvisionnés en sable de qualité à partir de sites très éloignés de Koudougou. On peut citer à titre d’exemple les chantiers de construction du barrage de SOUM et celui de l’aménagement à l’aval de ce barrage où le sable provient de Manga (plus de 200 km de Koudougou). Pour les besoins de ces chantiers, toutes les recherches de sites de sable de qualité menées par le LNBTP dans la région se sont avérées infructueuses. Nos équipes aussi ont prospecté en vain, sans trouver de site de sable en quantité et qualité et une solution pourrait être trouvée à partir des gîtes un peu éloignés – tout en prenant ce facteur en considération dans l’élaboration des prix des divers bétons en particulier. Carrières de roche
Pour les besoins en granulats pour le revêtement et les bétons hydrauliques, deux carrières de roche massive ont été identifiées et prélevé pour les essais de laboratoire. Le premier site est situé au PK3 à partir de Sabou sur l’axe Sabou – Koudougou, à droite et le second site est situé au PK 79 à gauche sur l’axe Didyr – Tougan, à partir de Didyr.
SCET Tunisie
- 39 -
Etude des routes Sabou – Didyr et Didyr – Tougan au B F
Rapport géotechnique définitif de l’APD
Les essais Los Angeles et Micro Deval Humide sur la classe 10/14 de ces échantillons au LNBTP ont donné les résultats suivants : Tableau n° 12 : Résultats des essais sur produits rocheux
Carrière
Los Angeles
Micro Deval Humide
PK3 sur l’axe Sabou – Koudougou
25,7
7,4
PK 79 à gauche sur l’axe Didyr – Tougan
47,9
20,6
Seule la roche de la carrière du PK 3 sur l’axe Sabou-Koudougou présente des caractéristiques intrinsèques satisfaisantes pour la fabrication de béton de qualité et pour le revêtement.
4.4
Fondations des ouvrages 4.4.1 Critères à satisfaire pour les fondations d’ouvrages
Pour le bon fonctionnement des ouvrages, la fondation doit satisfaire à certaines conditions dont trois sont fondamentales : -
le choix de la profondeur d’ancrage D la capacité portante du sol de fondation
-
les tassements admissibles
a- La profondeur d’ancrage :
La fondation doit être convenablement ancrée compte tenu des facteurs susceptibles d’altérer ses qualités. Le choix de la profondeur d’ancrage D se fait en tenant compte bien sûr de la nature des charges mais des conditions naturelles du milieu environnant. Il s’agit De la nature des sols de fondation (profondeur de retrait, profondeur de gonflement, profondeur d’affouillement, etc..). Dans le cas des fondations superficielles ou semi profondes, les semelles des piles et des culées doivent se situer en dessous de la zone d’affouillement. Cette zone est plus importante en période de crue et les affouillements peuvent provoquer des tassements différentiels assez importants qui peuvent compromettre le bon fonctionnement de l’ouvrage.
Le niveau de la nappe phréatique
La présence de l’eau au niveau des fondations peut entraîner une diminution de la capacité portante des sols. Si l’eau est en mouvement, il peut se créer des problèmes de boulance et de renard (cas des sables fins sans cohésion).
SCET Tunisie
Les défectuosités cachées dans le sol (cavités, galerie, failles, etc.) Les ouvrages à proximité (dans notre cas ce problème ne se pose pas)
- 40 -
Etude des routes Sabou – Didyr et Didyr – Tougan au B F
Rapport géotechnique définitif de l’APD
b- La capacité portante du sol de fondation La fondation doit exercer sur le sol des contraintes compatibles avec la résistance à la rupture de celui-ci, c’est le problème de la capacité portante. Il existe en général deux méthodes qui permettent de déterminer la portance d’un sol de fondation. Ce sont : - la méthode basée sur les résultats des essais de laboratoire (C et Φ calcul à l’équilibre limite) -
la méthode basée sur les essais in situ (pressiomètre, pénétromètre etc…).
c- Les tassements admissibles
Sous l’effet des charges (permanentes, charges de service,..) le sol de fondation peut subir des déformations (composants verticales) dont l’amplitude est fonction de la nature des formations et de la valeur des charges appliquées. Le tassement de la fondation doit être limité pour éviter le basculement ou la ruine de l’ensemble et pour empêcher l’apparition de fissures localisées qui rendraient l’ouvrage inutilisable. 4.4.2 Résultats de la reconnaissance
Pour l’étude des fondations des ouvrages, le LNBTP a procédé à l’exécution des sondages manuels et des essais géotechniques (essais pénétrométriques et de laboratoire) sur les sites de huit ouvrages d’art identifié ainsi qu’il suit : - OH au PK 8+500 - OH au PK 16+900 - OH au PK 24+330 - OH au PK 26+050 - OH au PK 27+700 - OH au PK 42+900 - OH au PK 58+200 - OH au PK 105+200 Deux essais pénétrométriques référencés P1 et P2 ont été réalisé jusqu’au refus sur le site de chaque ouvrage (voir prfils pénétrométrique en annexe) Deux puits à ciel ouvert ont été réalisés sur le site de chaque ouvrage. Ces puits ont permis d’établir les coupes géotechniques de chaque puits et de faire des prélèvements d’échantillons intacts pour essai de compressibilité et de cisaillement au laboratoire. Exception faite du site de l’ouvrage du PK 8+500 où les puits ont mis en évidence de la cuirasse latéritique jusqu’à plus de 4 m de profondeur, les sols mis en évidence pour les autres sondages sont des sols argileux à graveleux, avec quelques passage de cuirasse et de carapace. Une venue d’eau à des profondeurs variant de 1 m à 4,5 m ont été notées dans tous les puits sauf ceux du site du PK24+330. A partir de 1 mètre, on a enregistré un refus aux essais pénétrométriques sur le site de l’ouvrage du PK8+500. Pour les autres sites, jusqu’à des profondeurs variant de 6 à 8 mètres. SCET Tunisie
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Etude des routes Sabou – Didyr et Didyr – Tougan au B F
Rapport géotechnique définitif de l’APD
Ci-dessous le tableau récapitulatif les profondeurs d’ancrage pour les ouvrages suivants avec les contraintes admissibles correspondantes calculées. Tableau n° 13 : Résultats des essais sur Ouvrages
PK de
Profondeur d’ancrage (m)
Contrainte admissible (bar)
8+500
A partir de 1 m
3
16+900
A partir de 1,6
1,5
24+330
A partir de 1,5
2
26+050
A partir de 1,6
1,3
27+700
A partir de 1,5
2
42+900
A partir de 1,5
2,5
PK 105+200
A partir de 1,5
0,75
l’Ouvrage
SCET Tunisie
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Etude des routes Sabou – Didyr et Didyr – Tougan au B F
5
Rapport géotechnique définitif de l’APD
DIMENSIONNEMENT DE LA CHAUSSEE
Le dimensionnement de la chaussée a été fait en tenant compte des paramètres suivants : - La qualité du sol support : il est indispensable de disposer d’un bon sol support pour que le corps de chaussée soit mis en place dans des conditions satisfaisantes, et pour qu’il conserve dans le temps une indéformabilité suffisante. - Le trafic et durée de vie de la chaussée: C’est le trafic poids lourd exprimé en nombre de passage cumulé d’un essieu standard (13 tonnes), pour une durée de vie de 20 ans qui sera pris en compte pour le dimensionnement - La qualité des matériaux de structure de chaussée Bien entendu, la méthode de dimensionnement tient compte de l’environnement dans lequel la route est réalisée 5.1
Méthodes pratiques de dimensionnement
De façon résumé, nous dirons que dimensionner une chaussée, c’est trouver les différentes épaisseurs de matériaux à mettre en œuvre sur un sol support, pour qu’au bout de N années, sous un trafic cumulé et dans une région donnée : - La déformation du sol < à la déformation admissible du sol - La déformation des matériaux constitutifs de la chaussée < à la déformation admissible de ces matériaux En matière de dimensionnement des chaussées, il n’existe pas de méthodes de calcul rigoureuses. Chaque pays a ses propres règles qui s’affinent au gré des progrès réalisés dans la connaissance des paramètres de l’environnement routier et des résultats théoriques sur les modèles mécaniques. Aussi, existe – t-il un certain nombre de méthodes pratiques plus ou moins adaptées à chaque contexte. Ces méthodes peuvent se regrouper en deux types :
Les méthodes qui à partir d’une formule mathématique ou d’un graphique permettent de calculer, en fonction des matériaux (sol et matériaux de viabilité) et du trafic, les épaisseurs des différentes couches : méthodes CBR, abaque TRRL, méthodes dérivées des essais AASHO, méthodes Shell, etc. Les méthodes des catalogues de structures qui mettent à la disposition des ingénieurs projeteurs des structures précalculées et testées par l’expérience. Il faut dire que le catalogue libère le projeteur des calculs numériques et le met à l’abri de l’illusion d’un résultat rigoureux du fait de l’application d’une formule mathématique, alors que les paramètres d’entrée ne sont pas toujours précis. Dans le catalogue, les paramètres sont regroupés en classe suffisamment large. Le catalogue prend en compte l’environnement technologique, socio-économique et il permet de standardiser les structures en limitant leur nombre et autorise l’uniformisation des techniques d’étude. On peut citer :
SCET Tunisie
Les catalogues et guides français selon la démarche rationnelle Lcpc-Sétra de dimensionnement de structures de chaussées que sont : - Le guide technique Conception et dimensionnement des structures de chaussées, Lcpc-Sétra 1994 - Le catalogue des structures types de chaussées neuves, Lcpc-Sétra 1998 - 43 -
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Rapport géotechnique définitif de l’APD
- Le guide technique Spécifications des variantes, Sétra 2003
Le manuel de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux en voie de développement du Centre Expérimental de Recherche et d’Etudes du Bâtiment et des Travaux Publics (CEBTP) de 1971, puis révisé en 1980 et intitulé « Guide Pratique de Dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux », mis à jour et réimprimé en 1984.
Le manuel pour la conception et le dimensionnement des chaussées – catalogue de structures types du Laboratoire du Bâtiment et des Travaux Publics (LBTP) Abidjan 1977. Ce manuel est une adaptation de celui du CEBTP .
5.1.1 Présentation de quelques méthodes pratiques
Abaques du TRRL (Road note 31 du TRRL en 1966) Ce guide insiste sur deux aspects essentiels : o
-
-
Prise en compte de l’influence du climat tropical sur les conditions de teneurs en eau du sol de plate-forme. Les sols de plate forme sont classés en trois types en fonction de la pluviosité ou plutôt du niveau de la nappe et de sa fluctuation en fonction des saisons. Adoption souhaitable d’un aménagement par étapes de la chaussée lorsque les prévisions à long terme sont incertaines.
Cette méthode a été élaborée à partir des résultats fournis par une observation méthodique des routes britanniques durant plusieurs années. La chaussée dans cette méthode est conçue pour une durée de vie de 20 ans et la profondeur des ornières est limitée à 2 cm. Cette méthode par l’intermédiaire d’abaque, fixe en fonction de la classe de trafic, les épaisseurs minima de revêtement et celle de la couche de base ; seule l’épaisseur de la couche de fondation dépend de la valeur du CBR du sol. o
La méthode rationnelle de dimensionnement mécanique des structures de chaussée développée par le LCPC et le SETRA
La démarche du dimensionnement rationnel mise en œuvre par le logiciel Alizé-Lcpc s’articule selon trois phases principales. Après modélisation des chaussées, le programme ALIZE calcule les sollicitations engendrées par la charge standard qui sont comparées aux sollicitations admissibles. Choix du type de structure de chaussée
Ce choix est fonction du cadre et des spécificités du projet étudié. La structure de chaussée peut être de type flexible, bitumineuse épaisse, semi-rigide, rigide, mixte ou inverse. A chaque type de structure est associé l’emploi possible de matériaux, répartis eux même en cinq familles : les matériaux hydrocarbonnés, les matériaux traités aux liants hydrauliques, les bétons, les matériaux non traités et les sols. Les conditions d’interface (Collé, glissant, ..) sont aussi définies. Détermination des sollicitations admissibles
Le calcul des sollicitations admissibles dans les différents matériaux constituant la structure de SCET Tunisie
- 44 -
Etude des routes Sabou – Didyr et Didyr – Tougan au B F
Rapport géotechnique définitif de l’APD
chaussée découle des deux modèles d'endommagement sur lesquels est fondée la méthode rationnelle :
pour les matériaux traités (hydrocarbonés, traités aux liants hydrauliques et les bétons) : le modèle adopté est le modèle d'endommagement par fatigue sous les sollicitations répétées de traction par flexion exercées par le trafic (modèle de Wôhler). La sollicitation admissible est une fonction décroissante avec le nombre chargements appliqués par le trafic, elle s'exprime sous la forme générale :
Stadm = AxPxNb A et b= paramètres descriptifs du comportement à la fatigue du matériau, résultant d'essais de fatigue sur éprouvettes en laboratoire (b
coefficients additionnels pour la prise en compte de différents facteurs, non reproduits par les résultats bruts des essais de fatigue en laboratoire.
N=
nombre de passages des charges roulantes (ie. trafic cumulé) sur toute la durée de service assignée à la chaussée.
pour les matériaux non traités (graves non traitées et sols) : le modèle adopté est le modèle d'endommagement par accumulation des déformations plastiques irréversibles (orniérage), résultant des sollicitations de compression verticale exercées par le trafic.
Szadm = AxNb A et b = paramètres d'origine empirique, indépendant du matériau non traité considéré, mais variant en pratique selon la nature de la chaussée et l'intensité du trafic (chaussée neuve ou renforcement, trafic faible ou fort, ...). N = nombre des charges roulantes (ie. trafic cumulé) sur toute la durée de service assignée à la chaussée Détermination des épaisseurs des différentes couches de matériaux
Les sollicitations créées par les charges roulantes dans les différentes couches de matériaux sont calculées à l'aide du modèle (multicouches) élastique linaire. Le programme de calcul ALIZE permet la détermination des sollicitations créées par le trafic dans les différentes couches de matériaux constituant le corps de la chaussée. II met en œuvre le modèle de Burmister. Ce modèle s'appuie sur la modélisation mécanique de la structure par un massif semiinfini, constitué d'une superposition de couches de matériau d'épaisseur constante, à comportement élastique linéaire isotrope. Les paramètres descriptifs du comportement mécanique de chaque matériau sont donc au nombre de deux : le module de déformation E et coefficient de Poisson ν. Chaque interface entre couches adjacentes peut être prise collée, ou glissante, ou semi collée. Le chargement appliqué par les charges roulantes à la surface de la chaussée est représenté par un ensemble de disques circulaires, chargé chacun par une pression verticale uniforme et statique. La détermination de l’épaisseur de chaque couche de matériau repose sur la vérification du critère de non rupture du matériau considéré pendant la durée de service de la chaussée. La détermination finale des épaisseurs des différentes couches de matériaux constituant la structure de chaussée n’a pas, en général de solution directe. Elle s’effectue le plus souvent suivant une démarche itérative.
SCET Tunisie
- 45 -
Etude des routes Sabou – Didyr et Didyr – Tougan au B F
Rapport géotechnique définitif de l’APD
Guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux Il considère 5 classes de sol caractérisées par leur CBR o
S1 S2
CBR < 5 5< CBR< 10
S3
10 < CBR< 15
S4 S5
15< CBR< 30 CBR> 30
Le trafic est caractérisé par 5 classes qui vont de T1 à T5, et qui peuvent être exprimées de trois façons : - Trafic en nombre de véhicule jours -
Trafic en nombre cumulé de poids lourds Trafic en nombre de passage d’un essieu standard (13 tonnes) pendant la durée de vie de la route Tableau n° 14 :
classes de trafic
Essieu équivalent de 13 t (durée de vie prise égale à 15 ans)
T1
<
5.105
5.105
<
T2
<
1,5.10 6
1,5.106
<
T3
<
4.10 6
4.106
<
T4
<
107
107
<
T5
<
2. 10 7
Un tableau à double entrée trafic-sol permet de déterminer l’épaisseur des différentes couches selon la nature des matériaux constitutifs des différentes couches de la chaussée. 5.2
Méthodes en usage en Afrique subsaharienne
Les plus connues sont celles du Centre Expérimental de Recherches et d’Etudes du Bâtiment et des Travaux Publics (CEBTP) et du Road Research Laboratory (TRRL) établies par des laboratoires anglais et français pour les pays tropicaux en voie de développement. Ces méthodes présentées plus haut dérivent de la méthode CBR et présentent sous forme de tableaux ou abaques les différentes épaisseurs des couches en fonction du CBR du sol support et du trafic. Elles donnent les caractéristiques des matériaux utilisables. Le LBTP d’Abidjan a élaboré une méthode pour la Côte d’Ivoire qui est une adaptation de la méthode du guide du CEBTP. Dans certains projets d’étude routière, il est aussi souvent fait recours à la méthode rationnelle de dimensionnement mécanique des structures de chaussée développée par le LCPC et le SETRA par l’application du logiciel Alizé-Lcpc. SCET Tunisie
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5.3
Rapport géotechnique définitif de l’APD
Choix de la méthode de dimensionnement
Après le passage en revue de ces différentes méthodes de dimensionnement, nous proposons dans le cadre de cette étude d’adopter la méthode du guide pratique de dimensionnent des chaussée pour pays tropicaux du CEBTP pour les raisons suivantes : En préface du Guide de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux du CEBTP, on peut lire que « son élaboration a bénéficié de la publication des catalogues de structures-types de chaussées neuves par le LCPC-SETRA de France et par les organismes suivants dans lesquels sont détachés des ingénieurs du CEBTP : LBTP de Côte d’Ivoire, Ministry of Works du Kenya, LTP du Cameroun ». Ensuite on ajoute que le guide a été établi après une large consultation des ingénieurs ayant l’expérience des chaussées des pays tropicaux. Le document est considéré comme étant d’une application générale dans les pays tropicaux aux routes pour lesquelles la décision de bitumage a été prise, avec comme objectif à terme de faire réaliser par chaque pays, un catalogue de structures de chaussée adapté à son propre environnement économique, climatique et géotechnique. A ce jour, le Burkina ne disposant pas encore d’un catalogue spécifique, nous pensons qu’il est judicieux de faire recours au guide de dimensionnement du CEBTP, étant donné qu’en plus des raisons avancées plus haut, -
Cette méthodes a été jusqu’ici utilisée avec succès au Burkina Faso Elle a l’avantage de proposer des structures qui peuvent être adoptées en fonction des ressources locales en matériaux
-
En terme de cohérence avec les normes internationales en vigueur, on note qu’elle intègre les différents critères énoncés par les normes françaises suivantes : NF P 98-080-1 Chaussées-Terrassements/ Terminologie relative au calcul de dimensionnement des chaussées. NF P 98-086 : dimensionnement des chaussée routières – éléments à prendre en compte pour le calcul de dimensionnement.
-
Enfin la validation des structures de chaussées proposées tient compte que: Les contraintes de compression au niveau de la plate-forme n’entraînent pas le poinçonnement de celle-ci ;
Les contraintes de traction à la base des couches améliorées ou traitées n’entraînent leur rupture par flexion ;
Les déformations sous trafic restent admissibles eu égard au comportement en fatigue des matériaux
Les épaisseurs des couches sont compatibles avec les technologies de mise en œuvre par les engins modernes.
A côté de cette méthode, on serait tenté d’envisager l’utilisation de la méthode rationnelle du LCPC-SETRA à travers une vérification de la structure avec le logiciel Alizé-Lcpc. Pour notre part, nous restons réservés quant à cette démarche pour les raisons suivantes : -
Une caractérisation géotechnique avec détermination précise du module de déformation des matériaux des sols support et des matériaux d’assise de chaussée est nécessaire. Cela n’est pas encore le cas pour les graveleux latéritiques qui sont les matériaux couramment utilisés en structure de chaussée soit à l’état naturel, soit après amélioration. Il est vrai que des relations ont été établies entre le CBR et le module de déformation des graveleux SCET Tunisie
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latéritiques. Mais ces valeurs varient selon les auteurs. Selon le guide de dimensionnement on peut noter les relations suivantes : - Edym = 100 CBR : module dynamique mesuré in situ au vibreur ou au moyen de la propagation d’onde ou au laboratoire sur échantillons intacts -
Estat = 50 CBR : module statique mesurés par essai de plaque in situ ou par essai d’écrasement au laboratoire pour les matériaux à gros éléments Estat = 30 CBR : module statique mesurés par essai de plaque in situ ou par essai d’écrasement au laboratoire pour les matériaux à fraction fine importante
En outre dans l’application d’Alizé-Lcpc, on sait que le module de la couche de fondation est minoré et égale au module de la plate forme support multiplié par 2 ou 2,5 ou par 3 selon que la couche de fondation est une GNT1 ou une GNT2 ou une GNT3. Dans le principe du calcul, la raideur de la GNT ne peut pas être mobilisée sur plus de 25 cm. Ainsi, aussi bien pour le coefficient minorateur du module de la couche de fondation que pour l’épaisseur maximale pour la mobilisation de la raideur on ne dispose d’aucune donnée quand il s’agit des graveleux latéritiques. A défaut d’une bonne caractérisation des graveleux latéritiques adaptée aux conditions d’application du logiciel Alizé-Lcpc, nous nous réservons quant à l’utilisation de cet outil dans le cadre du dimensionnement. 5.4
Matériaux pour corps de chaussée
Comme dit plus haut le dimensionnement tient compte de la disponibilité des matériaux pour la construction de la chaussée. Les matériaux couramment utilisés au Burkina Faso pour les assises de chaussée en construction routière sont les graveleux latéritiques. Les graveleux latéritiques ont fait l’objet d’un certain nombre d’études pour une meilleure connaissance de leurs caractéristiques géotechniques. On peut citer à titre d’exemple, le document de synthèse de l’Institut des Sciences et des Techniques de l’Equipement et de l’Environnement pour le Développement (ISTED) intitulé « Utilisation des graveleux latéritiques en technique routière » édité en 1990. Mais de plus en plus, avec l’évolution du niveau de trafic sur certains axes routiers et aussi avec l’épuisement des matériaux de bonne qualité compte tenu de l’exploitation des sites d’emprunts pour les travaux antérieurs, l’utilisation du graveleux latéritique naturel en assise de chaussée a commencé à montrer ses limites pour les travaux de renforcements des routes et même les travaux de construction de routes neuves. C’est ainsi que de plus en plus, en assise de chaussée et particulièrement pour la couche de base, il est fait recours à des matériaux plus élaborés comme : - la grave bitume (en couche de base pour les derniers travaux de renforcement des axes Ouaga/ Koupéla et Boromo/Bobo), -
la lithostabilisation (utilisés en fondation dans les derniers travaux de renforcement Ouaga/Koupéla, et travaux en cours Ouaga/Pô), - le graveleux latéritique amélioré au ciment (couche de fondation derniers travaux de renforcement Boromo/Bobo), Grave non traité (couche de base travaux de renforcement en cours Ouaga/Pô). Au stade actuel de l’étude, au regard des premiers résultats des essais de laboratoire sur les matériaux des sites d’emprunt et des classes de trafic en présence (trafics faibles), nous pensons que l’option couche de base en graveleux latéritique naturel peut être prise comme solution de base. La majorité des sites prospectés présentent des indices portant CBR supérieur à 80 à 98% de l’OPM. Pour garantir la qualité du matériau mis en place (s’assurer que le squelette n’est pas détruit au-delà SCET Tunisie
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d’un compactage supérieur à ,95% de l’OPM), il conviendra en ce moment de se vérifier en amont que la variation du pourcentage de fines avant et après compactage reste dans les limites acceptables (inférieur à 8%). 5.5
Trafic
Les campagnes de comptages et enquêtes de trafic effectuées dans le cadre de l’étude économique ont donné les résultats suivants :
Le taux de croissance des véhicules légers, des camionnettes, des minibus et des bus est en moyenne de 6,4% avec une élasticité de 1,2.
Le taux de croissance du trafic poids lourd est quant lui égal à en moyenne de 6,9% avec aussi une élasticité de 1,2.
Partant de ces hypothèses et des enquêtes de terrain effectuées en 2010 dans le cadre de ces études, le trafic total moyen journalier annuel sur l’ensemble du tronçon à la première année de mise en service de la route après investissement est présenté dans le tableau ci-dessous. Tableau n° 15 : Trafic moyen journalier annuel total
Sabou - Salbisgo Salbisgo - Koudougou Koudougou - Réo Réo - Didyr Didyr - Toma Toma - Saran Saran - Tougan
VL
PL
TOTAL
166 211 326 173 121 87 109
83 114 86 40 23 22 25
249 325 412 213 144 109 134
Les chaussées sont dimensionnées vis-à-vis du trafic poids lourd. La méthode de calcul implique la conversion en un nombre cumulé NE de passages d’essieux standard (essieu de 13T) du trafic réel. Pour cela, des relations d’équivalence sont établies entre essieux différents en fonction du type de matériaux constitutifs des chaussées. Tableau n° 16 : Trafic poids lourds à la date de mise en service
Sabou - Salbisgo Salbisgo - Koudougou Koudougou - Réo Réo - Didyr Didyr - Toma Toma - Saran Saran - Tougan
TMJA (PL) 83 114 86 40 23 22 25
Le scénario moyen d’évolution du trafic lourd est supposé comme suit:
croissance annuel moyen de 6,9 % /an pour les poids lourds
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Calcul des essieux équivalents (réf. NF P 98-082 : détermination des trafic routiers pour le dimensionnement des structures de chaussée)
Le nombre NE d’essieux équivalents est calculé par la formule NE=NxCAM Avec : N = 365 x TMJA x C C
=
(1+i)D -1 -----------i
N= nombre cumulé de poids lourds pour la période de calcul ici fixée à 20 ans C : facteur de cumul D : durée de service de la chaussée i : Taux de croissance du trafic CAM : agressivité moyenne des poids lourds par rapport à l’essieu de référence Nous présentons ci après les principales conclusions de l’étude de trafic, avec la répartition des divers types de poids lourds et leur taux de chargement. Tableau n° 17 : Répartition des divers types de poids lourds et leur taux de chargement.
Catégorie de camion Camion à 2 essieux Camions à 3 essieux Ensembles articulés Total des camions
Taux de chargement des camions Vide 25% de 50% de 75% de Plein la C.U la C.U la C.U
44% 59% 43% 48%
13% 8% 0% 11%
7% 5% 0% 6%
3% 3% 14% 4%
33% 26% 43% 31%
Pour les chaussées souples, le facteur d’équivalence ou d’agressivité an (en essieu de 13 T) pour un essieu de poids Pn est donné par la formule : an = (
Pn
13
)
L’annexe A de la norme NF P 98-082 donne pour les structures souples neuves la valeur de 5.
qui
est égale à
Le coefficient d’agressivité d’un poids lourd est la somme des facteurs d’agressivité relatifs à chaque essieu du véhicule considéré : Ai = ai Le coefficient d’agressivité moyen A des poids lourds est donc exprimé comme suit : A = ( fi Ai ) / 100 où SCET Tunisie
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fi = fréquence observée en pour-cent par classe de poids lourd, Ai = coefficient d’agressivité moyen relatif à un type donné de camion . Sur la base des données de l’étude de trafic ayant été réalisée ainsi que des résultats des investigations effectuées sur le spectre du trafic poids lourd, la structure du trafic des poids lourds au niveau de la section la plus chargée a été établi comme suit : Tableau n° 18 : structure du trafic des poids lourds au niveau de la section la plus chargée
Pourcentage (%)
Camion à 2 essieux (charge totale moyenne : 8T) Camion à 3 essieux (charge totale moyenne: 20T) Ensemble articulé à 3 essieux et plus (charge totale moyenne: 30T)
65 23 12
De même, nous avions pris comme hypothèses de chargement des poids lourds (y compris leur poids propre ) ce qui suit : Tableau n° 19 : Hypothèse de chargement des poids lourds
A vide
Camion à 2 essieux Camion à 3 essieux Ensemble articulé à 3 essieux et plus
4T 13 T 14 T
Charge moyenne
10 T 20 T 30 T
Charge élevée à surchargé
13 T 23 T 35 T
Les valeurs mentionnées dans la première colonne sont des valeurs universellement adoptées dans le cadre de toutes les études routières ; par ailleurs, les résultats des enquêtes de trafic effectuées ont fait ressortir que la charge moyenne des marchandises transportées par catégorie de camions est la suivante : -
camion à 2 essieux : 7,5 Tonnes,
-
camion à 3 essieux : 21,4 Tonnes,
-
ensemble articulé : 22 Tonnes,
Par conséquent, les valeurs figurant dans la deuxième colonne peuvent être adoptées vu qu’elles sont supérieures aux valeurs recueillis dans les enquêtes – excepté pour le cas des camions à 3 essieux pour lesquels la valeur de la charge élevée (23 T) est quand même supérieure à celle établi par les enquêtes. Nous avions obtenu, sur la base des données de l’étude de trafic, les pourcentages suivants pour chaque catégorie de poids lourds : Tableau n° 20 : Pourcentages par catégorie de poids lourds :
Vide
Camion à 2 essieux Camion à 3 essieux Ensemble articulé à 3 essieux et plus
44 % 59 % 43 %
Charge moyenne
33 % 15 % 14 %
Charge élevée à surchargée
23 % 26 % 43%
Total
100 % 100 % 100 %
Le calcul d’agressivité moyen pour un poids lourd par rapport à l’essieu de 13 Tonnes a été calculé comme suit :
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Tableau n° 21 : Agressivité à vide
charge moyenne
Fréquence par niveau de chargement CAMION Charge par Av (2 ESSIEUX) essieu Ar
44,00% 5
23,00% 7
33,00% 8
6
13
15
Facteur d’agressivité brut (camion 20T)
0,02936
1,04527
2,13347
0,01292
0,24041
0,70405
59,00% 5
15,00% 6
26,00% 7
3
12
14
3
12
14
Facteur d'agressivité brut (camion 30T) Facteur d'agressivité pondéré (camion 30T)
0,00973
1,36130
2,94230
0,00574
0,20419
0,76500
Fréquence par niveau de chargement
43,00%
14,00%
43,00%
Av
5
5
5
Ar1
3
10
13
Ar2
3
10
13
Ar3
3
10
13
0,01038
0,81640
3,00842
0,00446
0,11430
1,29362
Facteur d’agressivité pondéré (camion 20T) Fréquence par niveau de chargement CAMION Charge par Av (3 ESSIEUX) essieu Ar1 Ar2
ENSEMBLE ARTICUL E (4 ESSIEUX)
Charge par essieu
Facteur d'agressivité brut pour véhicule articulé Facteur d'agressivité pondéré pour véhicule articulé
Charge élevé Ag res si vi té Fréquence Calcul du à surchargée par camion par rapport au coefficient trafic lourd d'agressivité
0,95737
65,00%
0,62229
0,97493
23,00%
0,22423
1,41238
12,00%
0,16949
1,01601
Au vu du résultat obtenu, nous considérerons le cœfficient d’agressivité des charges appliqué comme égal à 1,02. Le paramètre à prendre en compte pour le dimensionnement des corps de chaussée est le nombre de passages cumulés d’un essieu de référence de 13 T qui sollicitent la voie la plus chargée et ce pendant la durée de vie de la chaussée à partir de la date de la mise en service qui est prévue en 2014 (en principe) ; cette durée de vie a été prise égale, pour le cas de la présente étude à 20 ans, soit jusqu’à 2034. Le trafic poids lourd à prendre en compte sera le trafic total poids lourd des deux sens multiplié par 0,5 selon les dispositions de la norme NF P 98-082 pour les chaussées de largeur supérieure ou égale à 6 mètres. Soit : NE= 365 x TMJA x 0.5 x ((1+i) 20-1) / i ) x CAM i : Taux de croissance du trafic CAM : agressivité moyenne des poids lourds par rapport à l’essieu de référence égal à 1,02 Après calcul, on abouti finalement aux résultats suivants :
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Tableau n° 22 : Classes de trafic par section de route
Tronçon
Sabou - Salbisgo Salbisgo -Koudougou
PK début
PK fin
0+000
TMJA (PL)
30+500
83 114
Koudougou - Réo Réo - Didyr Didyr - Toma Toma - Saran
30+500 42+800 75+700 120+000
42+800 75+700 120+000 141+200
86 40 23 22
Saran - Tougan
141+200
160+450
25
NE : Essieu équivalent de 13 t (durée de vie prise égale à 20 ans)
Classe de trafic (selon guide CEBTP)
626 525
T2
860 529 649 171 301 940 173 615
T2
166 067 188 712
T1
T2 T1
Sur la route Sabou – Koudougou – Didyr, deux types de classe de trafic faible sont enregistrés: - Un trafic T2 entre Sabou et Réo - Un trafic T1 de réo à Didyr Sur la route Didyr – Tougan, on enregistre un trafic de classe T1 sur tout le tronçon. 5.6
Dimensionnement par la méthode du Guide CEBTP 5.6.1 Données d’entrée
Sol support Sabou – Koudougou – Didyr - Tougan
A la lumière des résultats des investigations géotechniques, nous retiendrons un sol support de classe minimale S4 (CBR à 95% de l’OPM supérieur à 15). Pour les sections où les classes de portance des sols sont inférieures à S4, on reconstituera le sol support pour obtenir une plateforme de classe S4. Au cas où la route est construite est construite en remblai avec une hauteur de remblai supérieur à 50 cm, le traitement de la plateforme naturelle n’est plus nécessaire étant donné que le véritable support de la chaussée est constitué par les 30 cm supérieurs des terrassements. Néanmoins, le matériau de remblai sera au moins de classe S4. Le trafic Sabou – Koudougou – Didyr
Pour ce tronçon de route, le trafic dimensionnant est le trafic de classe T2. Didyr – Tougan
Pour ce tronçon de route, le trafic dimensionnant est le trafic de classe T1.
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Matériau pour assise de chaussée
Nous confirmons ainsi la solution présentée dans le rapport de faisabilité avec une couche de base et la couche de fondation en graveleux latéritique naturel. Tableau n° 23 : extrait du tableau donnant le dimensionnement des chaussées correspondant aux
classes de trafic T1 – T2 en fonction du sol support S1 TRAFICS T1 – T2
S2
T1
T1 T2
Bc ou 3E
REVÊTEMENT
Bc ou 3E
15
Graveleux latéritique naturel
F
Graveleux latéritique naturel
B
Graveleux latéritique ou grave naturelle, améliorés au ciment
15
F
Graveleux latéritique naturel ou grave naturelle O/D
40
B
Concassé o/d
15
F
Graveleux latéritique naturel ou grave naturelle O/D ou concassé o/d
40
B F
Concassé o/d
50
B
Graveleux latéritique ou grave naturelle ou concassé o/d**
20
F
Sable argileux
B
Sable argileux amélioré au ciment*
15
F
Sable argileux
40
Bc ou 3E
15
45
15
30 45 15 15 30 45 30 55 20 20
40
30 40 15 20 30 45
0
15
20
0 15
20 15
25
25
20
20
35
25
15
15
20
20
25
20
20
20
25
0
30
20
30
0
25
20
20
20
30
20
20
15
25
0
15
25
35
0
15
25
20
20
15
35
20
15
15
0
15
25
15
0
15
25
25
20
15
35
25
15
15
4E ou Tc
15
30
15
Bc ou 3E
15
25
T2
4E ou Tc
15
35
15
Bc ou 3E
15
35 45
T1 T2
4E ou Tc
15
S5
T1 T2
4E ou Tc
15
S4
T1 T2
4E ou Tc
B
S3
20 10
20
15
** : 15 cm au lieu de 20 cm ; 20 cm au lieu de 25 cm, si on utilise du concassé o/d. * : structures demandant des précautions particulières d’étude et de mise en oeuvre
Bc : bicouche 3E : enrobé 3cm
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Tc : tricouche 4E : enrobé 4cm
B = base
F= fondation
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5.6.2 Structure de chaussée proposée
Sabou – Koudougou – Didyr : plate forme support S4 et trafic T2
- Revêtement - Base - Fondation
Didyr – Tougan: plate forme support S4 et trafic T1
- Revêtement - Base - Fondation 5.7
Béton bitumineux ou enduit superficiel bicouche 15 cm graveleux latéritique naturel 20 cm graveleux latéritique naturel
Enduit superficiel bicouche
15 cm graveleux latéritique naturel 15 cm graveleux latéritique naturel
Dispositions constructives 5.7.1 Plate forme support
Pour les sols de plateforme naturelle de mauvaise qualité (CBR < 5) et pour lesquels il n’est pas possible d’atteindre un degré de compactage d’au moins 95% du Proctor modifié, on mettra en place une couche de forme. Selon la classe de portance à prendre en compte pour le dimensionnement, l’épaisseur du matériau de substitution est donnée dans le tableau ci-dessous : Tableau n° 24 : épaisseur de la couche de forme
Nouvelle classe de plate forme
Qualité du matériau
Epaisseur minimale (cm)
S2
S2
45
S2
S3
35
S2
S4
30
S3
S3
45
S3
S4
35
S4
S4
50
5.7.2 Méthodes de terrassement et matériaux pour couche de base
Le long des voies projetées, les terrassements seront exécutés de sorte à disposer d’une plate-forme de qualité minimale S4 (15 2 ou de teneur en matières organiques > 3 seront traités ou substitués par 50 cm de matériaux de couche de forme. En couche de forme, on évitera les sols trop grossiers (D > 150 mm), les sols dont le pourcentage de fines est supérieur à 35 et dont l’IP est supérieur à 30. SCET Tunisie
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Les sols fins dont l’IP est inférieur à 25 et les sols grenus dont la dimension maximale des éléments, est inférieure à 80, peuvent être traités. 5.7.3 Drainage
L’imbibition de la plateforme et les remontées capillaires sont les causes principales de perte de portance des sols. Il est important d’empêcher que le corps de chaussée et la plateforme atteigne un degré de saturation complète, soit à la suite d’infiltration des eaux de pluie à travers le revêtement, soit à cause des remontées capillaires alimentées par une nappe trop peu profonde. L’étude de l’ISTED sur l’utilisation des graveleux latéritiques en technique routière établie que la perméabilité des graveleux latéritiques est comprise entre 10 -4 et 10-8 cm/s pour des compacités comprises entre 90 et 100% de la densité sèche à l’OPM. Cette valeur de la perméabilité (< 10 -5 cm/s) ne permet donc pas aux eaux infiltrées de s’évacuer facilement. Mais ici, l’infiltration pouvant être considérer comme négligeable vu que la chaussée sera revêtue, il reste à prendre des dispositions pour limiter les remontées de la nappe jusqu’au niveau de la fondation. Pour cela, les fossés latéraux seront réalisés de sorte à ce que la côte du fil d’eau soit 20 cm ou 30 cm sous le niveau de la plateforme. Dans les sections où la qualité des sols de plateforme nécessitera la mise en place d’une couche drainante, les matériaux à utiliser comme filtres devront satisfaire à certaines exigences de granulométrie pour qu’ils ne soient pas contaminés par les fines du terrain encaissant : Le critère de Terzaghi : Ou le critère de Coquand :
4 S15 < F15 < 4 S85 5 S15 < F15 < 5 S85
Ou encore
5 < F50/S50 < 10
S15, S50, S85 : mailles des tamis à travers lesquels passent respectivement 15, 50 ou 85% en poids du sol. F15, F50, F85 : mailles des tamis à travers lesquels passent respectivement 15, 50 ou 85% en poids du matériau filtrant. 5.7.4 Pente de talus
La pente à donner aux talus résulte d’un compromis à réaliser entre les phénomènes dus à l’érosion et la stabilité des masses découpées ou édifiées selon qu’on soit en déblai ou en remblai. Cette question sera traitée en se référant aux recommandations du Guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux du CEBTP.
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