Structure d’une chaussée : couches, fonctions et granulats

1. Introduction générale

Une chaussée est un ouvrage multicouche destiné à :

• supporter les charges du trafic,
• assurer la durabilité et le confort de roulement,
• protéger le sol support contre les agressions mécaniques et climatiques (eau, gel).

Chaque couche a un rôle spécifique et utilise des granulats adaptés à sa fonction mécanique et hydraulique.

2. Organisation générale d’une chaussée

De haut en bas :

• Couche de roulement
• Couche de base
• Couche de fondation
• Couche de forme
• Sol naturel (plate-forme)

3. La couche de roulement

Position

Couche superficielle, en contact direct avec les usagers.

Fonctions

• Assurer l’adhérence (sécurité).
• Garantir le confort de roulement.
• Protéger les couches inférieures.
• Résister à l’usure et aux agents climatiques.

Granulats utilisés

• Granulats concassés de haute qualité :
  • calcaires durs,
  • roches éruptives (basalte, diabase),
  • silico-calcaires.
• Bétons bitumineux :
  • BBSG (béton bitumineux semi-grenu): l'enrobé à chaud de référence.
  • BBTM (très mince),
  • enrobés drainants.

Propriétés recherchées :

• Excellente résistance à l’usure,
• Bonne rugosité,
• Bonne tenue au polissage.

4. La couche de base

Position

Entre la couche de fondation et la couche de roulement.

Fonctions

• Couche fortement porteuse.
• Reprise directe des efforts de trafic.
• Limitation de l’orniérage et de la fatigue.

Granulats utilisés

• Graves-bitume (GB)
• Bétons bitumineux de base
• Graves traitées au ciment (chaussées rigides ou semi-rigides)

Exigences sur les granulats :

• Forte résistance à l’usure (Los Angeles faible),
• Bonne adhésivité au liant,
• Granulométrie contrôlée.

5. La couche de fondation

Position

Au-dessus de la couche de forme (ou directement sur le sol si elle est absente).

Fonctions

• Première couche structurale de la chaussée.
• Répartition des charges du trafic.
• Limitation des déformations permanentes.

Granulats utilisés

• Graves non traitées (GNT) :
  • 0/31,5
  • 0/20
• Graves traitées aux liants hydrauliques :
  • grave-ciment,
  • grave-laitier.
• Granulats naturels concassés (calcaire, silico-calcaire).

Granulats résistants mécaniquement, bonne compacité.

6. La couche de forme

Position

Entre le sol support et la couche de fondation.

Fonctions

• Améliorer la portance du sol naturel.
• Homogénéiser le support.
• Limiter les effets de l’eau et du gel.
• Répartir les charges vers le sol.

Granulats utilisés

• Graves naturelles (0/31,5 – 0/63)
• Sables graveleux
• Matériaux traités :
  • sol + chaux (sols argileux),
  • sol + ciment.
• Matériaux recyclés (béton concassé, graves recyclées).

Granulométrie large, matériaux peu coûteux, rôle surtout géotechnique.

7. Le sol support (plate-forme)

Définition

Sol naturel ou remanié sur lequel repose l’ensemble de la chaussée.

Fonction

• Support initial de la structure.
• Conditionne le dimensionnement des couches supérieures.

Propriétés importantes

• Portance (CBR, EV2)
• Sensibilité à l’eau
• Compressibilité
• Gélivité

Un sol médiocre nécessite une couche de forme.

8. Synthèse comparative

9. Idée clé à retenir

Plus on monte dans la structure de la chaussée, plus les contraintes mécaniques augmentent et plus la qualité des granulats doit être élevée.