Influence de la saturation sur la portance et la durabilité des chaussées drainantes

Abstract

Les chaussées drainantes sont des structures routières conçues pour favoriser l’infiltration et l’évacuation rapide des eaux pluviales, contribuant ainsi à réduire le ruissellement et à limiter les risques d'inondations. Elles répondent à des enjeux environnementaux importants, mais leur perméabilité est susceptible de favoriser la pénétration de l’eau et d’altérer la portance ainsi que la durabilité des matériaux. La problématique centrale de ce travail consiste à quantifier l’effet de la saturation en eau sur la portance des matériaux de voirie, en vue d’évaluer son influence sur la durée de vie des chaussées.

Ce projet a été réalisé en collaboration avec le Centre de Recherches Routières (CRR), qui a apporté son expertise technique. La méthodologie adoptée repose sur deux approches complémentaires. La première, expérimentale, comprend des essais Proctor pour déterminer la densité sèche maximale et la teneur en eau optimale, ainsi que des essais CBR effectués sur un sol limoneux typique de la région wallonne et sur un granulat calcaire 2/20 mm. Ces essais ont été réalisés à différentes teneurs en eau, en conditions non saturées et saturées, afin d’évaluer l’influence directe de l’eau. Un CBR répété a également été réalisé afin d’estimer le module résilient dans ces deux états de saturation pour chaque matériau et d’analyser leur comportement sous sollicitations cycliques. La seconde approche repose sur une étude paramétrique avec le logiciel Qualidim, qui utilise les modules mesurés et sa base de données pour simuler l’impact de la saturation en eau sur la durée de vie des chaussées. Les résultats de ces simulations sont comparés pour deux variantes, afin d’identifier, selon le niveau d’inondation, la solution la plus favorable.

Les résultats experimentaux mettent en évidence une diminution significative de la portance sous saturation en eau, avec un impact plus fort sur le sol que sur les granulats. Les simulations Qualidim confirment cette tendance, en montrant que cette dégradation mécanique se traduit par une réduction significative de la durée de vie des structures.

Ces constats soulignent la nécessité d’adapter les recommandations normatives, afin d’y intégrer explicitement les matériaux drainants et leurs principes de dimensionnement, pour garantir une durabilité comparable à celle des chaussées conventionnelles.