D:\BROSSEAUD\Mes documents\_Synchro\Stages-guide-Note info-liant-expert-divers-ORsurface\Documentation-Guide- MO\Dimensionnement\<strong>GT</strong> <strong>conception</strong> <strong>dimensionnement</strong> chaussées -<strong>JFC</strong>.doc Exemple explicitant la démarche kobisch-r Page 108 19/01/2009
D:\BROSSEAUD\Mes documents\_Synchro\Stages-guide-Note info-liant-expert-divers-ORsurface\Documentation-Guide- MO\Dimensionnement\<strong>GT</strong> <strong>conception</strong> <strong>dimensionnement</strong> chaussées -<strong>JFC</strong>.doc 7. ORNIERAGE DES COUCHES BITUMINEUSES 7.1. Définition L’orniérage des couches bitumineuses est un phénomène qui affecte principalement les couches de surface (liaison et roulement), parfois les anciennes couches de roulement recouvertes. Il concerne les structures de types bitumineuses épaisses, semi-rigides, mixtes et inverses. Il se traduit par l’apparition dans les bandes de roulement d’ornière « à petit rayon » (largeur de l’ordre de 0,80 m) sur une longueur significative (au moins une dizaine de mètres en continu), accompagnée le plus souvent de bourrelets en bord d’ornière, parfois d’une fermeture du matériau en fond d’ornière (aspect lisse). Ce désordre n’a pas d’effet sur la durabilité de la structure (au sens patrimonial), mais affecte doublement la sécurité des usagers (à partir de 10 à 15 mm de profondeur d’ornière) : d’une part par un effet de guidage ressenti dans la conduite par tous les temps, d’autre part par un risque d’aquaplanage dû à la rétention d‘eau dans l’ornière par temps de pluie. 7.2. Causes du phénomène L’orniérage résulte du comportement thermo-visco-plastique des matériaux bitumineux. Sous l’effet d’une élévation de température (effet thermique), le liant bitumineux se ramollit (effet visqueux), permettant le réarrangement du squelette granulaire du mélange (effet plastique) sous l’effet du pétrissage généré par le passage des essieux lourds ; ce ré-arrangement du mélange consiste généralement en une augmentation de la compacité du mélange, puis en une extrusion du matériau du centre de la bande de roulement vers les côtés. Dès que la température diminue, le bitume se rigidifie, figeant le matériau dans sa nouvelle géométrie. Le phénomène apparaît lorsque : - la température ambiante (et donc a fortiori celle du mélange) est élevée (à partir de 35°C voire dès 30°C) ; le phénomène est d’autant plus accentué que la température est élevée, et qu’elle le reste longtemps ; - la vitesse de sollicitation est plus lente (voie en rampe) ; - le matériau est soumis à un trafic agressif (trafic poids lourds élevé, canalisé) ; - les sollicitations de cisaillement sont importantes (giratoire, zones de freinage) ; - la couche bitumineuse est d’épaisseur suffisante (0,04 m et plus). L’évolution de l’ornière peut se faire : - soit progressivement, au fil du temps : la cause de cet orniérage peut alors être recherchée dans la formulation du matériau, probablement inadaptée aux conditions d’usage, ou dans un léger défaut de fabrication (excès de liant, passant à 2 mm élevé i.e. supérieur à 30-32%, défaut de fines) ; - soit rapidement : la cause en est alors souvent une période de fortes chaleurs, inhabituelle et durable, qui provoque le réchauffement de la couche sur toute son épaisseur et l’apparition de l’orniérage par mécanisme visco-plastique dans la masse du matériau, lorsque celui-ci est inadapté à ces sollicitations thermiques (inadéquation de la classe du liant par exemple). 7.3. Détection et traitement Il est détecté : - soit par le gestionnaire, visuellement, à l’occasion d’une visite de son itinéraire ou par plainte des usagers ; dans ce cas, l’ornière a atteint une profondeur importante (12 à 15 mm au minimum) ; - soit lors d’une campagne d’auscultation, auquel cas l’ornière est le plus souvent de faible amplitude (5 à 10 mm). La solution de réparation à retenir dépend de la cause supposée de l’orniérage, de la vitesse d’évolution de l’ornière et de la couche concernée. kobisch-r Page 109 19/01/2009