Réduction de l’impact des conditions climatiques sur les infrastructures routières

Responsables

Ferhat Hammoum (Ifsttar/MAST/MIT) et Caroline Mauduit (CEREMA)

Enjeux et objectifs

Parmi les effets du changement climatique, deux phénomènes sont en particulier susceptibles d’affecter la pérennité des infrastructures :

  • des périodes de chaleur et d’ensoleillement plus fréquentes et plus intenses pouvant occasionner un dessèchement du sous-sol avec une réduction des capacités de portance, provoquer des déformations permanentes de la surface des chaussées et engendrer un vieillissement accéléré des matériaux,
  • des hivers plus doux et plus humide et des cycles de gel/dégel plus fréquents avec des infiltrations d’eau entraînant une détérioration rapide des infrastructures routières.

L’objectif est de proposer des recommandations pour adapter les spécifications actuelles en matière de caractérisation des matériaux utilisés dans les couches de chaussée et d’adapter des règles de conception et de dimensionnement en vue de diminuer l’impact des effets climatiques. Les matériaux recyclés et les matériaux à basse énergie entrent dans ce champ d’investigation.

Sujets traités

  1. Définition de la base de données climatiques exploitables pour les infrastructures et instrumentation d’un site
  2. Les mouvements d’eau dans la chaussée et les effets des cycles gel/dégel
    • S2.1 : les mouvements d’eau dans une chaussée
    • S2.2 : La sensibilité à l’eau des matériaux et les effets des cycles gel-dégel
    • S2.3 : Etude du phénomène de retrait du sous-sol sur la chaussée
  3. Les effets de la température sur les structures de chaussées
    • S3.1 : L’étude de l’influence de la température sur le comportement des matériaux routiers
    • S3.2 : La prise en compte des températures dans le dimensionnement des chaussées
  4. Etude de la durabilité des infrastructures routières à long terme Prise en compte du vieillissement des matériaux et de la fatigue de la structure

Partenariats envisagés

Météo France (données climatiques et logiciel ISBA Route pour la distribution des températures), SETRA (Indicateur climatique, spécifications des matériaux et règles de dimensionnement), Université de Limoges (décollement de couches, fissuration thermomécanique), ENTPE (comportement mécanique des matériaux bitumineux), LTHE (Transferts hydriques dans les milieux non saturés), USIRF (amélioration des performances des matériaux, LHOIST (traitement à la chaux des enrobés bitumineux), IRRDIM (Dimensionnement des structures – variation temporelle de la température)

Produits principaux visés

  • Nouvelles méthodes d’essai pour la prédiction en laboratoire de la durabilité des matériaux (résistance aux cycles gel/dégel, tenue à l’eau, délaminage des couches, fissuration thermique, vieillissement chimique) permettent de définir des spécifications pour les matériaux avec une meilleure prise en compte du climat.
  • Prise en compte du profil de température dans les chaussées à partir des données climatiques
  • Adaptation de la méthode de dimensionnement du corps de chaussée, recommandations sur les hypothèses de calcul de dimensionnement.