SOMMAIRE

CHAPITRE I : INTRODUCTION A LA TECHNIQUE ROUTIERE ................................................................3

I. LA ROUTE .............................................................................................................................................3
II. INVESTISSEMENT ...............................................................................................................................3
CHAPITRE II : DIMENSIONNEMENT EN LARGEUR DES CHAUSSEES ..................................................5
I. EXPLOITATION DES ENQUETES ROUTIERES...............................................................................5
II. CHOIX DE LA LARGEUR....................................................................................................................6
1. Rôle des accotements ..........................................................................................................................7
2. Inconvénients ......................................................................................................................................7
CHAPITRE 3 : RAPPELS DIVERS ....................................................................................................................8
I. RAPPELS DE GEOLOGIE ....................................................................................................................8
1. Géologie de la CI. ...............................................................................................................................8
2. Principaux matériaux ..........................................................................................................................9
II. ESSAIS DE GEOTECHNIQUE ROUTIERE.........................................................................................9
1. Analyse granulométrique (A.G)..........................................................................................................9
2. Limites d’ATTERBERG...................................................................................................................10
3. Equivalent de sable (ES) ...................................................................................................................10
4. Essai PROCTOR...............................................................................................................................11
5. Essai C.B.R .......................................................................................................................................13
6. Essai Los Angelès ............................................................................................................................14
III. CLASSIFICATIONS DES MATERIAUX.......................................................................................15
1. Sols grenus ........................................................................................................................................15
2. Sols fins.............................................................................................................................................15
IV. NOTIONS DE TRAFIC....................................................................................................................16
1. Fatigue des matériaux .......................................................................................................................16
2. Classe de trafic ..................................................................................................................................17
3. Matériaux de chaussées.....................................................................................................................18
CHAPITRE 4 : LES GRAVELEUX LATERIQUES ........................................................................................20
I. DEFINITION DES GRAVELEUX LATERITIQUES ......................................................................20
II. GENESE ET LOCALISATION............................................................................................................20
III. CLASSIFICATION DES GRAVELEUX LATERITIQUES ........................................................21
IV. NORMES RECOMMANDEES........................................................................................................21
1. Recommandations du LBTP .............................................................................................................21
2. Recommandations de la DCGTx (BNETD) .....................................................................................21
3. Normes du manuel de dimensionnement pour l’utilisation du graveleux.........................................22
V. RECONNAISSANCE ET EXPLOITATION DES GISEMENTS .......................................................22
1. Première recherche............................................................................................................................23
2. Deuxième approche...........................................................................................................................23
VI. LE GRAVELEUX LATERITIQUE AMELIORE AU CIMENT.....................................................23
CHAPITRE 5 : LES SABLES ARGILEUX ......................................................................................................26
INTRODUCTION .........................................................................................................................................26
I. CLASSIFICATION DES SABLES ARGILEUX.................................................................................26
II. RECOMMANDATIONS POUR L’UTILISATION DU SABLE ARGILEUX...................................26
CHAPITRE 6 : LES MATERIAUX CONCASSES ..........................................................................................27
INTRODUCTION .........................................................................................................................................27
I. CARACTERISTIQUE DU MATERIAU .............................................................................................27
1. Classe granulaire ...............................................................................................................................27
2. Forme et angularité ...........................................................................................................................27
II. FABRICATION ....................................................................................................................................28
III. MISE EN ŒUVRE ...........................................................................................................................28
CHAPITRE 7 : LES LIANTS HYDROCARBONNES.....................................................................................29
I. QUALITES DES LIANTS ROUTIERS ...............................................................................................29
II. BITUME................................................................................................................................................29
1. Cut-backs ..........................................................................................................................................29

1
 2. Emulsion de bitume ..........................................................................................................................30
INTRODUCTION .........................................................................................................................................32
I. ENDUITS SUPERFICIELS..................................................................................................................32
II. SAND ASPHALT .................................................................................................................................33
III. ENROBES DENSES ........................................................................................................................33
IV. BETONS BITUMINEUX.................................................................................................................33
V. DEFINITIONS ......................................................................................................................................33
1. Teneur en liants t...............................................................................................................................33
2. Module de richesse k.........................................................................................................................33
VI. CARACTERISTIQUES MECANIQUES .......................................................................................34
VII. ESSAI SUR LES ENROBES............................................................................................................34
1. Essai de compression - immersion /essai duriez /LCPC ...................................................................34
2. Essai Marshall ...................................................................................................................................35
3. Essai Hubbard-field...........................................................................................................................35
4. Essai d’extraction aux liants..............................................................................................................35
5. Etude des mélanges et de formulation ..............................................................................................35
VIII. SPECIFICATIONS ...........................................................................................................................36

2
 CHAPITRE I : INTRODUCTION A LA TECHNIQUE ROUTIERE

I. LA ROUTE

⇒ Installations de chantiers
⇒ Débroussement mécanique ou manuel
⇒ Terrassements généraux
⇒ Chaussées
⇒ Drainage
⇒ Assainissement
⇒ Ouvrage
⇒ Signalisation
⇒ Environnement

II. INVESTISSEMENT
Pour les routes nationales, le coût est de 80 à 150 millions/Km pour l’aménagement
des routes bitumées. Nous avons 6 500 Km de routes bitumées en Côte d’ivoire.

Le coût des routes en terre compactées et améliorées est de 8 à 20 millions. La Côte

d’Ivoire compte 75 500 Km de routes en terre.

Le coût d’investissement s’élève à :

6 500 x 100 + 75 500 x 10 = 7 255 milliards FCFA

Pour les ponts le coût est 400.000 FCFA/m²

200 x 10 x 400.000 =800 millions, pour 200 ouvrages de 10 m2 chacun.
La route est un investissement en infrastructures, entretien et en exploitation
Route = investissement + entretien + exploitation
L’exploitation regroupe deux aspects :
⇒ Exploitation technique
⇒ Exploitation administrative
En Côte d’Ivoire, l’essieu maximum pour les routes est <= 10 tonnes mais le
dimensionnement se fait à 13 tonnes.
Le coût d’entretien des routes bitumées en Côte d’Ivoire était de 8 à 10 milliards / an avec
la régie (les charges salariales et générales ne sont prises en compte).

3
Aujourd’hui, du fait des dysfonctionnements des programmes d’entretien post-privatisation,
l’entretien des routes bitumées nécessitent plus de 10 milliards par an pour leur remise en
état. Quant aux routes en terre, il faut 40 milliards au moins pour leur entretien.

Le TRI d’un projet (taux de rentabilité interne d’un projet) est un ratio.
20
Avantages
T .R.I = ∑
i =0 Investissement + Entretien

Avantages :
⇒ Coût d’exploitation des véhicules réduit
⇒ Valorisation des productions agricoles
⇒ Coûts sociaux

T .R.I =≥ 1,12 , pour accord des bailleurs de fonds (BM, FMI, etc…)
Application:
Soit un projet routier dont l’investissement initial I0 = 100 millions FCFA.
La durée de vie théorique de la route sous les conditions d’exploitation définies est de 10
ans, avec un entretien annuel constant CEan = 50 millions FCFA.
Les recettes de l’exploitation sont : Rai = 25 000 CFA / véhicule/ an et le taux d’inflation
général est de 10 % (1% la 1ère année, 2% la 2ème année, ….. , 10% la 10ème année).
Le TMJA = 2 000 véhicule et l’investissement doit être remboursé pendant 10 ans à partir
de la 10ème année avec un taux d’escompte constant annuel de 12%.
Le projet est-il rentable ?

4
 CHAPITRE II : DIMENSIONNEMENT EN LARGEUR DES CHAUSSEES

Le dimensionnement d’une route est fonction de ses caractéristiques techniques (profil en

long, profil en travers, tracé en plan), administratives et des conditions d’exploitation
(trafic, politique d’entretien, climat, géologie, etc.).
D’autres considérations nous amèneront à avoir des voies plus grandes que d’autres mais
avec une largeur minimale de 3 mètres.
La politique nationale en 1970 imposait une largeur de route de 11,40 m (2x2,00 m
d’accotement et 7,40 m de chaussée) avec une vitesse de référence Vr = 100 Km/h.

I. EXPLOITATION DES ENQUETES ROUTIERES

Il s’agit d’évaluer le trafic
• Au jour de l’étude
• Au jour de la mise en service
• 15 ans après la mise en service

L’enquête est une image à un moment précis de la route. L’intérêt de cette enquête est de
connaître le trafic de pointe en passant par le trafic moyen journalier annuel auquel on
applique un coefficient K dit facteur de pointe.
Tp = K. TMJA
Le facteur de pointe K est, pour une durée donnée, le rapport du débit qui se réalise au
cours de l’heure ou de la période de pointe / Maximum de l’intensité en un intervalle de
temps de cette durée qui soit entièrement compris dans l’heure ou la période de pointe
(heure, jour, semaine, mois).
On dira par exemple un facteur de pointe de 0.80 en 5 minutes (voirie urbaine), 0.95 en 2
jours, etc.
Les enquêtes seront orientées à un certains nombres de jours, à une certaine heure. Elles
se feront à une période de traite et hors traite. Le trafic de pointe se fera pendant la période
de traite. Pour l’enquête, soit on fait un comptage à choix multiples par catégorie de
véhicule en un point fixe A, soit par une origine déterminée.
• Histogramme par heure de passage
• Histogramme par heure de passage en trafic de pointe
Les comptages peuvent être manuels, mécaniques ou automatiques.

5
 Graphique 1

II. CHOIX DE LA LARGEUR

On définit la capacité des voies
Chaussée de 2 x 3,00 m
1 600 UVP/h
2 x 3,50 m
2 000 UVP/h
3 x 3,5m
3 200 UVP/h
Autoroute a chaussée séparée 1 x 3,50 m
1800 UVP/h
UVP : Unité de Voiture Particulière = un véhicule léger
1 PL ≥ ( PTC ≥ 3 ,5 t )
2 à 4 UVP
terrain plat
4 à 6 UVP
terrain vallonné
8 à 12UVP
terrain montagneux
L’enquête nous permettra de tracer l’histogramme du trafic appelé spectre du trafic, ce qui
entraîne un besoin en largeur.
En CI, besoin < ou = 500 UVP au moment de l’étude des projets. On pouvant donc limiter
les chaussées à 2 x 3.00 m. Aujourd’hui, ces données sont largement dépassées du fait de
l’avènement des « France au revoir » des PL de très grandes capacités.

6
 1. Rôle des accotements
⇒ Sécurité vis-à-vis de la végétation
⇒ Stationnement provisoire des véhicules
• 1970 - 1985, les routes nationales avaient une vitesse de référence Vr = 100 Km/h
• 1985 - 1990, Vr = 100KM/h et la largeur de la voie est de 3,50 m
• A partir de 1990, Vr = 80Km/h

2. Inconvénients
⇒ Chaussée réduite
⇒ Trop d’accidents
La recommandation des pentes des talus des travaux publics pour le LBTP sont de :
En 1977 : 1 / 7 à 1 / 3 pour pente de déblai ; et 7/1 à 3/1 pour les remblais.
En CI, les matériaux en profondeur étant de mauvaises qualités que ceux en surface, on
est donc obligé d’enlever le sol d’assise de faible portance et constituer un sol d’assise
nouveau capable de supporter les charges des véhicules.
Le sol d’assise peu profond a une bonne portance donc il n’est pas nécessaire de
l’enlever. Il faudra des drains et des rabattements de nappes pour mettre les chaussées
hors d’eau.

7
CHAPITRE 3 : RAPPELS DIVERS

I. RAPPELS DE GEOLOGIE

1. Géologie de la CI.
⇒ voir cours de Géologie.

Graphique 2

Il s’est produit deux grands mouvements orogéniques à 2,3 et 2,7 milliards d’années. Il y a
ensuite eu un pénéplanage1 général avec invasion par la mer.
Résultat : pays plat avec faible pente générale du N-O du S-E
Sommet le plus élevé : le Mont Nimba 1 752 m
Altitude moyenne : 800 mètres
1
Pénéplaine : Plaine de faible altitude résultant de l’érosion d’une région plissée

8
Pente générale 0,1%
La CI est un pays très vallonné d’où un micro relief très vigoureux avec une bosse en par
KM en moyenne. La différence de hauteur entre bas-fond et sommet est en moyenne 50
mètres.

2. Principaux matériaux
⇒ roches magmatiques
⇒ roches sédimentaires
⇒ roches métamorphiques
EN CI :
- roche magmatique : granite 60%
- roche sédimentaire : sables et argiles dans les bas-fonds + sables argileux du
continental terminal 10%
- roches métamorphiques : schiste 30%
Elles sont obtenues par compression et par élévation de température entraînant la
fusion.
Métamorphisme : transformations structurelles des matériaux par fusion et compression

II. ESSAIS DE GEOTECHNIQUE ROUTIERE

1. Analyse granulométrique (A.G)

Il s’agit de décrire le matériau pour chaque dimension de tamis, fait à sec ou humide, on
détermine le poids des échantillons sur chaque tamis. On trace enfin la courbe
granulométrique (% refus cumulé en fonction des tamis).

D
Cailloux
Graviers
d
Sable} argile sableuse ou sable argileux

a. Le squelette du matériau
• Emboîtement des grains
C e qui caractérise la résistance des matériaux et sa force de cohésion
b. Pourcentage de fines
On appelle fine, le matériau de Φ< ou = 80u. Quand le matériau est trop riche en fine, il est
en général impropre pour les couches de chaussée.

9
 - Pour les routes en terres, pour la couche de roulement, on préconise fine
15% <ou= % fine <ou= 25%
Elles remplissent le vide dans le matériau et permettent à celui-ci d’être moins perméable.
- Pour les routes revêtues, pour les chaussées en CI on demande que le matériau ait un
% de fine <ou =20%

2. Limites d’ATTERBERG
Cet essai caractérise la plasticité du matériau, c’est-à-dire la résistibilité des matériaux à
l’eau.
a. Indice de plasticité
Ip = LL - Lp

Solide Plastique Liquide

W= 100%

La limite de liquidité (LL) est faite avec l’appareil de CASAGRANDE. Cet essai est fait sur
la partie passante au tamis de 400u = 0,4mm. On utilise le mortier pour effectuer les deux
essais.
Rhéologie : Science qui étudie le comportement des matériaux. Domaine plastique,
élastique.
Indice de plasticité : le matériau est entre la phase solide et la phase liquide.
• Un matériau est plastique quand il se déplace permanemment en lui appliquant des
forces. On sélectionne les matériaux dont le domaine de plasticité est connu en
construction routière.
⇒ Couche de roulement
Pour routes en terre : 15 < ou = Ip < ou = 25
⇒ Couche de chaussée
Pour route revêtue : Ip< ou = 20
⇒ Limites d’ ATTERBERG
Choisir un matériau qui aura un bon comportement par la présence d’eau.

3. Equivalent de sable (ES)

Cet essai mesure la propreté du matériau.Il est effectué sur la partie 0/5mm ( sur le
sable) du matériau. Il a deux rôles :
Premier rôle : dans les bétons

10

Essai effectué pour s’assurer de la propreté des sables pour les bétons.
Deuxième rôle : pour les bétons ES > 70%

Il permet de mettre en évidence le % de fines de nature colloïdale ou minérale.

4. Essai PROCTOR
Déterminer pour un sol donné et à conditions de compactage données, la teneur en
eau optimale pour une densité sèche maximale.
Pour tout matériau, il existe une teneur en eau optimale correspondant à une densité
sèche maximale.

Graphique 3

11
 ⇒ Essai Proctor normal sur moule Proctor
⇒ Essai Proctor modifié sur moule CBR

Le compactage est réalisé en 5 couches de 10, 25 et 55 coups à l’aide d’une dame Proctor.

Utilité : Service de référence pour une bonne mise en œuvre des matériaux. Mesure
de la quantité d’eau pour laquelle le compactage optimal est atteint.
Dans le cahier de charge, figure la W opt pour γd maxi. L’essai Proctor est fait avec un
matériau 0/20 pour les graveleux latéritiques et les sables argileux, le 0/5 et le 0/31,5.

a. Indice de compacité
Il est exigé sur les chantiers routiers ou de plateformes. C’est un essai de mise en
œuvre qui se fait à laide du densitomètre à sable ou à membrane.
Ic = densité du matériau après compactage / densité sèche de l’ OPM
On pèse le matériau et connaissant le volume (diamètre et profondeur de l’excavation
connus) On a la densité du matériau après compactage. La densité de l’OPM est
donné par l’essai Proctor des moules Proctor Normal.
• En principe, les prescriptions techniques du marché exigent :
Ic > ou = 90% Terrassements généraux
Ic > ou = 95% couches de chaussée
97% < ou = Ic < ou = 98% couches de chaussée au BURKINA-FASO et au Niger
b. Indice in-situ
• Gamma densitomètre
non utilisé en CI
• Densitomètre à membrane
utilisable en CI 90%
• Densitomètre à sable
utilisable en CI 10%
⇒ Gamma densitomètre
Source radioactive de rayon gamma qu’on fait pénétrer dans le sol

Réponse immédiate sur compteur de γd et W

Étalonnage
⇒ Densitomètre à membrane

12
Il est exclu pour les autres.
⇒ Densitomètre à sable
Une plaque est mise en sol après avoir creusé, on pèse le sol enlevé

5. Essai C.B.R
C’est un rapport entre une grandeur mesurée actuellement et une grandeur mesurée
rapportée sur un matériau concassé. C’est un indice portant
Essais Echantillon 26 heures
10 coups 1 1
25 coups 1 1
55 coups 1 1
Le matériau est mis à la teneur en eau optimale :
• On fait deux éprouvettes compactées à 10 coups, 25 coups et 55 coups
• On met trois éprouvettes dans l’eau pendant 24h
• On fait l’essai pour déterminer la résistance de la route sous l’eau lorsqu’elle est
inondée pendant 4 jours
• Mesurer la résistance au poinçonnement de la route
• Corriger les courbures, rectifier les courbes à cause des anomalies dues à la
surface arrosée du moule qui n’est pas plane. Donc on n’aura pas le même
poinçonnement.
• Dans le calcul des indices, tenir compte des rectifications des courbes
• Sur chantier on ne fait jamais d’essai à 0h. Il n’y a que le CBR à 96h
• CBR à 96h et à 95% de l’OPM
• Les conditions d’obtention de γdmax au Proctor doivent correspondre à la mise en
œuvre effective
• En général, la valeur de l’indice portant à n95% de l’optimal Proctor correspond aux
alentours de 25 coups
• Comme on mesure le compactage à 95% pour les couches de chaussées en CI, on
exige donc le CBR à 95% de l’OPM
On utilise le CBR pour s’assurer de la qualité des matériaux. L’indice CBR correspond à la
résistance au poinçonnement d’un sol donné.

13
 6. Essai Los Angelès
Il mesure la dureté des roches, la résistance aux chocs et à l’attrition.
Attrition : usure par frottement réciproque des granulats
• essai Los Angeles
• essai Deval ou micro Deval (par voie sèche ou voie humide)
• fragmentation dynamique
a. Essai Los Angeles
Essai labo classique, demandé dans les marchés routiers
b. Essai Micro Deval
• Sans eau : la machine use les parois de la roche
• Avec eau : La machine use moins les parois de la roche
Pour observer la voie ferroviaire en présence d’eau.
Les essais sont faits sur fraction granulaire.

Ballasts : 25/60

En ce qui concerne le Deval, l’échelle de la qualité est la suivante :

0-10 : Mauvais
10-20 : Bon
20-30 : Très bon
Supérieur à 30 : Exceptionnellement bon
En RCI, les roches rencontrées sont assez altérées en surface, les coefficients Los
Angeles (granulométrie 12,5/25) varient de 20 à 45 avec parfois des roches de bonne
qualité.
c. Essai fragmentation dynamique
Il mesure la dureté de la roche.
L’Essai LOS ANGELES est possible avec du Ip=4 ; %fine=6 ; CBR=30
d. Spécifications
Pour être utilisé en couche de base, les matériaux concassés doivent répondre aux
spécifications ci-après :
• ES supérieur 35

14
 • Los Angelès (Granulométrie12,5/25) inférieur ou égal 40 Eléments essentiels à
retenir
• La qualité de la roche exprimée par le coefficient Deval ou Los Angelès
• La forme des granulats : les matériaux concassés doivent être les plus
cubiques possibles ; elle est caractérisée par le coefficient de forme et les
matériaux en plaquettes sont à proscrire.

III. CLASSIFICATIONS DES MATERIAUX

Il existe plusieurs types de classifications dans le monde. Elles permettent à un pays

donné d’avoir un langage. En CI on a les classifications :
• HRB : Highway Research Board
granularité / plasticité
• LPC : Laboratoire des Ponts et Chaussées
granularité, plasticité et teneur en
matières organiques
⇒ Sols grenus: >50% Φ >80u
⇒ Sols fins: Φ <80u
(Voir diagramme d’ATTERBERG plus haut)
• LBTP : Laboratoire des Bâtiments et des Travaux Publics (CEBTP)
Il retient la classification du LPC appliqué au sol de CI.

1. Sols grenus
Les graveleux latéritiques se repartissent en trois groupes

Groupes % fine IP CBR

G1 5-15 5-15 30-80
G2 15-25 15-25 20-50
G3 15-35 15-35 15-40

Les matériaux (graveleux) de type G1 sont ceux qu’on retrouve dans la savane, ils sont
ferreux et les G2 et G3 sont retrouvés en zone forestière.

2. Sols fins
a. Sables
Sables argileux du continental terminal (sable ramené sur le continent par la mer)
provenant de l’érosion.

15
 Classes % fine IP CBR
Sc1 10-20 5-15 30-60
Sc2 20-30 15-20 20-50
Sc3 30-45 20-30 10-30

Produits d’altérations sur granite

% fine IP CBR
sable 20-50 5-30 10-60
argile 50-90 15-35 5-20
L’indice CBR est la résistance au poinçonnement d’un sol. Un sol qui contient plus
d’éléments fin à un indice de plasticité faible et un faible indice CBR
b. Argiles
Produits d’altérations sur schiste
% fine IP CBR
As1 50-80 15-35 5-30
As2 65-95 15-35 0-10

c. Utilisation optimale des matériaux naturels :

• Routes revêtues
BB-SA-BA 3 à 5 cm de Couche de roulement
G1 Couche base
G2 Fondation
G3 Sous-couche et plateforme des terrassements

• Routes en terre
G2 15 cm de Couche roulement
G3 Base / Fondation et plateforme

IV. NOTIONS DE TRAFIC

1. Fatigue des matériaux

Les structures de chaussée sont soumises à des sollicitations diverses :
• contraintes de compression
• poinçonnement et arrachements entraînés par le trafic
• le gradient géothermique et l’action de l’eau
• etc.

16
 Le phénomène de fatigue est un phénomène d’usure des matériaux entre eux à
l’intérieure de la structure ; on a une attrition et une abrasion. Elles sont dues aux
passages répétés des véhicules.
(Voir graphique : comportement rhéologique des matériaux)

Γt

Graveleux-ciment

Sables-ciment

Nbre de véhicules

2. Classe de trafic
Chaussées à double sens :
Classes Véhicule/jour Nombre total PL 10-15 ans
T0 0 -100 Route non revêtue
T1 100 -300 105-5.105
T2 300 -1 000 5.105-1,5.106
Route revêtue
T3 1000 - 3 000 1,5.105-4.106
T4 3 000 - 6 000 4.106-107
T5 6 000 -12 000 Autoroute 107-2.107

Les voitures particulières n’usent pas les routes mais plutôt les poids lourds. On a 20 à
30% de poids lourds. PTC > ou = 3,5 T
• Durée de vie théorique sous conditions d’exploitation définies de la route : 10 à 15 ans.
• Trafic cumulé de PL sur la durée de vie (voir tableau)

a. Loi de LIDDLE : équivalence des essieux

 P  4
n =  
 E .S 

17
 USA= 8,2 T
E.S
France / RCI = 13 T

RCI : P < ou = 10 T

3. Matériaux de chaussées
L’objet de la géotechnique routière est de prévoir le comportement des sols soit à
l’occasion des travaux de construction de la route ou lorsque la chaussée est en service
et que le sol supporte des charges répétées et subit l’influence des intempéries.
a. La 1ère démarche est l’identification du matériau :
⇒ L’AG qui donne la distribution pondérale des grains ou particules du sol suivant leurs
dimensions.
Enrochements D> 200 mm
Cailloux 20<D< 200 mm
Graviers 2<D< 20 mm
Gros sable 0,2<D< 2 mm
Sables fins 0,02<D< 0,2 mm
Limons 0,002<D< 0,02 mm
Argiles D< 0,002 mm

Les résultats de cet essai donne :

 % fines passant aux tamis de 80µ (74 µ chez les anglo-saxons
 Cu=D60/D10 donnant une idée de la stabilité du sol
 Cc =D202 / (D10xD60)
Pour des éléments de diamètres inférieurs à 80µ, on utilise l’analyse par sédimentométrie.
⇒ Les LLA
⇒ La teneur en eau
⇒ La teneur en matières organiques
b. La 2ème démarche est la caractérisation du futur comportement du matériau devant les
sollicitations du trafic et les autres conditions de l’environnement :
⇒ Essais de compactage (γd Proctor et Wop), énergie de compactage et partant l’engin
adapté au matériau.

18
⇒ Les essais mécaniques définissant la loi rhéologique : CBR , essais de plaques, Los
Angelès, micro Deval, compression simple, essai brésilien, essai de flexion, essai
triaxial et l’essai de fatigue.
c. La 3ème démarche est la définition des critères d’acceptabilité:
⇒ Ce sont les spécifications techniques et diffère d’un pays à un autre : utilisation de tel ou
tel matériau dans telle partie de la chaussée en fonction du trafic attendu et des
conditions d’entretien.
Dans le contexte géopédologique de la Côte d’Ivoire, on rencontre 3 types principaux de
ressources de matériaux de chaussées :
d. Matériaux naturels rencontrés en RCI
COUCHE DE CHAUSSEE TYPES DE MATERIAUX
 Sable argileux (SA)
 Plateforme  Graveleux latéritiques ou alluvionnaires
 Graveleux limonitiques (GLi)
 Argiles sableuses (AS)
 Sable argileux (SA)
 Fondations  Graveleux latéritiques ou alluvionnaires
 Grave concassé ou naturel
 Sable argileux au ciment (SA)
 Base  Graveleux latéritiques ou alluvionnaires
 Grave ou tout venant de concassage
 Revêtement (pour les  Sable argileux (SA)
chaussées en terre  Graveleux latéritiques

19
CHAPITRE 4 : LES GRAVELEUX LATERIQUES
Bibliographie :
- Recommandation du LBTP
- Utilisation des GN en couche de chaussée
- Utilisation des GC en couche de chaussée
- Manuel sur les routes dans les zones tropicales et désertiques

I. DEFINITION DES GRAVELEUX LATERITIQUES

Ce sont des sols d’altération tropicaux constitués par un mélange meuble de
matériaux fins, de module enduré de formes diverses et généralement arrondies et de
dimensions de allant de 1 à 2 cm. Il s’agit de l’horizon B et des sols à horizon
concrétionné de couleur rouge jaunâtre.
Pédologie : étude du sol
Nodule : noyau
Induré : devenu dur
Ces concrétions sont variées c'est-à-dire sont constituées de dépôts successifs de
M2O3 ; le plus souvent ferrugineux autour d’un nucléus, généralement un grain de
quartz ou de latérite.

II. GENESE ET LOCALISATION

Les graveleux latéritiques sont rencontrés dans les pays tropicaux et comportent
généralement un niveau concrétionné ou gravillonaire d’épaisseur variable. Ils sont
constitués de rognons de quartz, et ou de pisolithes, de concrétions latéritiques plus ou
moins friables et ce en proportions variables ; et pris dans une matrice d’argile rougeâtre à
marron grise.
Ils tirent leur genèse de la famille de différents matériaux rencontrés dans diverses parties
du monde et dont le caractère famille est lié à l’existence de conditions nécessaires à leur
formation (alternance de saisons pluvieuses et sèches, la température, la roche mère, la
topographie, etc.) .

Régions tropicales
chaudes et humides

Bouaké : 1 000 mm
Tabou : 2 400 mm
En Côte d’Ivoire, les saisons se présentent comme suit ;

20
 Saison sèche végétation
8 mois savane
4 mois forêt
Saison des pluies : 08 mois en forêt et 04 mois en savane
Les GLa se trouvent sous forme de nappes d’épaisseur variable entre 0,20 et 1,00
mètre ; entre une couche de terre végétale et une couche de sols fins latéritiques.

III. CLASSIFICATION DES GRAVELEUX LATERITIQUES

(Voir chapitre précèdent : G1, G2, G3)

IV. NORMES RECOMMANDEES

L’on utilise les graveleux uniquement dans les couches de chaussées. Les matériaux
sont caractérisés par :
E : le module d’Young
µ : Le coefficient de poisson
ϕ : L’angle de frottement interne
C : La cohésion
Sur le chantier on détermine :
⇒ CBR
⇒ AG : analyse granulométrique
⇒ % fine
⇒ Limites d’ATTERBERG
L’aspect le plus important dans le choix des matériaux est le CBR. Parmi ces
matériaux choisis par rapport au CBR, on détermine les autres aspects.

1. Recommandations du LBTP
Valeur minimale du CBR (95%OPM 96h)
T1 T2 T3 T4 T5
Couche
25 30 30 30-35 30-35
fondation
Couche
60 80 80 - -
base

2. Recommandations de la DCGTx (BNETD)

Fondation} Ip > ou = 30 de T1 à T5

21
 Base } CBR> ou = 30
Coefficient : LOS ANGELES
T1 T2 T3 T4 T5

Fondation 60 60 55 50 50

Base 45 45 40 - -

3. Normes du manuel de dimensionnement pour l’utilisation du graveleux

Graveleux latéritiques Couche de base Couche de fondations
Densité sèche à l’OPM 2,00 mini 1,90 mini

Limite de liquidité WL 35 maxi 50 maxi

Indice de plasticité IP 25 maxi 15 maxi

Gonflement linéaire 0,3 % 1% maxi

Granulométrie=passant à 38 mm 85-100 80-100
19 mm 70-100 65-100
10 mm 50-95 50-100

5 mm 40-90 35-100

2,5 mm 30-80 25-80

0,7 mm 15-45 15-55

0,08 mm 5-20 5-35
CBR – après 4 jours d’imbibition

Pour 100% γd OPM

80 Minimum 30 Minimum
Pour 97% γd OPM

V. RECONNAISSANCE ET EXPLOITATION DES GISEMENTS

Terminologie :
emprunts

Carrière
Route : base = 0,20 x 11 x D
Fondation = 0,15 x 12 x D D : distance
On a en moyenne 4 à 5 m3 / ml

22
 1. Première recherche
Très grand emprunt
10 hm x 20M = 200ha
Emprunt normal
500M x 500M = 25ha
Petit emprunt
200M x 100M = 2ha

2. Deuxième approche
Maillage de 40 à 50M
• On note pour chaque sondage un puit
• Epaisseur de découverte
• Epaisseur de chaque couche + prélèvement dans chaque couche 1 ou 2
Les normes portent sur CBR, IP, %fine, % matières organiques
Puissance moyenne réelle exploitable : V = 22 500 m3
a. Exploitation
Abattage et débroussement. Un bull travail à une distance d<50m
Lors du décapage, les mauvais matériaux, la matière végétale, sont dégagé vers
les zones stériles ou mis en cordons ou en andains
b. Contrôle
(Fait par la main-d’œuvre)
• 1 limite d’ATTERBERG tous les 200 m
• % fine tous les 200 m
• 1OPM tous les 200 m
• 1 densité tous les 100 m
• 1 mesure d’épaisseur tous les 100 m
• 1 CBR tous les 500 m

VI. LE GRAVELEUX LATERITIQUE AMELIORE AU CIMENT

Le traitement aux liants hydrauliques des matériaux naturels de chaussées a pour but
d’apporter à ces derniers, un complément de stabilité mécanique nécessaire. Le principal
liant utilisé en RCI est le Ciment.
C’est le sol-ciment est utilisé généralement en couche de fondation ou couche de base.

I. Conditions du traitement
• Coût du traitement
• Efficacité du traitement dépendant :
o De la granularité

23
 o Les LLA ou ES
o Les teneurs en matières organiques
II. Facteurs conditionnant les caractéristiques satisfaisantes
• La teneur en eau
• Le délai de malaxage
• La compacité doit être la plus élevée possible
• L’épaisseur à mettre en place
III. Indicateurs de l’efficacité
• Le CBR du sol-ciment
• La résistance à la traction (essai brésilien) ou traction flexion
Des valeurs limites sont données en fonction de la destination de la couche.
IV. Actions du ciment
• Apporte une cohésion entre les grains du GLa et augmente la résistance
d’ensemble
• Crée un feutrage dans les pores du GLa, ce qui le rend souple et augmente la
résistance à la traction variant ainsi entre 9 à 13 % de la Rc.
Des valeurs limites sont données en fonction de la destination de la couche.
V. Fabrication et mise en œuvre
• Fabrication en centrale
On dispose de deux types de dosages :
 le dosage volumétrique ou de peson à jauge de contrainte
 le dosage pondéral
• A la sortie de la centrale, contrôler
 la teneur en eau w%
 l’homogénéité
 le dosage de ciment
• Fabrication in-situ
 approvisionnement des matériaux
 mise en œuvre de la teneur en eau désirée
 répandage du ciment :
o en cordeau à la banane, puis répandage
o en sacs entre cordeau et pige et répandage à la raclette
o répandeuse ou au traîneau

24
  pulvimixage : le meilleur CBR est obtenu à 2 ou 3% en ciment avant la teneur
en eau Wopt.
Le pulvimixage se fait dans le sens longitudinal

25
CHAPITRE 5 : LES SABLES ARGILEUX

INTRODUCTION
Ils constituent le principal matériau de la bande sédimentaire du Sud-est de la Côte d’Ivoire.
En CI :
• 80% gras
• 10% rocheux
• 10% sable

I. CLASSIFICATION DES SABLES ARGILEUX

CLASSES WL IP % Fines ES CBR γdopm Wdopm
SC1 15-35 5-15 8 35 30-60 1,95-2,10 7-11
SC2 30-40 15-20 20 30 20-50 1,90-2,02 9-13
SC3 35-40 20-30 30 20 10-30 1,85-2,25 11-14
Sg 20-60 5-30 100 40 20-40 1,80-2,10 7-14

CBRimbibé
La sensibilité du matériau à l’eau est testée par le rapport , et il est exigé une
CBRàOH
valeur minimale de 0,5.
Pour être utilisé en couche de base, le sable argileux doit faire l’objet d’une amélioration
mécanique ou physico-chimique.

II. RECOMMANDATIONS POUR L’UTILISATION DU SABLE ARGILEUX

CLASSE DE TRAFIC
CARACTERISTIQUES
T1 T2 T3
CBR F
25 30 30
B
Teneur en fines F
20 20 20
B
Indice de plasticité F
15 30 30
B
Gonflement F
3% 3% 3%
B

26
CHAPITRE 6 : LES MATERIAUX CONCASSES

INTRODUCTION
Ils résultent du concassage d’une roche massive (ou des matériaux alluvionnaires).
Exemples de carrières : Carrière de M’Brago (CADERAC), Carrière d’Attinguié (SISAG),
Carrière d’Akébéfiat et la Carrière d’Azaguié.

I. CARACTERISTIQUE DU MATERIAU

1. Classe granulaire
d/D
0 / 60 : couche de fondation
0 / 31,5 : couche de base
30 / 55 : ballasts de chemin de fer
La dimension D joue sur la stabilité, la ségrégation d’une couche. Elle agit sur la finition de
la couche (plus D est grand ; plus la surface est rugueuse) sur l’épaisseur.
Si on a un matériau d/D, il faut une épaisseur de couche ≥ 2,5 D.
Pour les différentes couches, il faut l’Essai LOS ANGELES.
FONDATION BASE RENFORCEMENT
(LA) (LA) (LA)
T1 <ou= 45 <ou= 40 35
T2 <ou= 40 35 30
T3 <ou= 40 35 30
T4 <ou= 35 30 -
T5 <ou= 35 - -

Fines <ou= 1,6 mm matériaux peu plastique

2. Forme et angularité
• La longueur L : plans les plus éloignés du matériau
• L’épaisseur E : plan les plus rapproché du matériau
• La grosseur G : dimension de la maille ; carré mini au travers duquel passe le
granulat
⇒ Coefficient d’aplatissement
G/E > 1,58 mesuré sur la fraction 4/ D : c’est le % des éléments.

27
 Pour une couche de chaussée G / E < 30

II. FABRICATION
On distingue trois types de tamis dans une carrière :
• les concasseurs
• les cribles ou tamis
• les bandes transporteuses ou sauterelles

Concasseur

Crible ou tamis

Sauterelle

III. MISE EN ŒUVRE

Répandage et compactage : après compactage l’épaisseur minimale de la couche
de matériau est emin > 2,5 D avec D = diamètre du plus grand granulat.
Pour un bon compactage d’un matériau concassé, il faut un vibrant.
L’efficacité d’un compacteur dépend de la masse, de la fréquence.
L’avantage du concassé est qu’il permet une traficabilité immédiate. Son inconvénient
c’est qu’il manque de cohésion
Contrôle d’exécution : on a deux types de structures de chaussée
• Structure souple
qui se déforme
• Structure rigide
en béton armé

28
 CHAPITRE 7 : LES LIANTS HYDROCARBONNES

• Le goudron
• Le bitume
Le goudron est le plus ancien liant par rapport au bitume. Le goudron est un sous
produit du charbon (houille) et le bitume est un sous produit du pétrole. Le bitume est
dur à T° ordinaire (ambiante) et mou à T° élevée (à partir de 100°).

I. QUALITES DES LIANTS ROUTIERS

• Très visqueux à température ordinaire
• Pas se ramollir trop vite
• Adhérer au granulat
• Avoir une bonne résistance
⇒ Liants routiers de base : Bitume et goudron
• Bitume : provient de distillation de pétrole brut dit brut pétrole
• Goudron : provient de distillation de houille.
⇒ Les essais sur liants hydrocarbonés
• Essai de pénétration à l’aiguille
• Point de ramollissement bille et anneau
• Mesure de la viscosité
• Essai de ductilité

II. BITUME
Produit solide ou liquide obtenu à base de la colonne de distillation des bruts lourds
Présentation : à chaud mélanger au agrégats pour couche base et revêtement
Propriétés du bitume : on définit le module de rigidité
dépend du temps de charge
et susceptibilité thermique.
Mouillabilité et adhésivité : a des propriétés pour mouiller à des proportions le s
granulats et d’adhérer avec eux.

1. Cut-backs
Mélange bitume + solvant pétrolier.
Le solvant diminue la viscosité du mélange à température ambiante et disparaît.
La vitesse de séchage dépend de la nature du solvant et du dosage.

29
 Utilisé en :
• imprégnation des couches de base
• enduits superficiels
• enrobage pour enrobés à fluide

2. Emulsion de bitume
Mélange liant noir + eau en présence d’émulsifiant puis agiter rigoureusement
 L’émulsifiant à deux rôles :
• abaisse la tension inter faciale entre différente phase + ou – aqueuse et le
bitume
• stabilise l’émulsion en se fixant à la périphérie des globules de bitume
 Rupture de l’émulsion : par disparition d’eau
• physique : évaporation et compactage
• chimique : émulsion anionique et cationique
 Caractéristiques :
• teneur en eau
• viscosité Euler en degrés E = temps d’écoulement de l’émulsion/ temps
d’écoulement d’eau distillée
• susceptibilité à la température
• PH de phase aqueuse
• vitesse de rupture
• stabilité au stockage
 Spécifications :
• teneur en eau maximale +2%
• viscosité Euler à 20° C
-émulsion fluide 2 à 6° E
-émulsion semi fluide 6 à 15°E
-émulsion visqueuse 15 à 30°E
• quand la température passe de 20° à 40°C pas de va riation de viscosité à +
de 30%
• stocké en fûts de 200l, doit rester stable plus de 3 mois
 Utilisation en technique routière :
• émulsion cationique employée universellement et bonne adhésivité avec
matériaux siliceux.

30
• émulsion anionique avec matériaux basiques (calcaire pur)
• utilisée en imprégnation des couches de base, pour enduits superficiels, pour
graves traités (grave émulsion)
• utilisées en couche d’accrochage

(Voir Annexe 1 & 3)

31
 LES ENROBES

INTRODUCTION
Les enrobés sont un mélange de granulats et de bitume ou de goudron.
On distingue 4 types d’enrobés :
• Enduits superficiels
• Sand-asphalt ou sables enrobés
• Enrobés denses
• Béton bitumineux
Suivant un bilan en 1993 pour les routes nationales, on a :
• Enduits superficiels
61 Km
• Sand-asphalt
3 925 Km
• Enrobés denses
140 Km
• Béton bitumineux
1 312 Km
Les enrobés ont pour rôle de :
• Protection des couches de chaussées (étanchéité)
• Sécurité et confort des usagers
⇒ Propriétés
• Imperméabilité
• Bonne adhérence pneumatique

I. ENDUITS SUPERFICIELS
C’est une succession de couches de produits bitumineux et d’agrégats ou de
concassés. Ils sont en :
• Monocouche
4/6
• Bicouche
4/6
6/10
• Tricouche
4/6
6/10
10/14
NB : Les enduits superficiels n’ont pas besoins d’une centrale d’enrobage. Ils se font à
froid. Il n’y a pas de fines dans les enduits.

32
 II. SAND ASPHALT
La majorité des routes revêtues en CI sont faites en sand-asphalt. C’est un ensemble
de bitume et de sable. Le sable peut être naturel ou concassé.

III. ENROBES DENSES

C’est un tout venant de concassés ou semi concassés. On a par exemple : 0/10 ; 0/14

IV. BETONS BITUMINEUX

On effectue une composition granulaire. On a les compositions suivantes :
0/4 – 4/10 – 10/14 ;
0/4 – 4/6 – 6/14 ;
0/4 – 4/6 – 6/10.
Pour toutes ces compositions on a ep >ou= 2,5 G ou G est la grosseur du plus gros
granulat.

V. DEFINITIONS

1. Teneur en liants t
t = poids bitume / poids agrégats secs

4% < t < 7%

2. Module de richesse k

t = α • k • 5 Σ.
Σ : surface spécifique conventionnelle (somme des surfaces de tous les agrégats) en
m²/kg
α : coefficient correcteur de masse volumique théorique (MVT)
Σ = 0,25G+2,3S+12S+135f
G : % en poids du matériau de Φ>6mm (graviers)
S : % en poids du matériau de 0,315< Φ <6mm (sable grossier)
S : % en poids du matériau 80u< Φ <0,315mm (sable fin)
f : % en poids du matériau de Φ < 80u (fines)

& = 2,65 / MVT

33
MVT : masse volumique théorique
En général, on a pour le granite 2, 65
Compacité= complément de % vide
92%
8%
% vide = (MVT- MVA) / MVT
MVA : masse volumique apparente
Ic = MVA / MVT avec Ic : compacité

VI. CARACTERISTIQUES MECANIQUES

(Voir annexe)-document 3

VII. ESSAI SUR LES ENROBES

Il doit être fait à une certaine température à une certaine vitesse (18°C)

1. Essai de compression - immersion /essai duriez /LCPC

Il permet d’établir la compacité de référence sur le chantier et permet de définir la
teneur du matériau en eau. On a une éprouvette ; agrégats <ou= 20mm ; T°= 140°C
On applique une charge à la presse F = 120 kg / cm²
Elle se fait progressivement pendant 1mn.
7 éprouvettes : - 3 à l’air en 7j à 18°C
-3 à l’eau à 7j à 18 °C
-1 densité balance hydrostatistique
• Les 3 éprouvettes a l’air
• Les 3 éprouvettes a l’eau
On chasse l’air des éprouvettes, on les plonge dans l’eau. On détermine un ratio
X= Reim / Recomp >ou= 0,7
Reim = Résistance à la compression de l’éprouvette à l’eau
Recomp = Résistance à la compression de l’éprouvette à l’air
• La dernière éprouvette
Densité = masse volumique apparente
MVA = l =P/V
MVT = Z (P.agregat + P.bit) / Z (V.agregat + V.bit)
V = (P – P’) / w
P’ = P – Vw

34
 2. Essai Marshall
Il mesure la stabilité du matériau, on l’appelle Stabilité Marshall : résistance en Kg
>ou= 800 Kg
Φ = 6,3 mm ; T° et vitesse données. On mesure la comp acité.

3. Essai Hubbard-field
Stabilités Hubbard-field sur Sand-asphalt. C’est un essai d’extrusion.
Stabilité H.F : effectué en kg >ou= 700 kg
-3 éprouvettes à 18°C après 24h
- 3 éprouvettes à 24h à l’air
- 1 éprouvette à l’eau en 1h à 60°C

Bibliographie : recommandation pour choix, l’étude et la réalisation des couches

bitumineuses de surface.
LBTB
1978 : - première partie = les Sand-asphalt
- deuxième partie = les enrobés denses
- troisième partie = les bétons bitumineux.
1978 : recommandation pour la formulation et la réalisation des enduits superficiels

4. Essai d’extraction aux liants

Permet de déterminer la teneur en liants du matériau. (voir essai KUMAGAWA) ou
cours de matériaux ou TP de matériaux.

5. Etude des mélanges et de formulation

• Stabilité minimale donnée
• compacité optimale
• Vérifier sensibilité à l’eau
Le module de richesse K
LBTB : 3,4<K<4,20
DCGTx : 3,50<K<4
La teneur en bitume t

35
 VIII. SPECIFICATIONS
Béton bitumineux Sand-asphalt
Module de richesse k 3,5<k<4
Compression DURIEZ 91-95% 89-95% =>5-11% vide
Résistance-compression
Rc>ou=70 bars Rc>ou=50 bars
DURIEZ
Rapport immersion /
>ou= 0,70 >ou=0,70
compression
Compression Marshall HF 94-97% 92-96%

fluage <ou=4mm
Stabilité M / HF >ou=800kg >ou=700kg
% vide 70-80% 65-75%
Compacité in-situ >ou=98% CM >ou= 98 CHF

Quand on a :
• compacité faible et stabilité élevée
% fines élevé
• compacité élevée et stabilité faible
% fines réduit
• compacité faible et stabilité faible
% de fines ; compacité du granulat ; % de
bitume élevé
• R.imm / R. compr faible (<0,70)
chargement de bitume
dope d’adhésivité

36
ANNEXES

37
ANNEXE 1 : SPECIFICATIONS DES BITUMES : D’APRES SHELL

38
39
ANNEXE 2 : LES ENROBES

40
41
42
ANNEXE 3 : FABRICATION DES BITUMES

43
44
ANNEXE 4 : STRUCTURES TYPES DES CHAUSSEES EN CI – REPANDEUSE DE LIANTS – ES BICOUCHE

45
MISE EN ŒUVRE DES E.S BICOUCHE – REPANDEUSE DE LIANTS

46
47
Photo d’une Autoroute en AUSTRALIE

Présentation de chaussées bitumées

48