Conseil Général de la Charente-Maritime ---------- Valorisation des calcaires tendres de la Charente-Maritime ---------- Chantier expérimental en assises calcaires non traitées (GNT B)
Participants au groupe de travail Conduite du projet : Conseil Général de la Charente-Maritime représenté par la D.I.D. Entreprises : Appia, Eurovia, Colas, Screg, Laboratoires : laboratoires entreprises, LRPC de Bordeaux, LCPC de Nantes, Université de Bordeaux, laboratoire départemental, laboratoire Routes et Matériaux.
Objectif Développer l usage des calcaires tendres de Charente-Maritime, dans les travaux routiers départementaux, en les utilisant dans les assises de chaussées sous la forme de graves non traitées (GNT) de type B. (référence norme NF P 98-129)
Constat Carte des gisements de GNT B (Vendée, Deux Sèvres, Charente)
RD 739 Itinéraire Rochefort / St Jean d Angely ---------- Section Moragne / St Coutant le grand ---------- Travaux réalisés en 2001 et mis en service le 18/10/01 ----------
Localisation du projet
Rappels Des études, menées à partir de 1998 par le LRPC de Bordeaux, mentionnaient que les calcaires tendres de Charente-Maritime, malgré des caractéristiques mécaniques (L.A. et M.D.E) faibles, présentaient des performances mécaniques élevées (module important et bonne résistance aux déformations permanentes)
Rappels (suite) L essai qui permet de définir les performances mécaniques (module et déformations permanentes) d une grave non traitée s appelle l essai Triaxial à Chargements Répétés (T.C.R.). Il permet de caractériser le comportement mécanique d une GNT dans une chaussée.
Rappels (suite) Les études antérieures portaient sur : l identification des matériaux (L.A. et M.D.E.) des courbes granulométriques, les caractéristiques «Proctor» (densité et teneur en eau), des essais T.C.R. L objectif étant que le chantier confirme les bons résultats obtenus en laboratoire.
Rappels (suite)
Nature des travaux Travaux de calibrage et de renforcement d une RD de 1 ière catégorie, Travaux comprenant la réalisation de 4 planches expérimentales en GNT B calcaire de 200 m de long chacune, dont 2 planches instrumentées, et d une planche type (BBSG, GB3 et GNT B dioritique), Travaux réalisés sous déviation provisoire.
Dimensionnement de chaussée Le dimensionnement de chaussée des planches expérimentales, réalisé pour une durée de vie minimale de 5 ans, conduisait à la structure suivante : Couche de roulement : 6 cm de BBSG 0/10, Couche de base : 31 cm de GNT B 0/31,5, Couche de forme (PF3) : matériaux du site traités en place, sur 0,50m, à 6 % de liant hydraulique (variante entreprise). Nota : Réalisation d écrans drainants en rive de chaussée
Instrumentation de la chaussée L instrumentation réalisée par le LRPC de Bordeaux comprenaient les éléments suivants : Des capteurs de déflexion, Des capteurs de déformation, Des sondes de teneur en eau, Des sondes de température.
Instrumentation de la chaussée (suite) Légende : - C1 et C2 : capteurs de déflexion - C5 à C20 : capteurs de déformation - H : sondes de teneur en eau - T : sonde de température
Analyse des mesures L analyse des mesures, effectuées par le LCPC de Nantes et l université de Bordeaux a porté sur une période allant de septembre 2001 à septembre 2003. Elle comprenait : Des essais d auscultation (mesures de déflexion, orniérage et relevé de dégradations), Des mesures en place réalisées au moyen des capteurs et sondes implantés dans l assise en GNT B calcaire.
Bilan technique Essais d auscultation Les mesures de déflexion réalisées sur les 2 planches instrumentées ont donné des valeurs d environ 25/100 de mm, et permis, à partir du logiciel Alizé, d estimer des valeurs de modules de l ordre de 800 à 1000 MPa contre 300 à 400 MPa pour les matériaux dioritiques.
Bilan technique (suite) Essais d auscultation Les mesures de profil en travers ont indiqué des profondeurs moyennes d ornières de 4 à 5 mm sur les 2 planches instrumentées, ce qui reste modéré compte tenu du trafic. On a constaté, par endroits, l apparition de faïençage dû probablement à un défaut de collage entre le BBSG et la GNT B calcaire.
Bilan technique (suite) Mesures de déformation Les déformations horizontales mesurées dans la GNT B indiquaient des valeurs très faibles qui n excédaient pas 18/100 de mm. On a aussi enregistré des déformations verticales liées à 2 épisodes de gel, mais sans conséquence notable. (la GNT B calcaire est classé en matériau très gélif)
Bilan «énergie et CO 2» Un bilan comparatif «énergie» et «gaz à effet de serre» a été établi pour le transport d 1 tonne de GNT B dioritique (carrières de Vendée ou des Deux-Sèvres) et d 1 tonne de GNT B calcaire (carrières locales) pour la réalisation de 2 chantiers, l un situé à La Rochelle et l autre à Saintes, à partir des ratios suivants : un camion consomme 0,9 Méga.joules par kilomètre et par tonne transportée, un camion dégage 0,06 kg.co 2 équivalent par kilomètre et par tonne transportée,
Bilan «énergie et CO 2» (suite) ÉNERGIE Lieu de chantier Distance (A/R) Ratio Énergie totale GNT B dioritique (1 t) La Rochelle Saintes 240 km 160 km 0,9 0,9 216 144 GNT B calcaire (1 t) La Rochelle Saintes 60 km 80 km 0,9 0,9 54 72 EFFET DE SERRE Lieu de chantier Distance (A/R) Ratio CO 2 total GNT B dioritique (1 t) La Rochelle Saintes 240 km 160 km 0,06 0,06 14,4 9,6 GNT B calcaire ( 1t) La Rochelle Saintes 60 km 80 km 0,06 0,06 3,6 4,8
Perspectives En collaboration avec le LRPC de Bordeaux : Réalisation d un cahier des charges définissant : Les caractéristiques minimales des matériaux (LA,MDE,granulométrie,essais Proctor,.), Les paramètres de dimensionnement pour Alizé (notamment pour les variantes «entreprise»), Les prescriptions d utilisation (couche de fondation, drainage,.)