Les solutions techniques et le rapport coût / durabilité

Transcription

1 Les solutions techniques et le rapport coût / durabilité Limoges, le 10/04/2013 SPRIR LIMOUSIN - Marc CHIAVASSA - Denis BERTAUD - Paulo LOPES MONTEIRO

2 Cycle(s) de vie d une chaussée. Marc CHIAVASSA

3 CYCLE(S) DE VIE D UNE CHAUSSÉE CONCEPTION ET CONSTRUCTION EVOLUTION DE LA CHAUSSÉE DANS SON ENVIRONNEMENT ENTRETIEN DES CARACTÉRISTIQUES DE LA VOIRIE SCÉNARIOS D ENTRETIEN EVOLUTION DE LA CHAUSSÉE ENTRETIEN DES CARACTÉRISTIQUES

4 CYCLE(S) DE VIE D UNE CHAUSSÉE CONCEPTION ET CONSTRUCTION - Récente - Ou.. très ancienne

5 CYCLE(S) DE VIE D UNE CHAUSSÉE CONCEPTION ET CONSTRUCTION EVOLUTION DE LA CHAUSSÉE DANS SON ENVIRONNEMENT - Trafic PL - Contexte hydrique (et climatique)

6 - Contexte hydrique (et climatique) L EAU --> RÔLE DÉTERMINANT DANS L ÉVOLUTION DE LA CHAUSSÉE Les eaux superficielles (assainissement de surface) Les eaux internes (drainage)

7 Incidence du niveau de saturation sur déflexion (structures granulaires) Plateforme saturée mais eau pouvant s évacuer vers exutoire (fossés ou autre) Plateforme saturée eau piégée (sols imperméables) Corps de chaussée saturé eau piégée (sols imperméables) Augmentation déflexion de 40 % Augmentation déflexion de 90 % Augmentation déflexion de 130 %

8 D où l importance des dispositions constructives d assainissement et de drainage

9 Dispositions constructives d assainissement et de drainage à la conception et construction

10 Dans le cadre de l entretien, Nécessité de surveillance et amélioration du fonctionnement hydraulique Curage et recalibrage des fossés Cunettes étanches Tranchée drainante Ecran drainant de rive de chaussée (EDRC)

11

12 CYCLE(S) DE VIE D UNE CHAUSSÉE CONCEPTION ET CONSTRUCTION EVOLUTION DE LA CHAUSSÉE DANS SON ENVIRONNEMENT SCÉNARIOS D ENTRETIEN

13 ENDOMMAGEMENT ET VIEILLISSEMENT DE L'INFRASTRUCTURE SANS INVESTISSEMENT D'ENTRETIEN ÉTAT DE LA CHAUSSÉE Excellent Bon Moyen 40 % d'usure 75% de la durée de vie Médiocre 40 % d'usure Délabré Ruiné 10 à 15% de la durée de vie NOMBRE DE PL CUMULÉS ÂGE DE LA CHAUSSÉE

14 ENDOMMAGEMENT ET VIEILLISSEMENT DE L'INFRASTRUCTURE INFLUENCE DU TRAFIC ÉTAT DE LA CHAUSSÉE Excellent Bon Moyen Avec Trafic + Avec Trafic Médiocre Délabré Ruiné ÂGE DE LA CHAUSSÉE

15 SCÉNARIO D ENTRETIEN TARDIF ÉTAT DE LA CHAUSSÉE Excellent Bon Moyen 40 % d'usure 75% de la durée de vie Médiocre Délabré 40 % d'usure 10 à 15% de la durée de vie Investissement conséquent (quasi reconstruction) Ruiné ÂGE DE LA CHAUSSÉE

16 SCÉNARIO D ENTRETIEN INTERMÉDIAIRE ÉTAT DE LA CHAUSSÉE Excellent Bon Moyen 40 % d'usure 75% de la durée de vie Investissement moyen Médiocre Délabré Ruiné ÂGE DE LA CHAUSSÉE

17 SCÉNARIO D ENTRETIEN PRÉCOCE ET RÉGULIER ÉTAT DE LA CHAUSSÉE Excellent Bon Moyen 40 % d'usure 75% de la durée de vie Investissement modéré Médiocre Délabré Ruiné ÂGE DE LA CHAUSSÉE

18 ORDRES DE GRANDEURS INVESTISSEMENTS FINANCIERS COMPARÉS ÉTAT DE LA CHAUSSÉE Excellent Bon Moyen 40 % d'usure 75% de la durée de vie Effort 1 Effort 2 à 4 Médiocre Délabré 40 % d'usure 10 à 15% de la durée de vie Effort 12 à 16 Ruiné ÂGE DE LA CHAUSSÉE

19 L entretien préventif Denis BERTAUD

20 La route : un patrimoine Les différentes étapes de vieillissement d une route : un exemple avec 5 niveaux. Niveau 1 Une chaussée neuve Niveau 2 Une chaussée fissurée

21 Les différentes étapes de vieillissement d une route : un exemple avec 5 niveaux. Niveau 3 La route : un patrimoine Une chaussée fortement fissurée avec formation de nids de poules Niveau 4 Une chaussée ornièrée, fissurée et affaissée

22 La route : un patrimoine Les différentes étapes de vieillissement d une route : un exemple avec 5 niveaux. Niveau 5 Une chaussée à la limite de la traficabilité

23 La route : un patrimoine Exemple de solutions à engager sur une voirie : Les étapes du vieillissement de la route Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Chaussée neuve Chaussée fissurée Chaussée fortement fissurée + nids de poules Niveau 4 Chaussée ornièrée et fissurée Niveau 5 Chaussée quasi-détruite Durée de vie de la route avant entretien : Il s est passé de 5 à 7 ans préventif 7 à 12 ans préventif 12 à 20 ans curatif 15 à 25 ans curatif 20 à 30 ans curatif Types d entretiens utiles et recommandés pour remonter le niveau de service au niveau 1 ou 2 ESU ou ECF monocouche Pontage de fissure + ESU, voire ECF bicouche avec travaux préparatoires Travaux préparatoires + pontage + reprofilage +ESU bicouche ou enrobés à froid Reprofilage ou renforcement de type GE + ESU bicouche ou enrobés à froid Recyclage en place + ESU ou reconstruction totale

24 Définition : Enduits Superficiels d Usure (ESU) Revêtement constitué de couches de liant et de granulats répandues successivement. Sa structure est définie par le nombre et l arrangement des couches de liant et de granulats.

25 Enduits Superficiels d Usure (ESU) Domaine d emploi : - Régénération des qualités de surface de la chaussée. - Trafic : < 750 poids lourds en MJA. - Épaisseur : 1 à 1,5 cm. - Limite d emploi : - Zones d arrêt. - Zones très sinueuses. - Giratoires et traverses d agglomération.

26 Enduits Superficiels d Usure (ESU) Avantages : - Adhérence. - Étanchéité du support. - Réduction des projections d eau.

27 Enduits Superficiels d Usure (ESU) Définition : Enrobéàbased émulsiondebitume, généralement de granulométrie 0/4 à 0/10, fabriqué en continu au moyen d un matériel mobile équipé d un traîneau de répartition qui assure l épandage du matériau enrobé.

28 Enrobés Coulés à Froid (ECF) Domaines d emploi : - Renouvellement des couches de roulement. - Tous trafics. - Epaisseur : 1 à 1,5 cm. - Contre-indications : Giratoires. Intersections.

29 Enrobés Coulés à Froid (ECF) Avantages : - Adhérence. - Réduction des projections d eau. - Réduction du bruit de roulement. - Étanchéité. - Absence de rejet.

30 Pontage de fissure Principe : Nettoyage et colmatage des fissures non ramifiées. Mise en œuvre : Matériel et équipe spécialisée.

31 L entretien curatif Paulo LOPES MONTEIRO

32 Définition : Graves Emulsion (GE) Technique Normalisée (XP P février 2005) Mélange de granulats, d eau et d émulsion malaxés à froid dans une centrale compacte. 2 à 3 fractions granulaires. Emulsion : 3,5 à 4,5% de liant résiduel. L application peut se faire à la niveleuse, au FIR ou au finisseur.

33 Grave Emulsion(GE) Domaine d emploi : Pour renforcement Structurant ou réparation sur chaussées à faible trafic à moyen (<750 PL MJA/sens). Construction neuve : assises, couches de liaison (GE type S). Travaux d entretien en reprofilage (GE type R), 60 à 120 kg/m². Chaussées souples (fissurées, ressuées, déformées) à forte déflexion.

34 Grave Emulsion (GE) Avantages : Matériau stockable. Possibilité d incorporer des agrégats d enrobés 0 à 100%. Souplesse et facilité d emploi. Possibilité de valoriser des matériaux locaux. Faible impact environnemental. Capacité autoréparation.

35 Définition : Bétons bitumineux à l émulsion (BBE) Enrobé hydrocarboné à froid non stockable (utilisation dans les 24 h), destiné à la réalisation de couches de roulement. Un fraction granulaire peut avoir fait l objet d un pré-enrobage. Fabrication en centrale à froid fixe ou mobile adaptées (malaxeurs, séquences). Atelier de mise en œuvre identique aux enrobés à chaud (finisseur + cylindre).

36 Bétons bitumineux à l émulsion (BBE) Domaine d emploi : Couche de roulement : 3 à 5 cm d épaisseur. Chaussées peu structurées. Trafics faibles à moyens (<300 PL/jour). Période de murissement au jeune âge. Sensible aux efforts tangentiels.

37 Bétons bitumineux à l émulsion (BBE) Avantages : Faible impact environnemental. Possibilité d incorporer des agrégats d enrobés. Souplesse et facilité d emploi. Adapté aux supports hétérogènes et souples. Adhérence équivalente à celle des BBSG. Capacité «autoréparation».

38 Retraitement en place à l émulsion Guide LCPC/SETRA 2003 Définition : Principe : Procédé réalisé entièrement in situ à partir du gisement de matériaux que constitue l ancienne chaussée. Fraisage de la chaussée. Ajouts d eau et d émulsion. Malaxage. Répandage. Compactage. Enduit de cure.

39 Retraitement en place à l émulsion Domaine d emploi : Chaussées souples (enrobés, GNT,). Trafics jusqu à T1. Chaussées fissurées, déformées,,, Granularité du matériau en place. Conditions climatiques. Présence de réseaux. Couche de roulement : suivant trafic. IMPORTANCE DES ETUDES : Diagnostic de la chaussée, caractérisation des matériaux, faisabilité de la technique, étude de formulation)

40 Retraitement en place à l émulsion

41 Avantages : Retraitement en place à l émulsion Économie des ressources naturelles non renouvelables. Homogénéisation des matériaux en place. Régénération du liant vieilli (liant régénérant). Élimination des fissures des couches superficielles. Diminution du coût global du projet. Rapidité d exécution. Pas de rehaussement des équipements.

42 Les coûts d entretien sur voirie Les étapes du vieillissement de la route Niveau 1 Chaussée neuve Niveau 2 Chaussée fissurée Travaux à prévoir tous les Types d entretiens utiles et recommandés Fourchett e de prix HT au m² Valeur à budgéter au m²/an pour un maintien à neuf 5 à 7 ans ESU ou ECF 2,0 à 4,0 0,3 à 0,5 /m²/an 7 à 12 ans Pontage de fissure + ESU, voire ECF 4,0 à 6,0 0,3 à 0,5 /m²/an Niveau 3 Chaussée fortement fissurée + nids de poules Niveau 4 Chaussée ornièrée et fissurée Niveau 5 Chaussée affaissée, détruite 12 à 20 ans Préparation + pontage + (reprofilage) +ESU bicouche /enrobés à froid 15 à 25 ans GE + ESU bicouche ou enrobés à froid 20 à 30 ans Recyclage en place +ESU ou Reconstruction totale 6 à 10 0,5 à 0,75 /m²/an 10 à 15 0,6 à 1,0 /m²/an 15 à 20 ou 40 à 60 0,9 /m²/an ou 2,5 /m²/an

43 La route : un patrimoine Avec une politique curative sur ma voirie : - Je ne fais rien pendant 20 ans. - Je me retrouve en niveau 4 voire 5. - Je dois engager des renforcements lourds ou des reconstructions complètes parfois. - Je dépense de 20 à 40 /m² lors de la réfection lourde. - Monréseauroutiermecoûte2à3 /m²/an. - Je ne bénéficie d une route en bon état que durant les 8 à 10 premières années.

44 La route : un patrimoine Avec une politique d entretien préventive sur ma voirie : - Je fais régulièrement des renouvellements de la couche de surface en ESU ou ECF + quelques petites réparations ponctuelles. - Je dépense 2 à 3 /m² tous les 7 ans. - Mon réseau routier me coûte 0,40 /m²/an/. - Je garde mon réseau en état très satisfaisant. - Sécurité et satisfaction de l usager.

45 La route : un patrimoine Pour conclure : - Entretenir les routes régulièrement fait faire des économies. - Le drainage et l évacuation maîtrisée des eaux de ruissellement font aussi partie des travaux d entretien de la voirie. - Une route entretenue se détériore moins vite et garde sa qualité de confort, son niveau de service et de sécurité. - Les produits routiers doivent être adaptés aux types de trafic.

46 Merci pour votre attention