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Différentes techniques d`entretien et de
Différentes techniques d’entretien et de réhabilitation des chaussées rurales à faible trafic Yvan Paquin, ing. Directeur Technique Adjoint, DJL Congrès Bitume Québec 26 mars 2009 La gestion et l’entretien des chaussées municipales : une priorité ! Contenu de la présentation Contexte Notions de faible trafic Soulèvements différentiels Techniques d’entretien/réhabilitation Quelques grandes familles Conclusion Contexte Constat des chaussées rurales à faible trafic Réseau dégradé Héritage des conceptions/réalisations antérieures Problématiques les plus fréquentes Soulèvements différentiels (gélivité et drainage) Affaissement/Tassement (manque de capacité portante) Carrelage (épaisseur d’enrobés insuffisante) Problèmes superficiels (orniérage, fissuration légère) Support fortement dégradé à rapiécer ou recouvrir Support non‐revêtu Contexte Constat des chaussées rurales à faible trafic Budget limité pour les interventions Bassin de population restreint Investiguer dans la problématique Analyses parfois sommaires peuvent être de très bons indicateurs Concevoir une intervention au meilleur rapport « Performance/Coût » Des solutions alternatives ont leur limite mais permettent très souvent d’offrir un rapport « Performance/Coût avantageux par rapport à des solutions plus classiques Ces alternatives sont parfois peu connues Notions de faible trafic Il existe 2 documents édités par le MTQ qui peuvent servir de référence Tome I, Chapitre 12 « Routes à faible débit » Généralités Tome II, Chapitre 2 « Structures de chaussée » Tableau rapide qui donne un indice de la structure minimale (épaisseurs) par arpport à la chaussée existante Paramètres de faible trafic DJMA projeté corrigé < 5000 ÉCAS total < 2,25 Millions Durée de vie de 15 ans Notions de faible trafic Notions de faible trafic Tome II, Chapitre 2 « Structures de chaussées » Tient compte globalement : Type de sol (argile, sable, gravier) Classification de la route (locale, régionale) Trafic (DJMA et 10% PL), Indice de gel de la zone Type de sous‐fondation (sable uniforme ou autre) Type de fondation (MG ou MR) Zone Sud ou Zone Nord Notions de faible trafic Par exemple, la structure minimale pour un trafic de 1000 DJMA à 12% de poids lourds pour une chaussée 2X1 voie en considérant les paramètres les plus optimistes 120 PL par jour, soit 60 par jour par voie DJMA projeté (moyenne 15 ans) 1000 à 3%/an sur 15 ans (1000+1030+1061 + … )/15 ans = 1240 DJMA projeté corrigé 1240 * 12%PL / 10%PL= = 1488 (< 5000) Notions de faible trafic Pour un indice de gel < 1200°C*J, on trouve la structure minimale suivante : Infra argileuse (ML‐CL) MG‐112 : 450mm à 750mm MG‐20 : 150mm (A) à 200mm (B) Enrobés : 90 à 135mm (Sud), 85 à 125mm (Nord) A‐t‐on souvent la chance de voir cette structure minimale et avec ces paramètres favorables (épaisseur et qualité des matériaux) ? Ce guide rapide donne donc un bon indice des potentiels soulèvements différentiels. Soulèvements différentiels En complément au tableau‐guide, quelques analyses classiques de terrain, peuvent aider à détecter l’ampleur de la problématique des soulèvements différentiels Comptage Observations visuelles hiver‐printemps‐été Drainage global Guide de dégradations Carottage/forage Soulèvements différentiels Cause : gélivité et faible épaisseur de sous‐fondation et mauvais drainage Malaise « profond » pour les gestionnaires de réseaux Les cas majeurs nécessitent des analyses plus poussées et des modèles de conception plus adaptées (Méthode Université Laval) ou encore des analyses complémentaires de matériaux (Sp pour Chaussée 2) Perspective d’une reconstruction ? Soulèvements différentiels Conclusion : problématique souvent volontairement « ignorée », budget oblige ! Aucune technique ne permet de corriger efficacement cette problématique En complément, une analyse de l’uni (hiver‐été) par des firmes externes pourra quantifier l’ampleur du phénomène et aussi localiser les secteurs les plus gélifs 2000 + 2000 = 4000 $ Delta IRI admissible selon les besoins et le budget Solution retenue = compromis sur la performance Techniques d’entretien/réhabilitation Outre la problématique des soulèvements différentiels, d’autres problématiques récurrentes peuvent se traiter par des techniques d’entretien en alternative aux solutions plus conventionnelles Affaissement/Tassement (manque de capacité portante) Carrelage (épaisseur d’enrobés insuffisante) Problèmes superficiels (orniérage, fissuration) Support fortement dégradé à rapiécer ou recouvrir Support non revêtu (entretien et poussière) Techniques d’entretien/réhabilitation Quelques grandes familles Traitement de Surface (TS) Enrobé Coulé à Froid (ECF) Retraitement à froid (Type 2) Béton Bitumineux à Froid (BBF) Enrobés flexibles municipaux L’association de plusieurs familles permet des interventions adaptées aux besoins Techniques d’entretien/réhabilitation Traitement de Surface (TS) Éliminer la poussière et l’entretien fréquent par nivellement Utilisation de matériaux locaux Technique rapide et peu coûteuse Techniques d’entretien/réhabilitation Traitement de Surface (TS) Scarification Mise en forme 3 types de TS TS2 + TS3 1,7 à 2,0 l/m² d’émulsion type CRS‐2 20 à 25 kg/m² de P 10‐14mm 1,8 à 2,2 l/m² d’émulsion type CRS‐2 15 à 20 kg/m² de P 5‐10mm TS1 + TS2 1,8 à 2,2 l/m² d’émulsion type CRS‐2 22 à 28 kg/m² de P 14‐20mm 1,8 à 2,2 l/m² d’émulsion type CRS‐2 18 à 23 kg/m² de P 10‐14mm TS double (MG‐20 concassé propre) 2,0 à 2,4 l/m² d’émulsion type CMS‐2 ou HF 22 à 28 kg/m² de P 0‐20mm 2,0 à 2,4 l/m² d’émulsion type CMS‐2 ou HF 22 à 28 kg/m² de P 0‐20mm Techniques d’entretien/réhabilitation Couche support + Enrobé Coulé à Froid (ECF) Après décohésionnement, permet d’éliminer le patron de fissuration et autres défauts superficiels de l’enrobé existant Amène un aspect de surface plus urbain, comparativement au TS Technique entièrement à froid et autonome St‐Alphonse‐de‐Rodriguez 160 000m² en 2007 Techniques d’entretien/réhabilitation Couche support + Enrobé Coulé à Froid (ECF) Enrobé dégradé (75‐100mm) Décohésionnement (pulvérisé) sur 150‐200mm Mise en forme Rechargement si nécessaire TS simple 0‐20mm Compacteur à gravier (enfoncer les pointes de cailloux) Cure de 2 semaines Techniques d’entretien/réhabilitation Couche support + Enrobé Coulé à Froid (ECF) Balayage Liant CSS‐1 dilué ECF monocouche (environ 16 kg/m²) Compactage pneumatique Remise au trafic en moins de 1 heure 9 mois plus tard Techniques d’entretien/réhabilitation Retraitement à froid (Type 2) Technique reconnue pour éliminer par décohésionnement les défauts de surface et apporter un renforcement de la capacité structurale pour limiter le tassement Doit être recouvert d’un revêtement adapté au trafic (Charte 3 BQ) ou autre procédé à froid (TS+ECF ou BBF) Retraitement en centrale pour recycler fraisats et béton Techniques d’entretien/réhabilitation Béton Bitumineux à Froid (BBF) Procédé écologique par sa faible consommation énergétique Remplace l’enrobé à chaud dans des secteurs éloignés Techniques d’entretien/réhabilitation Béton Bitumineux à Froid (BBF) Fabrication Mise en œuvre Compactage État ‘’non lié’’ Réactions physico‐chimiques Rupture de l’émulsion Remise sous trafic État ‘’lié’’ Mûrissement du liant Évacuation de l’eau Post‐compactage Drainage de l’eau résiduelle Enrobage/maniabilité Montée en cohésion Consolidation sous trafic Techniques d’entretien/réhabilitation Enrobés flexibles municipaux (3 catégories) Applications sur supports fortement dégradés 1‐Enrobé stockable pour application manuelle (nids‐de‐poule et réparations localisée) Techniques d’entretien/réhabilitation Enrobés flexibles municipaux (3 catégories) Applications sur supports fortement dégradés 2‐Enrobé tiède flexible avec délais allongés d’application manuelle Bitume additivé avec Feuil de Bitume adapté Maniabilité et temps de conservation de 1 à 5 jours, mise en œuvre entre 40 et 90°C, compactage facilité Techniques d’entretien/réhabilitation Enrobés flexibles municipaux (3 catégories) Applications sur supports fortement dégradés 3‐Enrobé tiède flexible pour application mécanisée Formulation 0‐5mm ou 0‐10mm Avant Après Techniques d’entretien/réhabilitation En résumé Support gravelé Traitement de surface Support pulvérisé Support en enrobé/béton en bon état Support en EB/béton dégradé n/a n/a Traitement de surface TS + ECF Retraitement à froid + TS +ECF ECF ECF ECF n/a Retraitement à froid + BBF (+ ECF ?) ECF Enrobés flexibles Enrobés flexibles Enrobés flexibles Enrobés flexibles municipaux municipaux municipaux municipaux Milieu rural Trafic léger Trafic modéré Trafic supérieur Conclusion La problématique des soulèvements différentiels n’a pas de solution performante sinon que la reconstruction Si on accepte un compromis sur la performance, quelques alternatives sont possibles Pour les autres types de défauts, plusieurs techniques sont disponibles Plus économiques que les techniques conventionnelles Techniques à froid écologiques Merci de votre attention La gestion et l’entretien des chaussées municipales : une priorité !
