Brevet FR2265913A1 — publié le 19751024

La présente invention concerne une route composée d'un substratum, d'un ballast granulé et compressé et d'une couche stratifiée bitumineuse, et renfermant une nappe textile. Une route construite avec des matières bitumineuses selon un mode de construction classique, par exemple selon "Standardisierung der bituminôsen Fahrbahnbefestigungentl (supports standardisés dévoies routières bitumineuses), publié en 1967 par le Ministère des Transports et de la Circulation de la République Fédérale d'Allemagne, se compose d'un substratum (ou fond de construction) dont la couche supérieure représente l'assiette, d'une fondation constituée par une matière de ballast granuleuse ou d'une matière équivalente, et d'une couche stratifiée bitumineuse, appelée superstructure. Le substratum doit répondre à certaines exigences précises en-ce qui concerne sa capacité de portée.Des sols in-situ ne possèdent pas toujours la capacité de portée suffisante pour une construction routière compose de la fondation et de la superstructure-, surtout lorsqu'ils comportent des constituants plus ou moins cohérents. La désignation "constituant cohérent" correspond à la définition selon la publication de A. Holl, "Bituminose Strassen" (routes bitumineuses) Wiesbaden-et Berlin, pp. 117 et sq. Un sol qui contient des constituants cohérents est soumis à une déformation plastique sous une contrainte quand sa limite de fluidité est dépassée. Les procédées de classification des sols et les définitions correspondantes se trouvent dans la Norme Industrielle Allemande (DIN) nO 18 196.En République Fédérale d'Allemagne, le Ministère des Transports et de la Circulation a publié des "Instructions supplémentaires pour les travaux de terrassement de-la construction routière", édition 1965 (ZTVE - StB 65); ces instructions exigent par exemple sous la rubrique 3.124.7, à l'égard des sols cohérents, "au-dessus de ll-assiette servant de support a la couche de protection anti-gel" des valeurs de capacité de portée (E2) de 450 kg/cm. Les valeurs de la capacité de portée sont determi- nées par un essai de pression par des plaques, un essai sur le terrain qui est décrit dans "Merkblatt für bodenphysikalische Prüfverfahren im StraRenbau" (3ème édition 1963, réédition 1964, publiée par Forschungsgesellschaft für das StraSenbauwesen e.V., Kola, Maastricherstr. 45). Les expériences pratiques ont prouvé que les valeurs exigées par l'instruction ZTVE StB 65 ne sont atteintes sur des sols cohérents qu'après des opérations de construction importantes,du fait de la tendance de ces sols à une déformation plastique. Ces opérations consistent en général à remplacer le sol in-situ, ou à le stabiliser à l'aide de chaux ou de ciment.Elles donnent à l'assiette une capacité de portée au moins égale à la valeur exigée. Cependant, lesdits.procédés pour la stabilisation de la fondation sont en général très compliqués et comateux, c'est-à-dire que pour leur exécution rentable il faut se procurer des matériaux non-cohérents, ou bien il faut un équipement technique spécial, ou encore ilfaut satisfaire aux deux conditions à la fois.Puis, sur l'assiette ayant une capacité de portée suffisante,on exécute une construction routière selon des modes de construction usuels conformes à l'état de la technique : on peut par exemple étaler p-lusieurs couches de matières de construction bitumineuses (voir par exemple Alfred Holl, Ibid.) sur une fondation composée d'une couche de gravier (gravier anti-gel) convenablement compacté et servant de protection contre le gel. On On sait que l'on peut utiliser des nappes non-tissées, de préférence des nappes composées de filaments longs, comme support unique sous un revêtement d'asphalte (voir le brevet français publié sous le N" 2 108 145) ou comme stabilisant du sol (voir le brevet français publié sous le NO 2 157.270).Pourtant,ces nappes ne sont pas utilisées pour des routes de construction classique, c'est-à-dire composées de plusieurs couches des matières de cons truction minérales et bâties sur une fondation d'une capacité de portéeinsuffisante,mais la couche d'asphalte est appliquée directement sur la surface non-tissée étalée sur la fondation, sans mise en place dlun ballast granulé et compressé. La présente invention a pour but de mettre à la disposition de la technique une route d'un mode de construction simple qui rend superflus lesdites opérations et ledit équipe- ment supplémentaires. La présente invention a résolu ce problème grâce au fait que, selon le procédé de l'invention, on étale la nappe textile sur la fondation, et que cette nappe textile est essentiellement imperméable aux particules solides de la-fondation. Un mode d'exécution préféré de la route conforme à l'invention met en jeu une nappe non-tisse, et un autre mode-d'execution spécial utilise un tissu. Il y a interêt à renforcer la nappe non-tissée par aiguilletage. na nappe textile se compose de préférence de polyes-lers, de polyamides ou de polycléfines. La rresentt- lrl-sention permet de préparer une fondation d'une capacite de portee suffisante sans avoir recours à des opérations speciales complique ou à un équipement supplémen- taire, tout simplement par l'étalage d'une surface textile sur la fondation dont la capacité de portée une permet pas la construction routiere complète, et par le recouvrement ultérieur de la surface textile par un ballast granulé, par exemple du gravier. Ce ballast est compressé de manière connue. Un essai de pression par des plaques prouve que la capacité de porte de I'ensemble compose d'une fondation, d'un ballast granulé et compressé et d'une nappe textile étalée sur la fondation et essentiellement imperméable aux particules solides de la fondation, dépasse de loin la capacité de;ortee d'un ensemble qui ne comporte pas la nappe textile.C'-est pourquoi une route construite selon l'invention, lorsqu'elle est obtenue par l'application d'une coucl-ie stratifiée bitumineuse sur cette surface, présente une solidité nettement plus grande qu'une route construite conformément à l'état de la technique, c'est-a-dire sans incorporation de la surface textile spéciale et disposée de façon particulière. La nappe textile étalée sur l'assiette et recouverte de gravier sert de couche de séparation et de répartition des charges entre le substratum et la fondation de renfort de route, et elle empêche un mélange des particules cohérentes du substratum et du ballast granulé. Un mélange se produit lorsque la charge transmise par la couche de ballast granulé aboutit à ce que la pression du grain individuel sur le substratum susceptible de déformation plastique dépasse localement sa limite de fluidité. Une couche separatrice telle quine nappe textile diminue ces pointes de pression locales et répartit la charge sur une surface plus tendue. Ce fait permet de rester en dessous de la limite de fluidite. De la même façon on peut également empêcher une rupture du terrain, c'est- -dire un déplacement de volumes Voisins du substratum l'un vers l'autre lorsque la résistance au cisaillement du substratum est dépassée. La surface textile n'est pas recouverte de terre ou incorporée dans le substratum, comme cela est décritdans le premier fascicule publié de la demande de brevet de la R.F.A nO 2.162.726, donc cette surface textile n'est pas une armature destinée à renforcer le substratum. La nouveauté présente est surtout caractérisée en ce que la surface textile est essentiellement imperméable aux particules du substratum, c'est-a-dire qu'elle est imperméable à partir d'une dimension des grains qui dépend de la structure de la surface textile. La dimension des grains qui la traversent tout juste devrait être voisine des dimensions des grains qui traversent un crible fin, c'est-a-dire elle ne devrait pas dépasser0,2 mm.Ceci garantit que seulement une suspension aqueuse de particules inférieures à 0,2 mm au maximum pourra traverser la surface textile. De telles suspensions ont une viscosité à peine plus élevée que celle de l'eau et peuvent être évacuées par les systèmes de drainage incorporés dans la fondation routière, en même temps que l'eau de surface. La surface textile peut être ou bien un tissu préparé dé manière traditionnelle, de préférence composé des fibres synthétiques résistantes au pourrissement et ayant une résistance suffisante à la traction, ou bien une surface nontissée ayant également une résistance suffisante à la traction. La présente invention offre l'avantage que, grace à la nappe étalée sur l'assiette, la capacité de portée d'un substratum, qui par lui-même a une portée insuffisante, est augmentée de manière à atteindre, dans beaucoup de cas, les valeurs minimales -de la capacité de portée exigée par les instructions de construction routière ("Bauvorschriften par exemple ZTVE-StB 65"). Une route construite conformément à la présente invention a la même durabilité qu'une route dont la construction comprend les opérations usuelles mentionnées cidessus pour améliorer la capacité de portée du substratum. La couche stratifiée bitumineuse se compose des constituants bitumineux habituels, et elle peut être composée d'une seule ou de plusieurs couches. D'habitude la couche supérieure est une couche particulièrement résistante à l'usure. On préfère utiliser des nappes non-tissées, constituées de fils sans fin. Très souvent on les renforce par une opération d'aiguilletage. Mais la nappa textile peut aussi bien être tissée. La propriété la plus importante, aussi bien pour les nappes non-tissJ-es que pour les tissus, est leur imperméabilité presque totale aux particules solides du substratum. La capacité de portée du substratun est aussi améliorée lorsque la nappe textile C2t parfaitement imperméable aux suspensions aqueuses des particules solides du substratum, comme c'est le cas lorsqu'on utilise des nappes textiles enduites de matières synthétiques. L'exemple suivant illustre l'invention Exemple L'assiette, c'est-à-dire la couche supérieure du substratum, d'une construction routière-a une capacité de portée de E1 = 45,7 kg/cm2 (première charge) ou de E2 = 142 kg/cm2 (seconde charge) - détermine par l'essai de pression par des plaques. On incorpore au-dessus de cette assiette une couche de 50 cm d'épaisseur de gravier nti-gel de granulation p/45, que l'on compacte dtt manière habituelle.On mesure sur cette couche, à l'aide d'un essai de pression par des plaques, les capacités de portée E1 = 70 kg/cm2 ou E2 = 171 kg/cm2, A 3 m du point d'essai, où l'assiette n'a pas éte recouverte, on étale une nappe non-tissée en poly(téréphtalate d'éthylèneglycol), aiguilletée, dont le titre du fil est de 8 dtex et le poids par unité de surface de 500 g/ sur cette nappe on empile 50 cm de gravier 0/45 et on le compacte.Lors d'un essai de pression par des plaques effectué immédiatement après le compactage on 2 obtient les valeurs E1 = 203 kgXcm2 ou E2 = 547 kg/cm ; on effectue une nouvelle mesure, en un endroit voisin, 2 jours apres le compactage, et on trouve les valeurs-E1 = 286 kg/cm2 et E2 = 652 kg/cm. La nappe non-tissée décrite dans le présent exemple convient spécialement bien à la construction d'une route selon l'invention. Un avantage appréciable est constitué par la haute résistance à la rupture qui est, pour ladite nappe non-tissée en polyester, de 25 kg/cm environ, déterminée sur une ban de de lo cm de large, montée approximativement selon la norme DIN 53 857 sous forme d'un tuyau flexible de 5 cm. L'utilisation pour la construction des routes selon l'invention exige d'habitude une résistance à la rupture d'au moins 15 kg/cnt, de préférence d'au moins 25 hg/cm; de telles résistances a la rupture sont atteintes par d-es nappes nontissées d'un poids par unité de surface de souplement 300 g/m, 9 et spécialement partir le r)Oo g/m'. La haute résistance au déchirement et à la déchirure amorcée constitue un avantage spécia-l des nappes non-tissées. Outre leur solidité exceptionnelle, leur mise en oeuvre lors de la construction d'une route est sans problèmes.Ces nappes ne sont pas endommagees par la couche de ballast.- L'utilisation de nappes textiles, surtout de nappes non-tissees, selon la présente invention, n'est pas limitée à certaines matières fibreuses spéciales. De même que des tissus ou des nappes non-tissées en polyester, on peut utiliser des nappes en polyamides, polyo oléfines ou polyacrylonitriles ainsi qu'en fibres naturelles. L'utilisation de ces dernières est pourtant limiteeà des guibres résistantes au pourrissement, ce qui constitue une condition primordiale pour les constructions de terrassement. Quant à l'utilisation de toutes les nappes textiles, celles-ci doivent avoir une résistance suffisante au dechirement et une haute résistance à la déchirure amorcée, de sorte qu'elles ne soient pas endommagees lors de la construction d'une fondation de portée suffisante. Le dessin annexé représente une coupe partielle de la route selon l'invention; les chiffres de référence ont les significations suivantes 1 - substratum; 2 - assiette, c'est-à-dire la couche supérieure aplanie du substratum 1; 3 ; nappe textile; 4 -- ballast granulé et compacté; 5 - couche stratifiée bitumineuse. REVFNDICATIONS 1. Route composée d'un substratum, d'un ballast granulé et compacté et d'une couche stratifiée bitumineuse, et contenant également une nappe textile, caractérisée en ce que la nappe textile est étalée sur le substratum et qu'elle est essentiellement impermeable aux particules solides du substratum. 2. Route selon la revendication 1, caractérisée en ce que la nappe textile est une nappe non-tissée 3. Route selon la revendication 1, caractérisée en ce que la nappe textile est un tissu. 4. Route selon la revendication 2, caractérisée en ce que la nappe non-tissée est renforcez par aiguilletage. 5. Route selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface textile se compose de polyesters. 6. Route selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface textile se'compose de polyamides. 7. Route selon la revendication 1, caractérisée en ce que la surface textile se compose de polyoléfines.