Fonds de Formation professionnelle de la Construction CONDUCTEURS D’ENGINS DE CHANTIER Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE avant-propos Mise en perspective Plusieurs ouvrages ont déjà été consacrés aux engins de chantier, mais ils sont pour la plupart obsolètes. Ceci explique la demande énorme d’un manuel moderne, intégrant également les nouvelles techniques. Le ‘Manuel modulaire Conducteurs d’engins de chantier’ a été rédigé à la demande du fvb-ffc Constructiv (Fonds de Formation professionnelle de la Construction). Le service Métiers mécanisés (MECA) du ffc a mis sur pied l’équipe de rédaction en collaboration avec différents opérateurs de formation. Le présent manuel est constitué de plusieurs volumes et a aussi été subdivisé en modules. La structure et le contenu ont été adaptés et complétés avec les nouvelles techniques de l’univers de la construction et des engins de chantier. Dans l’ouvrage de référence, le texte et les illustrations ont été alternés autant que possible, et ce, afin de proposer au lecteur un matériel didactique plus visuel. En vue de bien coller à la réalité et aux principes de l’apprentissage des compétences, nous avons opté pour une description pragmatique, assortie d’exercices pratiques appropriés. Indépendant du type de formation Le manuel a été conçu à la portée de différents groupes cibles. Notre objectif est d’organiser une formation permanente: le présent manuel s’adresse donc aussi bien à un élève conducteur d’engins de chantier qu’à un demandeur d’emploi dans le secteur de la construction ou à un ouvrier d’une entreprise de construction. Une approche intégrée La sécurité, la santé et l’environnement sont des thèmes qui ont été privilégiés durant la rédaction. Pour un conducteur d’engins de chantier, il est primordial de ne pas les négliger et de les garder bien présents à l’esprit. Dans toute la mesure du possible, ces thèmes ont été intégrés dans le présent manuel en vue d’optimiser les possibilités d’application. Robert Vertenueil Président du fvb-ffc Constructiv 3 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Sommaire 1. Matériaux artificiels��������������������������������9 1.1. Pierre���������������������������������������������������������������������������������������9 1.2. Granulats de débris concassés����������������������������10 1.3. Sable-ciment������������������������������������������������������������������13 1.3.1. Composition����������������������������������������������������������13 1.3.2. Caractéristiques / mise en œuvre�����������������14 1.3.3. Applications�����������������������������������������������������������15 1.4. Béton maigre������������������������������������������������������������������16 1.4.1. Composition����������������������������������������������������������16 1.4.2. Applications�����������������������������������������������������������17 1.4.3. Mise en œuvre������������������������������������������������������18 2. Corps de la route en coupe transversale��������������������������������������������������������19 2.1. Parties de route�������������������������������������������������������������19 2.1.1. La structure souple���������������������������������������������20 2.1.2. La structure rigide������������������������������������������������21 2.1.3. Condition complémentaire : bonnes routes = couches sèches������������������������������������������������21 2.1.4. Revêtements ouverts et revêtements fermés��������������������������������������������22 2.1.5. Revêtements fermés������������������������������������������22 2.2. L’assiette�����������������������������������������������������������������������������23 2.3. La forme ou sol amélioré����������������������������������������24 2.4. Stabilisation à la chaux���������������������������������������������25 2.4.1. Qu’est-ce que la chaux vive ?��������������������������25 2.4.2. Protection pour la manipulation de la chaux vive����������������������������������������������������26 2.4.3. Pourquoi améliorer le sol à la chaux ?���������27 2.4.4. Exécution�����������������������������������������������������������������28 4 2.5. Géotextile�������������������������������������������������������������������������30 2.5.1. Qu’est-ce qu’un géotextile ?����������������������������30 2.5.2. Propriétés générales et applications�����������30 2.5.3. Applications�����������������������������������������������������������31 2.6. Sous-fondations et fondations (de routes)��32 2.6.1. Généralités��������������������������������������������������������������32 2.6.2. Sous-fondations���������������������������������������������������33 2.6.3. Fondations��������������������������������������������������������������34 2.7. Stabilisation au ciment���������������������������������������������35 3. Contrebutage�����������������������������������������������������37 3.1. De quoi s’agit-il ?����������������������������������������������������������37 3.2. Fonctions��������������������������������������������������������������������������38 3.3. Sortes d’éléments linéaires en béton��������������39 3.4. Bordures����������������������������������������������������������������������������40 3.4.1. Caractéristiques des bordures droites en béton������������������������������������������������������������������40 3.4.2. Bordures normalisées en béton��������������������41 3.4.3. Bordures spéciales en béton���������������������������42 3.4.4. Fondations de bordures, bandes de contrebutage et filets d’eau����������������������������43 3.4.5. Placement des bordures�����������������������������������44 3.4.6. Bordures courbes en béton�����������������������������44 3.5. Bandes de contrebutage en béton������������������45 3.6. Filets d’eau (rigoles)����������������������������������������������������46 3.6.1. Évacuation de l’eau���������������������������������������������46 3.6.2. Types�������������������������������������������������������������������������46 3.6.3. Battement et point de rupture����������������������48 3.6.4. Techniques de pose��������������������������������������������48 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Sommaire 3.6.5. Bordures abaissées����������������������������������������������49 du revêtement pavé)������������������������������������������63 3.7. Avaloirs�������������������������������������������������������������������������������50 3.7.1. Généralités��������������������������������������������������������������50 3.7.2. Éléments������������������������������������������������������������������50 3.7.3. Description et fonctions�����������������������������������51 3.7.4. Pose���������������������������������������������������������������������������51 4.5.8. Pose manuelle ou mécanique des pavés��64 4. Revêtements en pavés����������������������������53 4.5.13. Mise en service���������������������������������������������������66 4.1. Marque de qualité BENOR��������������������������������������53 4.2. Formes��������������������������������������������������������������������������������54 4.2.1. Pièces d’ajustage��������������������������������������������������55 4.3. Sortes (selon le matériau)���������������������������������������56 4.3.1. Pavés en béton�����������������������������������������������������56 4.3.2. Pavés en terre cuite���������������������������������������������58 4.4. Appareils (motifs de pose)�������������������������������������59 4.4.1. Appareil en demi-brique����������������������������������59 4.4.2. Appareil en épi������������������������������������������������������59 4.4.3. Appareil en arrête de poisson������������������������60 4.4.4. Appareil à bâtons rompus�������������������������������60 4.4.5. Appareil à pavés couplés����������������������������������60 4.5. Construction verticale d’un revêtement pavé����������������������������������������������61 4.5.1. Qualité des pavés de rue en béton��������������61 4.5.2. Les différentes couches�������������������������������������62 4.5.3. Sol : voir 2.2 L’assiette�����������������������������������������62 4.5.4. Sous-fondation : voir 2.6.2��������������������������������62 4.5.5. Fondation : voir 2.6.3������������������������������������������62 4.5.6. Contrebutage : voir 3.����������������������������������������62 4.5.9. Techniques de pose��������������������������������������������64 4.5.10. Garniture des joints������������������������������������������65 4.5.11. Blocage des pavés��������������������������������������������65 4.5.12. Finition des joints����������������������������������������������66 4.6. Réalisation de courbes���������������������������������������������67 4.7. Pose mécanique des pavés de rue�������������������67 5. Talus�������������������������������������������������������������������������������������69 5.1. Expression de la pente���������������������������������������������69 5.2. Talus en sable�����������������������������������������������������������������70 5.3. Stabilité (plans de glissement, influence de l’eau)�������������������������������������������������������71 5.4. Jalonnement, aménagement et nivellement de talus��������������������������������������������������72 5.5. Protection des talus/ renforcement des berges������������������������������������������������������������������������73 5.5.1. Facteurs qui influencent l’érosion�����������������73 5.5.2. Talus hors eau��������������������������������������������������������73 5.5.3. Matelas de béton�������������������������������������������������74 5.5.4. La méthode de l’ourlet��������������������������������������75 5.5.5. Consolidation du pied���������������������������������������76 5.5.6. Gabions��������������������������������������������������������������������78 5.6. Fossés����������������������������������������������������������������������������������79 4.5.7. Lit de pose (couche de pose 5 © fvb•ffc Constructiv, Bruxelles, 2012 Tous droits de reproduction, de traduction et d’adaptation, sous quelque forme que ce soit, réservés pour tous les pays. F026CE - version août 2012. D/2011/1698/51 6 Contact Pour adresser vos observations, questions et suggestions, contactez: fvb•ffc Constructiv Rue Royale 132/5 1000 Bruxelles Tél.: +32 2 210 03 33 Fax: +32 2 210 03 99 Site web: ffc.constructiv.be Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Remarque générale : Pour la rédaction de ce chapitre, il a surtout été tenu compte du Cahier des charges-type 250 (SB250) pour la construction routière. On s’est efforcé autant que possible d’employer la même terminologie. Tous les matériaux signalés comme étant à utiliser doivent toujours être homologués : Matériaux exigeant une certification COPRO : tous les débris de démolition concassés, les géotextiles, les pavés en terre cuite, les tuyaux de drainage cannelés et les accessoires en PVC. Matériaux exigeant une certification BENOR : le sable naturel et artificiel, la pierraille naturelle, les pavés en béton, les dalles en béton, les tuyaux et accessoires en PCV pour l’égouttage, les bordures, bandes de contrebutage et filets d’eau préfabriqués en béton. 7 8 1. Matériaux artificiels Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 1. Matériaux artificiels Il s’agit de matériaux (pierre naturelle, pierrailles de démolition, laitiers de haut-fourneau, …) réduits à l’état de granulats dans un concasseur et ensuite criblés au calibre. On nomme « granulats » tous les matériaux non adhérents sous forme granulaire, comme la pierraille, le sable, le béton concassé, le sable broyé, les cendrées, … 1.1. Pierre La pierre s’obtient par concassage mécanique de pierres naturelles (dures). Cette opération est la plupart du temps réalisée en carrière. Le concassage grossier des blocs de roche s’effectue le plus souvent dans un concasseur à cône, tandis que le broyage plus fin nécessite un concasseur à percussion. Après le concassage, la pierre est criblée au tamis et est parfois lavée à l’eau. Le calibre de la pierraille est généralement compris entre 2 et 80 mm. Quelques sortes de pierre bien connues en Belgique : calcaire de Tournai, porphyre de Lessines, grès de La Roche, … La pierre est proposée en différentes granulométries (calibres). Le calibre d/D indique les dimensions du plus petit et du plus gros grain. Les calibres les plus courants sont : 4/7, 7/14, 0/20, 0/32, 0/40. La présence de calibres intermédiaires entre les petits et les gros grains est importante pour laisser le moins possible de creux entre les pierres après le compactage. La pierre est essentiellement utilisée dans le béton, pour la construction de routes (asphalte, fondations d’assiette, …), pour les voies hydrauliques, comme ballast ferroviaire, pour les rampes d’accès, les parkings, etc. 9 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 1. Matériaux artificiels 1.2.Granulats de débris concassés Les granulats pierreux recyclés sont appelés granulats de débris. Ceux-ci proviennent de déchets de construction et de démolition. Les débris de construction et de démolition sont constitués à plus de 90 % de matériaux pierreux, comme du béton, de la maçonnerie, des dalles, des linteaux, … Pour pouvoir être réutilisés comme matériaux de construction, les granulats de débris doivent provenir d’un centre de recyclage agréé par COPRO. Pour les travaux publics (province, communes, …), les granulats de débris doivent être conformes au Cahier des charges-type 250 de la construction routière. Ce cahier des charges opère la distinction suivante : 1. Granulat de DÉBRIS DE BÉTON : • Origine : concassage de toutes sortes de béton (routes en béton, poutrelles, colonnes, voûtes, bordures, ponts, …). • Composition : composé d’au moins 90 % de béton, de maximum 10 % d’une autre matière pierreuse, de maximum 0,5 % de matière non pierreuse (plâtre, caoutchouc, plastique, isolation, roofing…), de maximum 0,5 % de matière organique (bois, résidus végétaux, …) • Utilisation : moyennant certification COPRO, peut être utilisé pour le remblai, comme sous-fondation et fondation des routes, et dans le béton maigre. 10 1. Matériaux artificiels Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2. Granulat de DÉBRIS MIXTES : • Origine : provenant du concassage de débris de maçonnerie et de béton de bâtiments et d’ouvrages d’art. • Composition : composé d’au moins 20 % de débris de béton, d’au moins 40 % de débris de maçonnerie, de maximum 5 % de débris hydrocarbonés, de maximum 1 % de matériaux non pierreux et de maximum 0,5 % de matière organique. • Utilisation : comme sous-fondation de routes, remblai, dans le béton maigre. 3. Granulat de DÉBRIS DE MAÇONNERIE : provenant du concassage de débris de maçonnerie de bâtiments et d’ouvrages d’art. Contient au moins 80 % de débris de maçonnerie. Peut uniquement être utilisé comme remblai et en sous-fondation. 11 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 1. Matériaux artificiels 4. Granulat de DÉBRIS HYDROCARBONÉS : provenant du démontage ou du scalpage de revêtements hydrocarbonés. Peut être employé en sous-fondation de routes et partiellement dans les couches d’asphalte neuves. Attention Attention ! Il existe aussi ce qu’on appelle le sable de criblage de débris. Le sable de criblage de débris est le sable qui se libère au moment d’un premier tamisage. Autrement dit, le sable de criblage de débris contient encore souvent des restes de terre. Photo : certification COPRO obligatoire pour un maximum de 0,5 % de matériaux non pierreux et un maximum de 0,5 % de matières organiques. 12 5. SABLE DE CONCASSAGE DE DÉBRIS : • Origine : le sable de concasseur est le matériau fin qui se dégage pendant le processus de broyage des débris de béton, débris mixtes ou débris de maçonnerie. La granulométrie varie entre 0 et 10 mm. • Utilisation : le sable de concasseur est considéré comme de meilleure qualité que le sable de criblage et est dès lors utilisé comme matériau de construction et non pour les aménagements de terrain comme le sable de criblage. • Quelques applications : comme sable de drainage, en sous-fondation, dans le stabilisé, comme filler dans les empierrements de fondation, dans le béton maigre de fondation, comme lit de pose et pour le jointoiement des pavés de rue ou des dalles en béton. 1. Matériaux artificiels Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 1.3.Sable-ciment Également appelé « sable stabilisé » ou simplement « stabilisé ». 1.3.1. Composition Le sable-ciment est un mélange uniformément et naturellement humidifié de sable et de ciment. Sa couleur est grise (à cause du ciment). • Humidité naturelle : vous pouvez facilement en faire une boulette sans qu’elle ne se défasse ni qu’il n’en sorte de l’eau lorsque vous la pressez. Le taux d’humidité est compris entre 6 et 11 % de la masse de sable. Le sableciment en provenance d’une centrale à béton est optimal : ni trop sec, ni trop humide = 6 %. • Le sable utilisé peut être naturel ou artificiel. Le sable naturel est généralement du sable de carrière, par exemple du 0/4. Le sable de concasseur est souvent du 0/10. Le sable doit être pur, c’est-à-dire qu’il ne peut pas contenir de la terre ou des résidus organiques. • On compte entre 100 et 200 kg de ciment par mètre cube de sable. Généralement 150 kg/m³. Pour préparer le sableciment proprement dit, on prend le plus souvent 1 part de ciment pour 6 parts de sable. Cela correspond-il à 150 kg/ m³ ? Voir l’exercice ci-après. Dans la construction routière, on doit obtenir une résistance moyenne à la pression d’au moins 3 MPa après 28 jours. Produit Sable de carrière 0/4 compacté, resté un certain temps à l'extérieur (6 % d'humidité) Ciment (1 seau de 10 litres peut contenir la moitié d'un sac de ciment de 25 kg) Sable-ciment compacté (6 % d'humidité – 150 kg ciment/m³) Masse volumique apparente 1 550 kg/m³ 1 250 kg/m³ 1 514 kg/m³ Exercice : soit le stabilisé du tableau ci-dessus, déterminez : • la masse volumique apparente • si nous voulons préparer le stabilisé nous-mêmes, la proportion de sable et de ciment en nombre de parts ! 13 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 1. Matériaux artificiels 1.3.2. Caractéristiques / mise en œuvre Le sable-ciment a un temps de prise assez court, ce qui impose une mise en œuvre relativement rapide. La plupart du temps, le délai est compris entre 3 et 4 heures. Il est interdit d’utiliser du sable-ciment s’il y a risque de gel (dans les 24 heures) ou en cas de forte pluie (affouillement). Par rapport au béton ordinaire, le sable-ciment contient : Moins d’eau • le sable-ciment est dès lors plus perméable (drainant) et résiste mieux au gel. • son état non liquide permet de le transporter plus facilement au départ de la centrale, dans une remorque ou un camion bâché. Un transport en bétonnière n’est pas nécessaire. • il peut être façonné facilement sans coffrage et mis à la forme voulue : abords obliques, mares, … Moins de ciment • le sable-ciment est de ce fait moins résistant que le béton ordinaire. Pourtant, il doit l’être suffisamment pour ne pas risquer de se déformer (ex. sous les parkings). • il ne peut pas être utilisé dans les endroits appelés à supporter de fortes charges (ex. transports lourds). • les racines de plantes fortes peuvent le perforer. 14 1. Matériaux artificiels 1.3.3. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Applications • comme fond perméable et indéformable de différents éléments de construction routière : bordures, filets d’eau, clinkers, avaloirs, … • comme matériau de remblayage, par exemple pour la pose de conduites, en béton ou en grès, du réseau public d’égouttage, ... • pour le jointoiement de revêtements pavés, … 15 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 1.4. 1. Matériaux artificiels Béton maigre Béton maigre, env. 130 à 140 kg de ciment par m³ 1 part de ciment 2 parts de sable 4 parts de granulats Également appelé « béton appauvri ». 1.4.1. Composition Le béton maigre est un mélange uniformément et naturellement humidifié de sable, de granulats et de ciment. Sa couleur est grise (à cause du ciment). • Humidité naturelle : le taux d’humidité peut atteindre au maximum 8 % de la masse du mélange sec. • Le sable doit être pur. Il est permis d’utiliser aussi bien du sable naturel (ex. sable de carrière 0/4) que du sable artificiel (ex. sable de concassage de débris 0/10). Un sable comportant plus de 10 % de particules très fines (poussières) dégrade sensiblement la qualité du béton. Raison : il faut alors beaucoup plus d’eau, ce qui rend le béton moins résistant. • Granulats : presque tous les types de matériaux pierreux peuvent être utilisés (gravier, pierraille, débris de béton concassés 0/20, débris mixtes concassés 0/20, …), pour autant que le taux de fines (< 0,063 mm) dans le mélange ne dépasse pas 5 % (nécessite davantage d’eau, …). • La proportion de ciment est d’au moins 100 kg par m³, mais se situe généralement autour des 130 kg/m³. • Pour préparer soi-même le béton maigre, on prend le plus souvent 1 part de ciment pour 6 parts de sable/granulats. Le rapport sable/granulats sera de préférence de 35 % de sable pour 65 % de granulats. 16 1. Matériaux artificiels 1.4.2. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Applications • Le béton maigre contribue à « l’effet de plaque ». Il permet de franchir certaines parties moins portantes du terrain. Le béton maigre peut dès lors être employé comme couche de fondation sous tous les types de revêtement routier. Il fournit une fondation idéale pour les voiries connaissant un trafic moyen à lourd. • Le béton maigre convient très bien pour la fondation et le scellement des éléments de contrebutage (bordures, bandes de contrebutage, filets d’eau, …). Le béton maigre peut absorber des forces énormes, par exemple, celles d’un autobus qui roule contre un rebord de trottoir ou une bordure. 17 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 1. Matériaux artificiels 1.4.3. Mise en œuvre Le mélange s’effectue généralement à la centrale à béton. Le béton peut être transporté par malaxeur, mais également par camion ordinaire. Pourquoi ? • Le compactage doit être terminé le plus rapidement possible après la préparation du mélange (dans les deux heures). • Il est déconseillé de travailler par temps froid (< 1 °C à 8 heures du matin ou < -3 °C la nuit). • Un béton maigre fraichement humidifié doit toujours être protégé contre la dessiccation, et aussi le plus rapidement possible après sa mise en œuvre. • Après la mise en œuvre, le béton est généralement vibré. • Les grandes quantités, par exemple pour la fondation des bordures d’une route, sont généralement préparées à l’aide d’une finisseuse à coffrages glissants (slipform paver). Cette machine est équipée d’un puissant système de vibro-compactage. La combinaison du béton naturellement humide et d’un puissant damage fait en sorte qu’un coffrage permanent n’est pas nécessaire. finisseuse (à coffrages glissants) 18 2. Corps de la route en coupe transversale Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2.Corps de la route en coupe transversale 2.1. Parties de route Exemple concret : Une route se construit pour durer 10 à 25 ans. Deux critères surtout ont de l’importance pour la conception d’une route : 1. La charge de trafic : il faut essayer de prévoir ce que sera la charge de trafic sur la route. Le nombre de camions et d’autobus qui l’emprunteront est particulièrement important. Pourquoi ? Un seul camion en surcharge sévère provoque autant d’usure que 245 000 voitures. L’usure supplémentaire des revêtements routiers due à l’excédent de poids coûte chaque année à la Flandre 15,5 millions d’euros (2007). 2. Le terrain naturel existant (sol). 19 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2. Corps de la route en coupe transversale L’aquaplaning est le résultat combiné de la vitesse, de l’eau et de l’orniérage de la chaussée. L’orniérage est un mal qui frappe surtout la bande de droite. L’orniérage. Lorsqu’il pleut, l’eau stagne dans les passages de roues. L’orniérage est une déformation permanente du revêtement routier dans les passages de roues. Ses causes sont les suivantes : • Camions en surcharge essentiellement ; • Mauvaise composition de la couverture ; • Pose incorrecte du mélange asphaltique ; • Rarement une structure de route trop faible ; dans ce cas, les fondations sont déformées elles aussi. Dégradation de la chaussée : les origines • • • • • Vieillissement des matériaux sous l’action de l’eau, du gel et surtout des fluctuations de température autour du point de congélation. Augmentation de la charge sur le revêtement liée à la densification du trafic. L’augmentation du trafic laisse moins de temps pour réparer. Résultat : le travail s’effectue souvent de nuit ou à la va-vite (moindre qualité). La planification des entretiens impose des choix, qui entraînent aussi des reports. Ce qui débouche souvent sur des dégradations plus importantes, réparées trop tard. Un aménagement parfois moins réussi (dispersion, compactage, etc.). Souvent le cas lorsque les réparations sont effectuées de manière moins mécanisée. 20 Connaissant la charge de trafic et la nature du terrain, on va déterminer comment les couches de la route doivent être aménagées. On distingue deux structures de route : 2.1.1. La structure souple La structure souple d’une route se compose d’une sousstructure indépendante recouverte d’asphalte : • une sous-fondation granuleuse (sable ou granulé à gros grain) • une fondation granuleuse (pierraille, débris de béton, …) • un revêtement routier bitumeux. Ce type de revêtement présente un risque de déformation persistante des couches composées, ce qui peut provoquer de l’orniérage. 2. Corps de la route en coupe transversale 2.1.2. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE La structure rigide La structure rigide d’une route se compose d’une sousstructure indépendante ou fixe recouverte de béton : • une sous-fondation granuleuse • un empierrement ou une fondation en béton maigre • un revêtement en béton. Le béton peut être non armé, armé ou précontraint. Les charges de trafic sont encore mieux réparties vers le sol, mais la route est sensible aux tassements du terrain et aux dilatations et contractions liées aux fluctuations de température (d’où les joints latéraux et longitudinaux). 2.1.3.Condition complémentaire : bonnes routes = couches sèches Il est évident qu’un excès d’eau dans les différentes couches peut occasionner davantage de problèmes sur le plan de la stabilité et de la portance. Pourquoi ? Tout est dès lors mis en œuvre pour que les couches inférieures d’une route ne risquent pas d’être saturées d’eau. Ces précautions contribuent par ailleurs à lui conférer une bonne résistance au gel : • Une route est toujours aménagée en remblai, et certainement aux endroits où la nappe aquifère est assez haute. • On place un drainage en bord de voirie (dans un encoffrement de gravier). • Les différentes couches sont composées de matériaux perméables (sable, pierraille, …). En même temps, ces couches doivent empêcher les remontées d’eau (anticapillarité). 21 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2. Corps de la route en coupe transversale 2.1.4. Revêtements ouverts et revêtements fermés Les revêtements ouverts sont réalisés en clinkers, pavés ou dalles. Le SB250 donne à cette catégorie la dénomination : PAVAGES (en pavés de rue). Ils CONVIENNENT MOINS pour : • Le trafic lourd (beaucoup de camions, d’autobus, …) • Le trafic rapide et dense (autoroutes, …) Les revêtements ouverts comportent des joints ouverts, par lesquels l’eau et la saleté s’infiltrent. Ces infiltrations minent la résistance du sol et provoquent souvent des inégalités en surface. Les marquages peints sont aussi plus difficiles à réaliser, ce qui explique l’utilisation fréquente de clinkers colorés. La pose demande beaucoup de main-d’œuvre. Application : centres d’agglomérations, rues commerçantes, parkings, pistes cyclables et trottoirs, … Remarque : L’enrobé (asphalte drainant) appartient aussi à la catégorie des revêtements ouverts du fait de son taux élevé d’espaces vides (21 %). Ses propriétés sont toutefois différentes de celles des revêtements ouverts « classiques ». 2.1.5. Revêtements fermés Il s’agit des revêtements en béton de ciment et des revêtements bitumeux. Ils sont appliqués mécaniquement. Par rapport aux revêtements ouverts, ils offrent aux usagers : • un meilleur confort • une plus grande sécurité de trafic. 22 2. Corps de la route en coupe transversale 2.2. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE L’assiette L’assiette peut se composer du sol existant en fond de coffre, à condition que la portance (modules de compressibilité) de ce sol soit suffisante pour pouvoir supporter l’ensemble des charges superposées (corps de la route, trafic, …). En cas de dépassement de la portance du sol, ne fût-ce qu’à certains moments ou en quelques endroits, des déformations vont se produire, qui vont entraîner la destruction de la route. Rares sont les cas où la (sous-)fondation de la route pourra être réalisée directement sur la fouille d’assiette. La condition sine qua non est l’obtention d’un module de compressibilité (M1) d’au moins 17 MP à la surface de l’assiette. • L’ancienne unité de pression était le kg/m² = bar. 1 kg ~ 10 N (newton). • L’unité officielle de pression est le Pa (pascal) = 1 N/m² = 0,1 kg/m². Cette unité est relativement petite. C’est pourquoi on parle généralement en KPa (kilopascal) ou MPa (mégapascal). • 1 KPa = 1 000 Pa • 1 MPa = 1000 000 Pa • Combien font 17 MPa en kg/cm² ? Réponse : 170 kg/cm² Le module de compressibilité est contrôlé par essai à la plaque. Un essai à la plaque doit être effectué par tronçon de 1 500 m². 23 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2.3. 2. Corps de la route en coupe transversale La forme ou sol amélioré Si la portance de l’assiette est inférieure à 17 MPa, il y a lieu de l’améliorer. Cette couche de sol améliorée est appelée forme. La forme doit satisfaire aux conditions suivantes : • être suffisamment poreuse pour laisser l’eau infiltrée s’évacuer • ne pas avoir d’action capillaire, et donc ne pas être trop fine pour ne pas geler • être suffisamment indéformable La réalisation d’une forme nécessite généralement les étapes suivantes : 1. compactage en surface du terrain existant, nouveau profilage et nouveau contrôle de compressibilité. Le compactage peut, par exemple, s’effectuer au rouleau sur pneus (rouleau vibrant à l’avant, pneus à l’arrière). 2. Si le sol n’est toujours pas bon, il est possible de l’amender, avant de le compacter et l’égaliser de nouveau. Pour améliorer le sol, on peut : • y incorporer un liant comme de la chaux ou du ciment. Compte tenu de la loi du 1er janvier 2004 qui impose un rapport de gestion du sol à partir de 250 m³ de terrassement, on opte désormais la plupart du temps pour ce système. • mélanger au sol de la terre sableuse ou des débris concassés. 24 2. Corps de la route en coupe transversale Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2.4.Stabilisation à la chaux = amélioration du sol à la chaux = stabilisation à la chaux 2.4.1. Qu’est-ce que la chaux vive ? La chaux vive ou chaux calcinée est une poudre blanchâtre. On l’obtient (en Belgique) en faisant brûler du calcaire ou de la marne à une température avoisinant les 900 °C. Lorsqu’elle est exposée à l’air, la chaux vive réagit immédiatement et très violemment avec l’humidité (eau), même en très petites quantités. Cette création produit une forte chaleur. 25 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2. Corps de la route en coupe transversale 2.4.2.Protection pour la manipulation de la chaux vive La manipulation et la mise en œuvre de la chaux vive requièrent un certain nombre de précautions : • le conducteur de la machine à chauler porte des lunettes de protection et a toujours une bouteille d’eau à portée. La cabine est généralement climatisée et en surpression. • la chaux doit rester complètement sèche et ne peut pas s’échapper pendant le transport et la manipulation. On la livre pour cette raison en vrac, dans des silos étanches. • pendant la mise en œuvre, il convient d’éviter au maximum que la chaux ne s’envole ou soit soufflée par le vent. On y ajoute la plupart du temps des produits (ex. de l’huile, qui à son tour ralentit quelque peu la réaction). Bien se protéger Protection des yeux : prévention des blessures Lorsque vous travaillez avec de la chaux, portez en permanence des lunettes de sécurité étanches à la poussière. Protection des voies respiratoires Portez un masque anti-poussière lorsque l’environnement est saturé en poussière. Protection de la peau : prévention des irritations, démangeaisons et brûlures Portez une chemise à longues manches et un pantalon. Evitez les vêtements serrants à l’encolure et aux poignets. Le frottement et la transpiration en présence de chaux peuvent provoquer des irritations. Portez des gants. Portez des chaussures hautes ou des bottes. 26 Premiers secours Chaux dans les yeux Maintenir l’œil ouvert et rincer abondamment à l’eau pendant au moins 15 minutes. Signaler toute gêne prolongée à un ophtalmologue. Inhalation de poussière de chaux Quitter le milieu chargé de poussière et respirer abondamment l’air frais. Consulter un médecin en cas de gêne respiratoire prolongée. Irritation cutanée Laver abondamment la peau à l’eau tiède et au savon et rincer également en abondance pour éliminer toute trace de chaux. En cas d’irritation sérieuse, appliquer une pommade calmante contre les brûlures et couvrir d’un pansement stérile. Consulter un médecin en cas d’irritation prolongée. Ingestion Ne pas faire vomir. Bien rincer la bouche et boire de l’eau. Consulter un médecin en cas de gêne prolongée. 2. Corps de la route en coupe transversale 2.4.3. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Pourquoi améliorer le sol à la chaux ? La chaux est utilisée pour stabiliser les terrains argileux et limoneux. Ce type de sol est relativement fréquent chez nous. Il présente en outre souvent un taux d’humidité élevé. La pire mélasse peut ainsi être transformée en peu de temps en un terrain sur lequel les machines peuvent rouler sans problème. Avantages • le sol est amélioré SUR PLACE. • ASSÈCHEMENT = rendre le sol plus sec. La « chaux vive » réagit immédiatement avec l’humidité du sol avec un fort dégagement de chaleur. Selon le temps qu’il fait, la teneur en eau peut être réduite de 2 à 4 % par pour cent de chaux ajoutée. Le taux d’humidité se détermine en laboratoire d’après échantillon. Il atteint facilement 25 % pour un sol relativement détrempé. • FLOCULATION de l’argile = amélioration de la structure du sol. L’argile non chaulée a une consistance plastique et grasse. L’argile traitée est grumeleuse (avec des grains clairement visibles). Cette propriété a pour conséquence manifeste que LE SOL PEUT ÊTRE MIEUX COMPACTÉ ! • AUGMENTATION DE LA PORTANCE. À peine 2 heures après le traitement, la force portante est de 4 à 10 fois supérieure. La chaux permet donc au début une augmentation rapide de la portance. Cette caractéristique contribue à améliorer la praticabilité du chantier déjà après très peu de temps. La chaux continue de réagir lentement avec l’argile pendant environ 3 mois. Elle assure un durcissement durable du sol. Ce durcissement lent laisse en définitive beaucoup de temps pour travailler le sol. 27 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2.4.4. 2. Corps de la route en coupe transversale Exécution • Transport et stockage de la chaux : camions-silos. La chaux est pompée dans l’épandeur à l’aide d’un tuyau haute pression. • Le travail ne peut s’effectuer en cas de gel ou de pluie incessante (modification du taux d’humidité). • PRÉPARATION du sol par dislocation. Cette opération n’est pas toujours nécessaire. Objectifs • Élimination des éléments d’une certaine taille (pavés, racines d’arbre, pierres, …) • aération ou humidification du sol. • Avec la chaux, le mieux est de travailler directement sur le lieu de destination. On procède éventuellement par couches. La profondeur de fraisage et la quantité de chaux se calculent à l’avance. Par exemple : 22 kg chaux/m² x profondeur de travail de 40 cm = 55 kg chaux/m³. • ÉPANDAGE : la chaux est répartie de manière régulière sur la surface à l’aide d’une machine d’épandage. Le dosage peut diverger au maximum de 1/10 de la quantité prescrite. Tout doit être fait pour limiter le développement de poussières : hauteur de chute maximale de 0,5 m ; abattants à l’arrière ; ne pas épandre si la chaux est chassée par le vent en dehors du chantier, … 28 2. Corps de la route en coupe transversale Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE • MALAXAGE : après l’épandage de la chaux, le sol doit être mélangé de manière homogène (partout de la même manière) sur toute la surface et sur toute l’épaisseur de la couche. Chaque bande chevauche la précédente sur une largeur d’au moins 10 cm. Le malaxage du sol chaulé ne doit pas nécessairement s’effectuer immédiatement (contrairement au ciment), mais il doit certainement avoir lieu dans la journée. Problème en cas de travail avec une fraiseuse : pierres, pavés, déchets enterrés (ex. piquets de fer), … Il faudrait en fait d’abord pouvoir cribler le sol. La FRAISE travaille dans le sens contraire à la marche ! Ainsi, la chaux s’enfonce dans le sol. Une fraise qui travaille dans le sens de la marche fait remonter une partie de la chaux. Un fraisage contre le sens de la marche demande toutefois davantage de puissance au tracteur. • COMPACTAGE et PROFILAGE : la couche chaulée doit de nouveau être compactée et profilée (nivelée). Le compactage est juste nécessaire à une bonne stabilisation. Passer au maximum 3 x sur le sol, avec un 1er passage vibrant à vitesse raisonnable. Ce travail est sans risque, certainement en cas de pluie. • CONTRÔLE : outre les essais de pression, la qualité du compactage peut déjà s’évaluer à l’œil nu : • pas de microfissures dans le sol • pas d’effet de matelas 29 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2. Corps de la route en coupe transversale 2.5.Géotextile Poids Largeurs standard 90 à 335 g/m² 1,5 m – 2 m – 4,5 m – 6 m 2.5.1. Qu’est-ce qu’un géotextile ? Les géotextiles sont des textiles qui laissent passer l’eau mais pas la terre. Selon le mode de fabrication, on distingue les textiles tissés, non tissés et tricotés. Ils sont généralement réalisés en polypropylène et/ou polyester, mais parfois aussi en nylon ou fibre de verre. Ces plastiques sont imputrescibles. Si le matériau doit être biodégradable (pas en construction routière), on utilisera plutôt de la fibre de coco, du jute ou du chanvre. 2.5.2. Propriétés générales et applications Les propriétés peuvent varier selon le type de textile. Un textile est souvent spécialement conçu pour un usage bien particulier. • Haute perméabilité, mais sans laisser passer la terre. • Grande souplesse • Résistance : haute résistance aux forces de traction et à la perforation. Au moment de la pose, le sol devra malgré tout être autant que possible exempt de débris. • Longue durée de vie 30 2. Corps de la route en coupe transversale 2.5.3. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Applications Le géotextile convient excellemment comme matériau filtrant (perméable) ayant en même temps une action barrière. On en place presque toujours sur la couche de forme. Il empêche les fines particules de l’assise ou de la forme de remonter dans le matériau plus grossier de la sous-fondation ou de la fondation, et prévient également l’affouillement. • Comme matelas drainant autour des tuyaux de drainage • Comme séparation entre le sol et la fondation des routes, parkings, allées de garage, … • Comme couche de protection sous les bâches étanches (ex. mares) • Comme consolidation de pentes fortes • Comme protection des berges contre l’érosion 31 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2. Corps de la route en coupe transversale 2.6.Sous-fondations et fondations (de routes) 2.6.1.Généralités Sous les revêtements (routes, piétonniers, parkings, sols industriels, ...), il est généralement nécessaire d’aménager une fondation ou parfois une sous-fondation. Les principales fonctions de la sous-fondation et de la fondation sont les suivantes : • Répartir la charge exercée en surface de voirie et la transmettre aux couches inférieures. • Constituer une surface plane sur laquelle le revêtement pourra être posé. • Permettre rapidement une accessibilité totale au chantier (on peut déjà y rouler avec toutes sortes d’engins, même si le temps est pluvieux). • Être insensibles à l’eau et au gel. Le choix de la fondation dépend d’un certain nombre de considérations : • La charge de trafic escomptée. Exemples : • La fondation d’un sentier piétonnier peut être composée de 15 cm de stabilisé. • La fondation d’une piste cyclable peut être composée de 20 cm de béton maigre. • La fondation d’un revêtement en béton de ciment peut comporter un empierrement 0/32 mm de 20 à 25 cm, surmontée d’une couche de 15 à 25 cm de débris de béton concassés liés au ciment. • Le type de sol. Si le sol est peu portant, une sous-fondation sera certainement nécessaire. • Les matériaux disponibles. À l’heure actuelle, on travaille de plus en plus souvent avec des matériaux de récupération comme les granulats de débris mixtes (pour les sous-fondations) ou les granulats de débris de béton, stabilisés au ciment (pour les fondations). • Le prix de revient Une bonne fondation est toujours réalisée en couche continue et bien compactée. En surface, on tente toujours d’obtenir une planéité maximale (écart de 2 cm). Le dessus de la fondation est maintenu le plus sec possible. 32 2. Corps de la route en coupe transversale Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2.6.2.Sous-fondations Sous-fondation : partie entre l’assise (ou la forme) et la fondation. Souvent, on ne fait pas de sous-fondation, mais plutôt une fondation plus épaisse. Une sous-fondation est toutefois posée lorsque l’assise ou la forme : • a une portance insuffisante • est gélive Une sous-fondation a généralement de 15 à 20 cm d’épaisseur. Un grand nombre de matériaux différents peuvent être utilisés pour la réalisation d’une sous-fondation. Selon la composition, on distingue la sous-fondation sableuse (type I) de la sous-fondation granuleuse (type II). Les principaux matériaux à utiliser sont : • le sable naturel ou artificiel • le sable de concasseur • la pierre • le granulat de débris de béton (ex. 0/56) • le granulat de débris d’asphalte (maximum 30 %) (ex. 0/20 - 0/40 - 0/56) • le granulat de débris mixtes (ex. 0/20 - 0/40 - 0/56 - 20/63). Plusieurs entreprises utilisent ce matériau à l’heure actuelle. Elles récupèrent des matières pierreuses provenant de routes existantes et les concassent sans criblage de manière à obtenir, par exemple, une granulométrie de 0/56. • le granulat de débris de maçonnerie 33 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2. Corps de la route en coupe transversale 2.6.3. Fondations La fondation est la partie de la route située juste en-dessous du revêtement, et qui est constituée d’une ou plusieurs couches. Ces couches sont composées de matières pierreuses (ex. pierres, débris de béton concassés, …), liées ou non au ciment ou au bitume. Ces matières sont étendues en couches continues, qui sont ensuite compactées au rouleau. La fondation a souvent une épaisseur de 30 cm. Sur le dessus, elle doit être bien aplanie (ni poches ni traces de roue), car elle devra recevoir le revêtement. Certaines fondations, comme les mélanges de ciment notamment, doivent être protégées contre la dessiccation, par exemple, par projection d’une couche de bitume avec du sable. Quelques exemples de types de fondation très courants : • empierrement • stabilisation au ciment de débris de béton concassés (recyclage in situ) • fondation de sable-ciment • fondation de cendres volantes • fondation de béton maigre, armé ou non armé • etc. 34 2. Corps de la route en coupe transversale Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 2.7.Stabilisation au ciment Par rapport à la stabilisation à la chaux des sols argileux et limoneux, la stabilisation au ciment est surtout appliquée pour le sable ou les sols très sableux, ainsi que pour les fondations de route en granulats de béton ou en pierraille. Avantages • On obtient une fondation durable et très portante. • Le lessivage est très minime. • Réalisable sur place : bon marché et respectueux de l’environnement. 35 36 3. Contrebutage Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 3. Contrebutage Norme : NBN EN 1340 (de 2003) et NBN B21-411 (de 2006) 3.1. De quoi s’agit-il ? Le contrebutage est la construction de la route en bordure de celle-ci. Il peut s’agir : • soit d’éléments linéaires préfabriqués (bordures, bandes de contrebutage, bordures-filets d’eau, …) • soit d’une construction coulée sur place en coffrages glissants. Le filet d’eau peut être réalisé en clinkers, pavés de rue, dalles de béton ou asphalte. Un contrebutage est toujours nécessaire lorsque le revêtement est un ensemble de petits éléments (pavés, dalles de béton, …). En l’absence d’un contrebutage, ce type de revêtement se détériore rapidement sur le pourtour et au niveau des joints longitudinaux : Les éléments linéaires sont la plupart du temps en béton, mais ils peuvent aussi être en pierre naturelle. Les types et sortes d’éléments linéaires préfabriqués en béton sont décrits par la norme belge NBN B21-411. Comme la plupart des fabricants belges respectent cette norme, on parle de types « normalisés ». 37 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 3.2. 3. Contrebutage Fonctions 1. Pour rattraper des différences de hauteur entre le trottoir et la couverture de roulement ou comme bande de sécurité pour le trafic. 2. Le contrebutage forme la ligne de référence (hauteur, direction) pour la pose ultérieure du revêtement. 3. La protection et le renforcement des rebords de la route contre un affaissement latéral. Une route amenée à supporter un fort trafic aura besoin d’un contrebutage plus lourd qu’une piste cyclable ou un sentier piétonnier. 4. Empêcher que la fondation (indépendante) subisse des poussées latérales. 5. Un filet d’eau (caniveau) a pour autre fonction de recueillir les eaux d’écoulement du revêtement et de les évacuer. 38 3. Contrebutage Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 3.3.Sortes d’éléments linéaires en béton Le SB250 distingue les sortes d’éléments suivantes : 1. Bordures (ou bordures de trottoir) : éléments destinés à délimiter les zones de trafic, par exemple, la séparation entre le trottoir et la voie de roulement. Elles présentent généralement 1 ou 2 chanfreins (bords biseautés). Elles ne sont généralement pas entièrement encastrées. Elles existent avec ou sans emboîtement à rive et gorge. 2. Bandes de contrebutage : elles sont toujours encastrées. Elles ne sont pas chanfreinées. Elles sont parfois utilisées comme filet d’eau. 3. Rigoles ou filets d’eau : combinent les fonctions de contrebutage et d’évacuation des eaux pluviales. À cette fin, le plan supérieur est partiellement concave. 39 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 3.4. 3. Contrebutage Bordures Les bordures étaient jadis en pierre naturelle (ex. granit ou pierre bleue). Ces bordures avaient une longévité exceptionnelle et pouvaient durer plus de 100 ans. Elles avaient également bel aspect. Aujourd’hui, les bordures en pierre naturelle sont hors de prix, ce qui explique qu’elles soient la plupart du temps fabriquées en béton. 3.4.1. Caractéristiques des bordures droites en béton • La longueur est généralement de 1 m. • Elles comportent la plupart du temps un ou deux chanfreins. En présence d’un seul chanfrein, celui-ci se trouve toujours du côté de la route. La taille du côté chanfreiné dépend du type de bordure. • La forme est toujours rectangulaire. Parfois, les angles inférieurs sont biseautés sur la longueur. Pourquoi ? • Le poids est compris entre 100 et 150 kg. 40 3. Contrebutage 3.4.2. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Bordures normalisées en béton Le contrebutage est soit large, soit suffisamment profond. En Belgique, les bordures en béton sont « normalisées » selon leur forme en coupe transversale par la NBN B21-411. Les types normalisés les plus courants sont représentés ci-dessous. Repassez sur le contour des bordures (comme le Type IB) en indiquez à chaque fois la cote en hauteur et largeur et éventuellement les dimensions du chanfrein en mm ! 41 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 3.4.3. 3. Contrebutage Bordures spéciales en béton La plupart des fabricants proposent également de nombreuses bordures spéciales de chaque type : • courbe intérieure ou extérieure de différents rayons. Pour les rayons supérieurs à 20 m, des bordures droites sont utilisées. • angles intérieurs et extérieurs en 90° et 135° • bordures de raccord : pour une transition harmonieuse entre un type de bordure et un autre type. • bordures d’extrémité Inscrivez la bonne dénomination à côté de chacune des bordures spéciales illustrées ci-dessous ! 42 3. Contrebutage 3.4.4. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Fondations de bordures, bandes de contrebutage et filets d’eau Pour les routes soumises à un trafic lourd et dense, l’ensemble du contrebutage doit reposer sur une fondation très solide en béton maigre avec appui derrière la bordure (= bordure encastrée). Le contrebutage doit résister aux fortes pressions exercées aussi bien par-dessus que de côté par les poids lourds. La fondation déborde d’au moins 15 cm à l’extérieur de la bordure. La fouille de la fondation est creusée par rapport aux piquets et d’après les hauteurs indiquées par l’adhésif. 43 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 3. Contrebutage 3.4.5. Placement des bordures Après que le béton maigre a été dressé à bonne hauteur sous le cordeau, et en quantité suffisante en largeur comme en longueur, la bordure proprement dite peut être posée. Vu la masse de l’élément, on utilise pour ce faire une pince à bordures, maniée par 2 personnes ou levée par une pelle hydraulique. La pose est toutefois de plus en plus mécanisée. • Sauf indication contraire dans les documents d’adjudication, les bordures sont placées à froid l’une contre l’autre et les joints ne sont pas rejointoyés. Les joints ne peuvent nulle part avoir une largeur supérieure à 6 mm. • La longueur des pièces ajustées ou des bordures, bandes de contrebutage ou filets d’eau sciés d’onglet est d’au moins 0,50 m. 3.4.6. Bordures courbes en béton Examinez attentivement les bordures courbes ci-dessous. Une bordure courbe est toujours une partie d’un arc de cercle. R = 10 m signifie : rayon de 10 m. Comment indique-t-on toujours le rayon de la courbe ? Placement de bordures courbes : voir le module pratique. 44 3. Contrebutage 3.5. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Bandes de contrebutage en béton Les bandes de contrebutage ne sont pas chanfreinées. Elles sont toujours encastrées et font donc souvent office de filet d’eau. Outre les éléments linéaires, il existe aussi des courbes. Le poids varie selon les dimensions entre 70 et 240 kg. Complétez les vues ci-dessus et indiquez les cotes en mm ! 45 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 3.6. 3. Contrebutage Filets d’eau (rigoles) 3.6.1. Évacuation de l’eau Pendant et après une averse, il est très important que l’eau reste le moins possible sur la chaussée. L’eau de la route est évacuée par les côtés. On devra à cet effet donner à la route une pente latérale de pas moins de 2 cm /m (asphalte). Si les bords de la route sont munis d’un contrebutage rehaussé, il y a lieu de prévoir un filet d’eau (rigole). Le filet d’eau est au moins 1 cm plus bas que le revêtement. Les filets d’eau sont placés en pente et évacuent l’eau à leur tour vers les avaloirs. 3.6.2.Types Parfois, des bordures ne sont pas prévues et le filet d’eau fait aussi office de bordure. La plupart du temps, le filet d’eau est réalisé comme suit : • Coulé sur place à l’aide d’un coffrage glissant. Le coulage, le compactage, la finition et la protection contre la dessiccation doivent s’effectuer immédiatement et sans interruption. • Joints de dilatation : sauf indication contraire dans les documents d’adjudication, un joint de dilation doit être scié tous les 4 m dans les éléments droits. Dans les courbes de rayon R < 15 m, prévoir un joint tous les 3 m. Les joints de dilatation sont sciés jusqu’à une profondeur d’au moins 1/3 de l’épaisseur de la couche de béton coulée. Les joints doivent être sciés le plus rapidement possible après la coulée, avec d’éviter la fissuration. Au niveau des avaloirs, 2 joints de dilatation superficiels sont toujours prévus. • Si le filet d’eau ne repose pas sur une fondation stabilisée (béton maigre, sable-ciment, …), le placement d’un film plastique étanche est obligatoire. 46 3. Contrebutage Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE • Avec les éléments préfabriqués en béton. Complétez les vues ci-dessous et indiquez les cotes en mm ! Il existe bien sûr des filets d’eau courbes. Les joints entre les filets d’eau sont scellés au mortier de ciment. Les joints au niveau des avaloirs sont remplis d’une fourrure élastique. • Dans les pavés de rue, pavés en béton ou carreaux en béton • Le filet d’eau est formé par 2 ou plusieurs rangées de pavés de rue, pavés en béton ou carreaux en béton juxtaposés (ex. 15/30). Ceux-ci reposent sur une fondation de béton maigre (15 à 20 cm). Les pavés en béton se posent en appareil d’une demi-brique. Les carreaux en béton peuvent se placer sur un lit de pose d’environ 2 cm de mortier de ciment. Les joints sont scellés. Entre les pavés et les avaloirs, le joint est rempli d’une fourrure élastique. • Les carreaux en béton ou clinkers sont placés avec une pente de 1 cm en direction de la bordure : 47 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 3.6.3. 3. Contrebutage Battement et point de rupture Le battement est la distance entre le plan supérieur de la bordure et le plan supérieur du filet d’eau. Cette cote est normalement mentionnée sur le dessin détail fourni avec les plans. Indiquez le battement sur la figure cidessus ! Les filets d’eau sont placés en pente en direction de l’avaloir. Le point le plus haut du filet d’eau est appelé point de rupture. 3.6.3.1. La route est de niveau 3.6.3.2. Une route en pente 3.6.4.Techniques de pose Voir le module pratique. 48 3. Contrebutage 3.6.5. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Bordures abaissées Application : rampes d’accès aux maisons, entrées de garage, terrains industriels, … Il existe deux solutions : 1. En utilisant les mêmes éléments de bordures. Le béton de fondation est coulé 10 cm plus bas à cet endroit. L’abaissement s’obtient en basculant 2 bordures. Le joint ne peut naturellement pas être plus large que 6 mm. Que doit-on faire exactement ? 2. En utilisant des réductions et des types de bordure spéciaux. Expliquez brièvement ! 49 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 3.7. 3. Contrebutage Avaloirs 3.7.1.Généralités Synonymes : bouche d’égout, bouche de voirie, regard-avaloir Une fois les bordures posées, on place les avaloirs. L’endroit et le type à utiliser sont indiqués dans le plan. La plupart du temps, les avaloirs se placent : • Tous les 20 à 25 m, au milieu d’une bordure. • Au milieu d’une courbe • Aux coins de rue 3.7.2. Éléments • Raccordement d’avaloir : l’ensemble des éléments nécessaires au raccordement d’un avaloir à la canalisation d’égout. • Grille ou bouche d’égout : dispositif d’admission des eaux pluviales, généralement placé dans la rigole ou le filet d’eau, et destiné à évacuer les eaux de ruissellement du revêtement. • Avaloir d’égout ou de voirie : élément en baquet placé sous la grille et auquel est raccordée la liaison à l’égout. 50 3. Contrebutage 3.7.3. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Description et fonctions Il s’agit généralement de bacs préfabriqués, en fonte, béton armé ou une combinaison des deux, qui réceptionnent les eaux de surface du revêtement et assurent leur évacuation vers le réseau eaux pluviales des égouts. Les détritus solides et sédimentaires doivent pouvoir être retenus. Une grille en fonte amovible ou rabattable est prévue dans la partie haute. La plupart du temps, l’avaloir est muni d’un siphon antiodeur. En règle générale, les avaloirs doivent être nettoyés une fois par an par les services désignés par les communes. Autrement dit, les détritus sédimentaires doivent être facilement accessibles. Il existe des avaloirs de différentes dimensions et de plusieurs types : notamment avec l’évacuation sur le côté, par-dessous, etc. Le diamètre de l’orifice de raccordement dépend de la taille de l’avaloir. La plupart du temps, les plus grands avaloirs ont un diamètre de raccordement de 160 mm ou 200 mm. FONDATION : Il faut toujours une fondation sous l’avaloir. Si le devis ne mentionne pas comment la fondation doit être réalisée, les prescrits du Cahier des charges-type 250 devront être suivis : • fondation de sable-ciment • épaisseur 20 cm • largeur : 10 cm au-delà des dimensions extérieures de l’avaloir. 3.7.4. Pose On creusera un trou de dimensions suffisantes pour permettre un placement aisé de l’avaloir. Il est d’usage pour ce faire de démonter une bordure et une partie du pied de fondation. Ne creusez toutefois pas le puits trop profond pour ne pas avoir d’affaissement par la suite. L’avaloir se place de préférence au milieu de la bordure. NIVEAU SUPÉRIEUR : Le haut de l’avaloir doit être placé 1 cm plus bas que la rigole qui y débouche. Le raccordement à l’égout doit naturellement être étanche. RACCORDEMENT : Les avaloirs peuvent être raccordés via une boîte de branchement ou directement par un raccord PVC. 51 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Avaloir W12 : 52 3. Contrebutage 4. Revêtements en pavés Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 4.Revêtements en pavés Les revêtements en pavés ou briques dures de pavage se classent dans la catégorie des « revêtements ouverts »: voir 2.1.4. Ils conviennent surtout pour l’aménagement de rampes d’accès, de pistes cyclables, de promenades, de places, de clos résidentiels et de routes peu fréquentées, par exemple au cœur des agglomérations. Les pavés peuvent être en béton ou en terre cuite. 4.1. Marque de qualité BENOR Les fabricants de pavés doivent veiller à ce que leurs produits soient conformes aux normes belges et européennes. Les normes actuelles pour les pavés en béton sont : NBN EN 1338 (2003) et NBN B21-311 (2006). Tous les pavés doivent (obligatoirement) porter le marquage CE, mais la marque de qualité BENOR n’est pas obligatoire. Le SB250 impose toutefois des pavés de marque BENOR. Un produit de marque BENOR garantit toutefois : • que le fabricant effectue correctement ses contrôles de fabrication et de produits • que le produit est conforme à la norme européenne et belge intégrale. 53 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 4.2. 4. Revêtements en pavés Formes Il existe des pavés non profilés et profilés. Les pavés profilés peuvent avoir un profil horizontal et/ou vertical. Les profils ont pour fonction de mieux solidariser les pavés adjacents. Ils peuvent ainsi offrir une meilleure résistance au déplacement (dû par exemple au freinage des véhicules aux feux de signalisation). Les angles chanfreinés tout autour du plan d’usure empêchent les bords supérieurs de s’épaufrer et facilitent la pause. Les pavés de béton les plus courants sont chanfreinés de 5 mm (horizontal) sur 3 mm (vertical). Il existe par ailleurs de nos jours de très nombreuses formes spéciales : des dizaines de formats rectangulaires, tambourinés, carrés, ronds, etc. Il existe des pavés en béton munis d’un chanfrein de 2 mm sur 2 mm spécialement destinés aux pistes cyclables et aux passages silencieux. Les pavés sont dotés d’espaceurs d’une épaisseur de 0,75 à 1 mm pour éviter d’en abîmer les coins au moment de la pose à froid. Indiquez où se trouvent les espaceurs sur la figure précédente ! 54 4. Revêtements en pavés Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Auparavant, un certain nombre de formats étaient normalisés, par exemple 220 x 110 x 80 mm. 220 mm est la longueur, 110 mm la largeur et 80 mm la hauteur. Aujourd’hui, les pavés se placent généralement « à froid », bord à bord, et l’on trouve un grand nombre de formats sur le marché qui s’écartent du format normalisé antérieur. Quelques formats : Format (mm) (hor. mm/vert. mm) Poids unitaire (kg) Nombre par m² 220x110x70 5/3 3,9 41 220x110x80 5/3 4,45 41 220x110x100 5/3 5,6 41 220x110x120 5/3 6,7 41 220x110x100 2/2 5,6 41 Clinker de piste cyclable 220x220x60 5/3 6,82 20 Double clinker 200x50x60 5/3 1,3 100 Format Waal Chanfrein remarque Inscrivez en remarque à quel type de trafic sont destinées les différentes épaisseurs du format 220x110 ! 4.2.1. Pièces d’ajustage Selon l’appareil (motif de pose) des pavés, des pièces d’ajustage peuvent être nécessaires. Ces accessoires sont essentiellement des demi-blocs, (quelques) mitres (chapelles) et doubles mitres. Les faces obliques de la mitre peuvent être d’une demi ou d’une pleine brique. En règle générale, les mitres ont une face oblique d’une demibrique. Le sommet de la mitre est toujours un angle de 90°. Nommez les pièces d’ajustage ci-dessous ! Quels sont les avantages des pièces d’ajustage ? 55 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 4. Revêtements en pavés 4.3.Sortes (selon le matériau) 4.3.1. Pavés en béton Outre la forme, les pavés en béton existent en toutes sortes de couleurs, formats et aspects. Quelques exemples : • Pavés en béton drainants. Certains pavés en béton doivent être posés à dessein avec de gros joints et il existe également des pavés en béton poreux. Pourquoi ces pavés ont-il de plus en plus de succès aujourd’hui ? • Pavés en béton délavés : ils ont un aspect brut. • Pavé en béton antibruit : réduisent le bruit de roulement des véhicules. 56 4. Revêtements en pavés Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Les pavés en béton sont normalement massifs (= fabriqués en une seule couche avec du ciment comme liant). La teinte standard est donc le gris, mais elle dépend du type de ciment, notamment gris clair ou gris foncé. Deux possibilités existent pour la coloration des pavés en béton : 1. Ajout de pigments colorés au béton sous forme d’une poudre fine. Ces colorants ne sont pas si chers, mais ils pâlissent avec le temps. Comment faire pour fabriquer des pavés en béton blancs ? 2. Utilisation dans le béton de granulats naturellement colorés (ex. basalte = noir dans la masse). Les teintes ainsi obtenues sont des couleurs grand teint, qui résistent aux intempéries. Le prix de revient est toutefois sensiblement plus élevé. Pour diminuer le coût, on se contentera de doter les pavés de rue d’une couche de couverture de 2 cm, par exemple. les granulats naturels qui déterminent la teinte, ciment blanc. 57 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 4.3.2. 4. Revêtements en pavés Pavés en terre cuite Les pavés de rue en terre cuite sont essentiellement fabriqués à partir d’argile. La qualité doit être supérieure à celle des briques (pour les murs). Pourquoi ? Après cuisson, les pavés sont triés d’après leur qualité, leur couleur et leur forme. Les pavés en terre cuite sont répartis en 3 classes de qualité, selon les principales propriétés du matériau, comme l’absorption d’eau, la résistance à l’usure, la tenue au gel, etc. La classe 1 est la plus forte et la 3, la plus faible. Classe 1 2 3 Exemple : absorption d'eau (selon NBN B24-203) 2à3% 4à5% Aucune exigence Avantage des pavés en terre cuite par rapport aux pavés en béton : • Ils sont toujours teintés dans la masse. • Bonne résistance chimique, par exemple contre les acides (corrosifs). • Aspect plus chaud. Inconvénients • Plus chers • Moins indéformables. Pourquoi ? • Le nombre de couleurs est limité, essentiellement dans les tons rougeâtres. 58 4. Revêtements en pavés 4.4. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Appareils (motifs de pose) Les appareillages les plus courants sont illustrés ci-après. L’appareil à utiliser est indiqué dans les documents d’adjudication. Si ce n’est pas le cas, il y a lieu de respecter les dispositions suivantes : • sur les voiries de classe de construction B7 ou supérieures (B6, …), les pavés sont posés à bâtons rompus. • les pistes cyclables sont pavées en demi-brique ; lorsqu’une piste cyclable croise une voie d’accès, l’appareillage de la piste cyclable prévaut. Les appareillages à bâtons rompus, en arrête de poisson et en épi sont moins sensibles à la déformation due au trafic. Ils provoquent également moins de bruit de roulement que la demi-brique. 4.4.1. Appareil en demi-brique Les pavés forment des lignes parallèles entre elles et perpendiculaires au sens de circulation. Indiquez le sens de circulation ! Les joints longitudinaux des différentes rangées sont parallèles. Les joints transversaux se prolongent de rangée en rangée jusqu’à la moitié de la longueur des pavés. L’emboîtement contre les bordures, rigoles ou bandes de contrebutage s’effectue en panneresses. 4.4.2. Appareil en épi Les pavés sont pour moitié perpendiculaires et pour moitié parallèles au sens de circulation. L’emboîtement contre les bordures, rigoles ou bandes de contrebutage s’effectue en panneresses. Les trous sont bouchés avec des demi-briques préfabriquées. Pourquoi ? 59 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 4. Revêtements en pavés 4.4.3. Appareil en arrête de poisson Les pavés sont en diagonale (angle de 45°) par rapport au sens de circulation. L’emboîtement contre les bordures, rigoles ou bandes de contrebutage est réalisé en mitres. Dans les courbes, l’emboitement est réalisé en panneresses. L’appareil en arrête de poisson est très utilisé dans les carrefours et sur les places car il offre une assez bonne résistance aux efforts de torsion provoqués par les véhicules qui prennent le tournant. 4.4.4. Appareil à bâtons rompus Les pavés sont en diagonale (angle de 45°) par rapport au sens de circulation. L’emboîtement contre les bordures, rigoles ou bandes de contrebutage est réalisé en mitres. Dans les courbes, l’emboitement est réalisé en panneresses. L’appareil à bâtons rompus est très utilisé dans les carrefours et sur les places car il offre une assez bonne résistance aux efforts de torsion provoqués par les véhicules qui prennent le tournant. Quelles sont les différences entre un pavage à bâtons rompus et en arrête de poisson ? 4.4.5. Appareil à pavés couplés Les pavés sont disposés en blocs de deux formant carré comme pour un parquet, leur axe longitudinal étant en alternance parallèle et perpendiculaire au sens de circulation. En ligne droite, cet appareillage ne nécessite pas de raccord. 60 4. Revêtements en pavés 4.5. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Construction verticale d’un revêtement pavé Tous les éléments de la construction dans le sens vertical doivent être adaptés : • au trafic attendu • à la nature du sol (voir 2.1) • au climat (climat belge = humide, risque de gel, …) Une fondation sèche et bien compactée est la base de tout revêtement pavé. Pour que la fondation reste sèche, la présence d’un drainage est la plupart du temps nécessaire. Les bords latéraux d’un revêtement pavé sont toujours dotés d’un contrebutage. 4.5.1. Qualité des pavés de rue en béton Pour ce qui est des pavés en béton utilisés en pavage de rue, la norme définit des classes minimum répondant aux désignations Ia, Ib, IIa ou IIb. I et II font référence au type de trafic, « a » et « b » font référence à la résistance aux intempéries : Cat. Épaisseur en mm Résistance au gel et au sel de déneigement Déviation diagonale en mm Domaine d'application Ia ≥ 80 En moyenne ≤ 1 kg/m² 3 Indiqué pour les pavages à forte charge en sel de déneigement et un trafic de véhicules d'intensité normale au moins Ib ≥ 80 Absorption d'eau ≤6% 3 Convient pour les pavages à faible charge en sel de déneigement et trafic de véhicules moins intensif (circulation locale, parkings, …) IIa < 80 En moyenne ≤ 1 kg/m² 3 IIb < 80 Absorption d'eau ≤6% 3 Indiqué pour les pavages à forte charge en sel de déneigement, mais soumis à un trafic de véhicules occasionnel (piétonniers, pistes cyclables longeant la chaussée, …) Indiqué pour les pavages à faible charge en sel de déneigement et soumis à un trafic de véhicules occasionnel (piétonniers, pistes cyclables longeant la chaussée, …) 61 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 4.5.2. 4. Revêtements en pavés Les différentes couches Plus le trafic est important, plus l’ensemble de la construction doit être solide. Coupe transversale générale : 4.5.3.Sol : voir 2.2 L’assiette 4.5.4.Sous-fondation : voir 2.6.2 4.5.5. Fondation : voir 2.6.3 La fondation en surface doit déjà avoir la forme du pavage fini. Ainsi, l’épaisseur du lit de pose ne peut pas varier. 4.5.6. 62 Contrebutage : voir 3. 4. Revêtements en pavés 4.5.7. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Lit de pose (couche de pose du revêtement pavé) 4.5.7.1. Fonctions • Effacer les inégalités de la fondation. • Compenser les éventuels écarts dimensionnels dans l’épaisseur des pavés (surtout pour les briques en terre cuite). • Permettre de bien damer les pavés afin de les maintenir en place. • Le lit de pose doit être raisonnablement perméable, pour éviter que l’eau ne stagne entre les pavés. • L’effet « marteau-enclume » abîmerait les pavés. Expliquez : 4.5.7.2. Matériau Les documents d’adjudication indiquent en quel matériau le lit de pose doit être exécuté. Il peut s’agir de sable, d’un mélange de sable de concasseur et de pierraille, d’un empierrement continu de 0/4 et 0/7, sable-ciment et mortier. Le sable-ciment est l’un des meilleurs matériaux et se prépare de préférence avec un sable grossier (0/4) et au moins 100 kg de ciment par m³. Le sable-ciment au sable grossier a déjà été employé avec succès pour des casses-vitesses, des arrêts de bus. Pour des pavés en béton, le lit de pose doit être d’au moins 3 cm après compactage. Pour les pavés en terre cuite, il sera d’au moins 4 cm, ce qui équivaut respectivement à une épaisseur de 4 et 5 cm avant compactage. Un lit de pose trop épais peut provoquer de l’orniérage et des affaissements. Le lit de pose proprement dit n’est pas compacté ; le damage se fait après la pose des clinkers. Le lit de pose doit avoir plus ou moins la même épaisseur partout ! 63 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 4. Revêtements en pavés 4.5.8. Pose manuelle ou mécanique des pavés Il convient de travailler avec plusieurs tas en même temps, certainement pour les pavés colorés. Pourquoi ? La pose des pavés de béton comprend : • l’égalisation à la règle du lit de pose • la disposition ou pose des pavés. 1. De par leur forme régulière, les pavés en béton peuvent être posés « à froid », c’est-à-dire bord à bord sur le lit de pose profilé (égalisé). Une fois un certain nombre de pavés mis en place, on continue de travailler sur ces pavés. Pour conserver des lignes de joints bien droites, on contrôle régulièrement la direction au cordeau ou à la règle. Au niveau du filet d’eau, les pavés dépassent d’au moins 1 cm au-dessus de la rigole. 2. Pour le remplissage des vides, les accessoires disponibles sont utilisés, sinon des blocs doivent être sciés ou clivés. Les pavés de remplissage ne peuvent être plus petits qu’un demi-pavé et ne sont pas sciés à un angle inférieur à 45° (pour éviter la casse). 4.5.9.Techniques de pose Voir le module pratique. 64 4. Revêtements en pavés Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 4.5.10.Garniture des joints Les documents d’adjudication indiquent avec quoi les joints doivent être comblés. La plupart du temps, on utilise du sable fin sec, parfois du mortier. SABLE FIN SEC: une fine couche de ce sable est étendue sur les pavés jusqu’à remplissage de tous les joints. Si nécessaire, un arrosage est possible. 4.5.11. Blocage des pavés Les pavés sont immobilisés en place par la combinaison du remplissage des joints et du vibrodamage. Le damage s’effectue à l’aide d’une plaque vibrante à sole en caoutchouc ou en plastique. Les pavés sont ainsi comprimés dans le lit de pose et les petites inégalités sont gommées. Il convient toutefois d’être attentif à un certain nombre de choses : • La surface doit d’abord être soigneusement brossée. Pourquoi ? • Le sable-ciment du lit de pose n’a peut-être pas encore durci. • On restera à au moins un mètre de distance d’un endroit où la pose est encore en cours. • Mieux vaut commencer le damage en partant de la périphérie, pour se rapprocher doucement du centre. • Un vibrage excessif est aussi possible, ce qui risque de déchausser les pavés. 65 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 4. Revêtements en pavés 4.5.12. Finition des joints MORTIER : peut être prescrit en l’absence d’un liant dans le lit de pose, par exemple, du sable seul. Les filets d’eau en pavés sont également jointoyés au mortier. SABLE : après le damage, une nouvelle couche de sable de jointoiement est étendue. Ce sable est laissé sur les pavés pendant plusieurs jours ou semaines, le jointoiement se poursuivant ainsi au gré des conditions météorologiques. 4.5.13. Mise en service Le lit de pose et la fondation sont constitués de : • matériau non stabilisé (pierraille, sable, …) : la mise en service peut s’effectuer dès que les pavés en béton sont bloqués en place et les joints remplis. • sable-ciment et/ou d’un matériau lié pour la fondation (béton maigre) : tout trafic est interdit dans les 7 jours suivant la pose. La fondation et/ou le lit de pose doivent durcir. Le temps nécessaire dépend des conditions météorologiques. En principe, on compte environ 15 jours après remplissage complet des joints. 66 4. Revêtements en pavés 4.6. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Réalisation de courbes Voir le chapitre « Mesure et jalonnement ». 4.7. Pose mécanique des pavés de rue La « machine à paver » est une remorque transformée pour mécaniser la pose de surfaces entières de pavés. Le travail manuel est donc limité. La remorque se déplace avec le chantier. Principe de fonctionnement : • Les pavés sont déversés dans la remorque sur une trémie en pente. • Les pavés sont acheminés par deux convoyeurs vers l’endroit où l’appareil est composé. Celui-ci est réalisé par 2 ouvriers qui travaillent à hauteur d’homme (ils ne passent plus toute la journée sur les genoux). Les appareils suivants peuvent être réalisés très vite : en demi-brique, à bâtons rompus, à pavés couplés et en épi. • Un troisième homme manipule le bras de levage à pince aspirante et dispose les pavés sur le lit de pose. La pince peut soulever 280 kg, ce qui correspond à environ 24 pavés de 12 cm d’épaisseur. 67 68 5. Talus Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 5. Talus Un talus forme la limite latérale d’un remblai ou d’un déblai. Un talus de pure terre ne peut être très escarpé. Si l’on souhaite un talus en forte pente, des dispositions complémentaires doivent être prises, comme des constructions avec géotextile et éléments en béton, treillis, dalles gazon, etc. 5.1. Expression de la pente L’inclinaison d’un talus se définit comme le rapport de la LARGEUR à la HAUTEUR. Pour la hauteur, on prend toujours un dénominateur 4. Selon la pente, la largeur peut varier de 1 à 12. Le point le plus bas du talus est appelé pied, le point le plus haut est la crête. La surface horizontale totale du talus est le terre-plein. Indiquez l’angle d’inclinaison en degrés pour 4/4 ! Une inclinaison de 6/4 est-elle plus forte ou plus faible qu’une pente de 4/4 ? 69 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 5. Talus 5.2.Talus en sable L’inclinaison maximale d’un talus naturel, dont le terrain ne risque pas de glisser, dépend du type de sol, de l’humidité (nappe aquifère) et du degré de compaction. En principe, on s’attend à ce que le terrain soit non remanié ou bien compacté. S’il s’agit d’un talus en remblai, l’aménagement doit s’opérer par couches à compacter par 50 cm maximum d’épaisseur à la fois. En Flandre, on rencontre le plus souvent 3 types de sol : sableux, limoneux et argileux. Voici quelques règles pratiques tirées de l’expérience pour les angles de pente. En cas de doute, on choisira l’angle le plus sûr ou, mieux encore, on fera exécuter un sondage. Les inclinaisons suivantes sont uniquement valables : • pour les excavations d’un seul et même type de sol • si la nappe aquifère n’est pas trop haute (pour les tranchées et sans difficultés supplémentaires causées par l’eau) • pour les excavations de moins de 4 m de profondeur (plus on creuse profond, plus la pression du sol est importante) Complétez les angles de pente en degrés sur la figure précédente (sans décimale après la virgule) ! 1. Inclinaison minimum pour un travail en terrain non remanié, de faible profondeur et pour une durée très limitée. 2. Inclinaison minimum pour un travail en terrain légèrement remanié, de profondeur un peu plus importante et pour une durée un peu plus longue. 70 5. Talus Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 5.3.Stabilité (plans de glissement, influence de l’eau) L’affaissement d’un talus prend généralement la forme d’un cisaillement clair selon le plan de glissement comme illustré ci-dessous. Un cisaillement peut, par exemple, se produire si le matériau rapporté (extension du talus) présente une résistance au glissement plus basse que la terre du talus existant. La présence d’eau dans le sol augmente ce risque. Par conséquent : le travail sur sol sec ou le rabattement de la nappe aquifère peuvent améliorer la résistance au cisaillement. 71 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 5.4. 5. Talus Jalonnement, aménagement et nivellement de talus Voir le module pratique. Le Cahier des charges-type 250 de la construction routière stipule que les inégalités de talus de pleine terre peuvent atteindre au maximum 10 cm (+5 et -5 cm) avant couverture. La planéité est contrôlée à l’aide d’une règle de 3 m. 72 5. Talus 5.5. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Protection des talus/ renforcement des berges Un talus doit être soutenu. Même s’il est compacté, un talus aménagé en pleine terre est sensible à l’érosion. L’érosion est le déplacement de matière par le vent ou son affouillement par l’eau. Exemple : affaissement du talus, l’eau de ruissellement ravine le sol, de fines particules peuvent être soufflées, … Les talus sont plus sensibles à l’érosion en certains endroits : dans les courbes, aux orifices d’écoulement, etc. 5.5.1. Facteurs qui influencent l’érosion • Type de sol, compacité et humidité (voir ci-avant) • La pente du talus. Un talus est dit raide lorsque la pente ou l’inclinaison est supérieure à 45° (4/4). Le risque d’affaissement est plus important avec les talus plus abrupts. Il convient donc de renforcer le talus ou de prévoir des constructions de retenue du terrain. • Pour les talus immergés, le danger de détérioration par le courant et les vagues est encore plus important. 5.5.2.Talus hors eau Les bermes et talus végétalisés sont moins sensibles à l’érosion. Pourquoi ? Pour les talus hors eau, un engazonnement offre déjà une bonne protection. Pour éviter une croissance trop rapide de l’herbe, on peut prévoir une couche de couverture composée de, par exemple, 60 % de sable et 40 % de terreau. On choisira une variété à croissance lente et qui résiste bien à la sécheresse. Pour renforcer plus encore un talus ou une berme, on utilise aujourd’hui très souvent des dalles gazon en plastique. Il s’agit de dalles juxtaposables, en structure à nid d’abeille, généralement fabriquées en plastique recyclé. Après la pose, on remplit les dalles de sable/terreau jusqu’à 1 cm au-dessus et on y sème du gazon. 73 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 5.5.3. 5. Talus Matelas de béton À la côte, on protège les digues par des constructions de protection contre les assauts de la mer, par exemple, des brise-lames. Il existe des revêtements lourds en béton (coulé sur place ou non) ou en pierre naturelle. Ces solutions onéreuses sont désormais le plus en plus souvent remplacées par des géogrilles disposées en couche qui ancrent le sol. Côté talus, on prévoit, par exemple, des « matelas de béton » de 10 à 20 cm d’épaisseur. Les matelas de béton sont composés de géotextiles lourds auxquels des éléments de béton ont été fixés par le fabricant. Ces matelas de béton sont posés à l’aide de pelles hydrauliques. 74 5. Talus 5.5.4. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE La méthode de l’ourlet Pour revêtir des talus escarpés ou les doter malgré tout d’une couche de terre arable et les planter ensuite, on utilise la méthode de l’ourlet. On commence par l’extérieur du talus, en réalisant un coffrage, par exemple, avec des géosacs. Les géosacs sont des sacs en géotextile pouvant être remplis de terre. Contre ce coffrage, la couche de terre arable est réalisée en couche continue, avec une armature de géogrilles entre les deux. Les géogrilles sont des toiles ou des filets robustes et souples en polypropylène (PP), présentant un maillage spécifique pour un bon accrochage et une bonne résistance d’enchevêtrement avec le sol. La terre arable est ensuite plantée ou couverte de mottes de gazon. 75 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 5.5.5. 5. Talus Consolidation du pied Un sol humide (sous eau) est plus souple qu’un sol sec et a dès lors plus rapidement tendance à s’affaisser. Dans un sol mou, il faut empêcher le talus de se laisser aller. Comme nous l’avons vu, ce phénomène apparaît d’abord au pied du talus. Dans un sol mou (sous eau), le renforcement du talus commence donc toujours au pied de celui-ci. 5.5.5.1. Avec cloisons en bois (boisage des berges) Pour ce faire, le bois est idéal. Raison : un bois non traité qui reste sous l’eau ne peut pas pourrir (pas assez d’oxygène pour les xylophages, champignons, etc). En revanche, du bois piqué dans l’eau va pourrir juste au-dessus de la ligne d’eau ! On optera malgré tout pour des espèces durables (classe II). Expliquez les photos ci-dessous ! Piquets en bois, planches, gabions remplis de pierres, géotextile anti-érosion. 76 5. Talus Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 5.5.5.2. Avec éléments de béton perforés 77 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE 5. Talus 5.5.6.Gabions Les gabions sont des filets électrosoudés aux mailles rectangulaires, carrées ou hexagonales. Les filets sont fabriqués en fil métallique zingué de 3 à 6 mm. La taille des mailles varie entre 50 et 100 mm. Ces cages sont remplies de ballast avant la pose, par exemple, de calcaire de Tournai, du basalte ou du concassé de béton d’un calibre supérieur à l’ouverture de la maille. Les gabions sont fermés par ferraillage. On les pose sur un géotextile. Ils forment une robuste couche de protection contre l’érosion. 78 5. Talus 5.6. Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Fossés Voir le module pratique. 79 Technologie de la construction TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE NOTES 80 NOTES fvb•ffc Constructiv rue Royale 132/5, 1000 Bruxelles t +32 2 210 03 33 • f +32 2 210 03 99 ffc.constructiv.be • [email protected] © fvb•ffc Constructiv, Bruxelles, 2012. Tous droits de reproduction, de traduction et d’adaptation, sous quelque forme que ce soit, réservés pour tous les pays. 81 Manuels modulaires Conducteurs d’engins de chantier •• Technologie de la construction Fonds de Formation professionnelle de la Construction Fonds de Formation professionnelle de la Construction ConduCTeurs d’engins de ChanTier TeChnologie de la ConsTruCTion MESURER & TRACER Fonds de Formation professionnelle de la Construction ConduCTeurs d’engins de ChanTier ConduCTeurs d’engins de ChanTier TeChnologie de la ConsTruCTion TeChnologie de la ConsTruCTion TECHNIQUES DE TERRASSEMENT NoTIoNS DE bASE TECHNIQUES DE TERRASSEMENT PERFECTIONNEMENT Mesurer & traçer Techniques de terrassement Techniques de terrassement Notions de basePerfectionnement Fonds de Formation professionnelle de la Construction Fonds de Formation professionnelle de la Construction ConduCTeurs d’engins de ChanTier ConduCTeurs d’engins de ChanTier TeChnologie de la ConsTruCTion TeChnologie de la ConsTruCTion TECHNIQUES DE CONSTRUCTION TECHNIQUES DE CONSTRUCTION ROUTIÈRE Techniques de construction Techniques de construction routière Autres tômes : •• Engins de chantier - Pratique •• Engins de chantier •• Connaissance des moteurs •• Techniques appliquées Fonds de Formation professionnelle de la Construction