Chaussée routière

La structure de la chaussée routière

La chaussée routière est un moyen efficace pour pouvoir se déplacer un peu partout dans le monde. Composée de plusieurs couches, elle doit supporter la circulation de nombreux véhicules (camions, voitures, vélo) chaque jour. Apprenez-en plus sur la structure de la chaussée routière dans cet article et sur les matériaux de la chaussée routière dans un deuxième volet !

Par Léa Ordener / Le 18 avril 2023

Définition de la chaussée routière

Une chaussée est par définition une surface plane, imperméable et résistante, qui a pour rôle de protéger le sol support des agressions générées par le trafic ou le climat. Elle peut être routière, ferroviaire, aéroportuaire, industrielle ou encore de tramway. Elle est composée de plusieurs couches, afin d’assurer sa durabilité et sa résistance, et peut avoir des structures différentes, en fonction de la nature du sol, de l’importance de la circulation, du type de chaussée…

La construction d’une chaussée routière dépendra donc de plusieurs facteurs, entre autres :

  • des facteurs politiques et économiques : choix du tracé, des liaisons… ;
  • du trafic routier ;
  • des aspects techniques : sol support, matériaux (liants, granulats, etc.), structure, dimensionnement… ;
  • du budget pour la réalisation de ce projet de construction.

Le dimensionnement de la chaussée est l’épaisseur du revêtement et de la couche de fondation. Le choix du dimensionnement d’une route dépend en partie du trafic (surtout de poids lourds PL) durant sa durée de vie.

D’ailleurs, pour déterminer la couche de surface utilisée, on doit d’abord connaître la classe de trafic (Ti) fixée en fonction de la moyenne journalière annuelle en PL à la mise en service, puis la classe de trafic cumulé (TCi) sur la durée de vie de la chaussée.

La structure de la chaussée routière

Les différentes couches de la chaussée routière
Les différentes couches de la chaussée routière

Le rôle de la chaussée est de pouvoir supporter le poids du trafic y circulant. Elle s’appuie sur un sol support et est composée de plusieurs couches :

  • la couche de surface : cette couche est la partie supérieure de la chaussée composée d’une couche de roulement et d’une couche de liaison. On l’appelle plus communément le “revêtement de route”. Elle est donc en contact direct avec les pneumatiques des véhicules, les usagers et fait face aux conditions climatiques. Son rôle est de résister aux efforts des pneus, de garantir une bonne étanchéité pour éviter l’infiltration de l’eau, et d’assurer un certain confort à la circulation.
  • la couche de base : avec la couche de fondation, elles forment la couche d’assise. C’est une couche intermédiaire qui permet de répartir les contraintes issues des efforts provoqués par les pneumatiques.
  • la couche de fondation : son rôle est identique à celui de la couche de base.

En dessous de la chaussée, se trouve la partie terrassement, qui, elle aussi, est subdivisée en plusieurs couches :

  • La plate-forme support de chaussée (PFSC), qui fait le lien entre la partie chaussée et la partie terrassement et est la surface supérieure de la couche de forme ;
  • la couche de forme (CdF) : elle permet d’optimiser la portance du sol support. Elle n’est pas forcément obligatoire si la partie supérieure des terrassements a une portance suffisamment importante (entre 50 MPa et 200 MPa). Une couche de fin de réglage (CfR) vient protéger la couche de forme, formée de gravier clouté ou de bitume liquide ;
  • la plate-forme de la partie supérieure des terrassements ou arase (AR), qui est également une plate-forme ;
  • le sol support qui correspond à la partie supérieure des terrassements (PST), appelé remblai (sol surélevé) ou déblai (sol enfoui). La nature du sol support varie selon la géologie du terrain : sol fin argileux, sol marno-calcaires, sol de types sables et graves, etc.

La portance est la capacité d’une plate-forme, d’une couche ou d’un sol à résister aux contraintes et aux déformations liées au trafic routier.

Il y a plusieurs classes de plate-formes, définies dans le Guide des terrassements routiers (GTR), qui dépendent de la portance de la plate-forme (en MPa).

Voici ci-dessous un tableau répertoriant la classe d’arase (ARj), la classe de plate-forme support de chaussée et les portances correspondantes selon le GTR.

Les différentes classes de plate-formes de chaussée selon leur portance
Les différentes classes de plate-formes de chaussée selon leur portance

Quels sont les différents types de structure de routes ?

Il existe différentes structures de chaussée, qui varient en fonction de la couche d’assise :

  • les chaussées souples : ici la couche de forme n’est pas nécessaire. Les matériaux de composition sont traités aux liants hydrocarbonés et les couches de fondation et de base peuvent être composées de grave non traitée. Les matériaux utilisés sont :
    • Couche de fondation : graviers non traités (GNT) de type B2 ou B1 ;
    • Couche de base : la grave bitume de classe 3 ou GNT de type B2.
      Chaussée souple
      Chaussée souple
  • les chaussées semi-rigides épaisses : elles sont constituées d’une couche de surface reposant sur une couche d’assise (base) ou de deux couches (base + fondation). Les matériaux de composition sont traités avec un liant hydraulique (laitier, cendres, ciment…). Voici les différents matériaux qui peuvent être utilisés :
    • Couches de base/fondation : la grave ciment ou liant routier (G3), la grave laitier prébroyé (G3), la grave laitier granulé (G2), le sable traité (S3), sols fin traités ;
    • Couche de fondation seulement : le sable traité (S2), les MIOM traités (S2).
      Structure d'une chaussée semi-rigide dont la portance de la plate-forme support de chaussée est inférieure à la classe PF2
      Structure d’une chaussée semi-rigide dont la portance de la plate-forme support de chaussée est inférieure à la classe PF2
      Structure d'une chaussée semi-rigide dont la portance de la plate-forme support de chaussée est supérieure à la classe PF2
      Structure d’une chaussée semi-rigide dont la portance de la plate-forme support de chaussée est supérieure à la classe PF2
  • les chaussées rigides : les matériaux utilisés sont :
    • couche de fondation : le béton maigre BC2 ou une grave ciment ;
    • couche de base : la dalle béton BC5.
      Chaussée rigide
      Chaussée rigide
  • les chaussées bitumineuses épaisses : les matériaux de composition sont traités avec un liant hydrocarboné (comme le bitume). Les matériaux utilisés sont : le grave bitume de classe 3 (GB3) et l’enrobé à module élevé de classe 2 (EME 2). Les différentes couches sont collées ;
  • les chaussées à structure mixte : certaines couches de matériaux vont être traitées aux liants hydrauliques et d’autres aux liants hydrocarbonés. Les matériaux utilisés sont :
    • couche de fondation : graves, sables traités aux liants hydrauliques ou matériaux auto-compactants ;
    • couche de base : la grave bitume de classe 3.
  • les chaussées à structure inverse : alternance de couches de matériaux traitées aux liants hydrauliques, hydrocarbonés et sans traitement.

Qu’est-ce qu’un liant ?

Un liant est un matériau qui se solidifie afin d’atteindre des caractéristiques spécifiques : résistance en compression, en traction, etc. Il va permettre de coller d’autres matériaux entre eux. Il existe différents types de liants, comme par exemple :

  • les liants hydrauliques : le ciment, la chaux hydraulique, le plâtre,… ;
  • les liants hydrocarbonés : le goudron, le bitume,… ;
  • les liants aériens : chaux aérienne,…

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Sources :

  • Infociments ;
  • Wikiterritorial ;
  • materrio.construction.
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