Journée technique - LAVOC Sécurité et performance des enrobés drainants E. Simond Chef de la section Géotechnique et Laboratoire Division des routes nationales

Journée technique - LAVOC

Sécurité et performance des enrobés drainants

E. Simond

Chef de la section Géotechnique et Laboratoire

Division des routes nationales du canton de Vaud

E. Simond RN-VD Journée technique LAVOC - 14.09.05

Plan de l'exposé

Caractéristiques du DRA (PA)Historique VD + état actuelDrainant vis-à-vis des accidentsAnalyse de la perte de gravillon par rugolaserDrainant bicoucheConclusions


Rappel enrobé drainant

Enrobé à courbe granulométrique discontinueTeneur en vides très élevée >22%Teneur en vides communicants très élevée

>15-17%

1 m2 de DRA posé en 4 cm d'épaisseur contient : * ~9 litres de vides* dont ~7 litres de vides communicants




Avantages et inconvénientsAvantages

absence d'aquaplanage réduction du bruit de roulement - confort de

l'automobiliste et du riverain absence de projection d’eau en temps de pluie limite la température du support en été

Inconvénients certaines phases de l'entretien hivernal durabilité - propriétés mécaniques plus faibles


Historique du DRA dans le canton VD

1991 1ère expérience 850m encore en service1993 1er pont en enrobé drainant 19931999 Pose de DRA82000 1er tronçon en DRA bicouche 300m2003 Passage de déviation et saignées en

DRA bicouche


Etat actuel des drainants sur les autoroutes vaudoises

Longueur du réseau RN vaudoises : ~206 kmLongueur recouverte d’enrobé drainant : ~65 kmDont 16 ponts :~2 km

~ 1/3% du réseau est recouvert de DRA



Analyse de l'accidentologie sur DRA

Incidence de la pose d'enrobé drainant sur le taux d'accidents

Répartition des accidents en fonction de l'état de la chaussée (sèche, mouillée, …)

Quatre tronçons ont été analysés



Taux d’accidents Ur

Le nombre d’accidents par rapport à un million de véhicules kilomètres

Z(i) nombre d’accidents sur le tronçon iDTV trafic journalier moyen sur le tronçon iL(i) longueur du tronçon i en kmT période d’analyse en années


Tronçon A N1 km 83.4 à 85.8

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Année

Ta

ux

d'a

cc

ide

nts

Ur

[ac

c*1

06/(

vh

*km

*an

)]

Tronçon A+

Tronçon A-

Moyenne axe N1Pose du drainant

1998


Tronçon B N1GL km 59 à 63.5

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Année

Ta

ux

d'a

cc

ide

nts

Ur

[ac

c*1

06/(

vh

*km

*an

)]

Tronçon B+

Tronçon B-

Moyenne axe N1GL

Pose du drainant

1999


Tronçon C N9 km 28.6 à 31

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Année

Ta

ux

d'a

cc

ide

nts

Ur

[ac

c*1

06/(

vh

*km

*an

)]

Tronçon C+

Tronçon C-

Moyenne axe N9

Pose du drainant

2000


Tronçon D N9 km 48 à 58.7

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

Année

Ta

ux

d'a

cc

ide

nts

Ur

[ac

c*1

06/(

vh

*km

*an

)]

Tronçon D+

Tronçon D-

Moyenne axe N9

Pose du drainant

1998


Incidence sur le taux d'accidents

Pas de différence significative sur le taux d'accidents entre avant et après la pose d'enrobé drainant

Les écarts observés sont dans la fourchette de précision de l'indicateur


Etat de la chaussée lors de l'accident

Six classification sèche humide mouillée enneigée verglacée neige fondante

Chaussée sèche

Chaussée avec eau


Avant et après la pose de drainant

Avant DRA Après DRA

62.5%

37.5%

chaussée sèche

chaussée avec eau

70.4%

29.6%

chaussée sèche

chaussée avec eau


Avant et après la pose de drainant avec eau

Avant DRA Après DRA

mouillée65%

humide20%

enneigée13%

neige fondante0.6%

verglacée1.1%

mouillée54%

humide40%

enneigée4%

neige fondante1.0%verglacée

0.5%


Avant - après en chiffresavant la pose du drainant après la pose du drainant Différence

Nombre d'accidents

%Nombre

d'accidents% %

sèche 295 62.5 476 70.4 7.9

humide 35 7.4 79 11.7 4.3

mouillée 116 24.6 110 16.3 -8.3

enneigée 23 4.9 8 1.2 -3.7

verglacée 2 0.4 1 0.1 -0.3

neige fondante 1 0.2 2 0.3 0.1

472 676

Etat de la chaussée


Etat de la chaussée lors de l'accident

Sur 2 tronçons ~ pas de différence significative

Sur deux tronçons baisse de près de moitié des accidents sur chaussée avec eau


Planches d’essais en enrobé drainant

7 planches d’essais de ~300mBexExécutées en 1998Courbe granulométrique identiqueType de liant différent


Type de liant

Planche 1 B 80/100 + Vestoplast (0,3%)Planche 2 Shell CARIPHALTE DAPlanche 3 BP Olexobit SMAPlanche 4 B55/70 + Trinidad (1,8%)Planche 5 CTS - bitume caoutchoucPlanche 6 Styrelf 13/80Planche 7 Colflex N55



Léger arrachement de gravillons sur ces planches dû au trafic PL chaîné

Relevé visuel selon quatre classes évaluant l'arrachement des granulats



Classe A: quasiment pas de gravillons arrachés, quelques grains cassés,

Classe B: quelques gravillons arrachés et cassés dans les traces des roues (plus de gravillons cassés qu'arrachés),

Classe C: quelques gravillons arrachés et cassés dans les traces des roues (plus de gravillons arrachés que cassés),

Classe D: groupes de gravillons arrachés dans les traces des roues.


Résultat du relevé qualitatif visuelN° de

plancheType de liant

Classe d'arrachement

5 CTS - bitume caoutchouc A

6 Styrelf 13/80 B

1 B 80/100 + Vestoplast (0,3%) C

2 Shell CARIPHALTE DA C

7 Colflex N55 C

3 BP Olexobit SMA D

4 B55/70 + Trinidad (1,8%) D


Du qualitatif au quantitatif

Comment passer d'une appréciation qualitative venant d'un relevé visuel à une appréciation quantitative objective

Test via une analyse au rugolaser une mesure tous les mm profil millimétrique


Analyse du profil en long par le rugolaser

Les intervenants pour cette étude

CETE de Lyon, le rugolaser Inser, Calculs statistiques sur les profils NibuX's, Analyse des mesures - définition de taux

d'arrachement


Le rugolaser


Le rugolaser


Résultats bruts

0.057

0.058

0.059

0.060

0.061

0.062

0.063

0.064

0.065

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Distance [m]

Pro

fon

de

ur

[m]


Démarche appliquée

Comment différencier la porosité naturelle du drainant d'un arrachement de grain Epurage du profil réel (fichier de 60'000 valeurs

pour 60 m) Notion de "pics" et de "trou" Si les 2 valeurs à gauche et à droite d'un point sont

plus grandes --> "trou" Inversement pour les "pics"


Profil simplifié

0.057

0.058

0.059

0.060

0.061

0.062

0.063

0.064

0.065

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25

Distance [m]

Pro

fon

de

ur

[m]


Démarche appliquée

Profil simplifié : un pic - un trouNotion de "creux"Limite entre "creux normal" (porosité du

drainant) et "creux arrachement"Calcul d'un "taux d'arrachement" étant le

rapport entre la longueur des "creux arrachement" et longueur totale


Définition du "creux"

0.057

0.058

0.059

0.060

0.061

0.062

0.063

0.064

0.065

0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10

Distance [m]

Pro

fon

de

ur

[m]

Longueur

Profondeur


Hypothèse retenue

Limite entre "creux normal" et "creux arrachement" Profondeur > 4.2 mm


Taux d'arrachement

0%

5%

10%

15%

20%

25%

1 2 3 4 5 6 7

N° de la planche

Ta

ux

d'a

rra

ch

em

en

t [%

lo

ng

ue

ur]


Relevé visuel - taux d'arrachementN° de

plancheType de liant

Classe d'arrachement

Taux d'arrachement

5 CTS - bitume caoutchouc A 5%

6 Styrelf 13/80 B 14%

2 Shell CARIPHALTE DA C 15%

7 Colflex N55 C 16%

3 BP Olexobit SMA D 22%

4 B55/70 + Trinidad (1,8%) D 23%

1 B 80/100 + Vestoplast (0,3%) C 25%

Drainant bicouches


Bicouche dans le TPC en dévers unique

DRA11

DRA 22






Saignées en DRA bicouche







Conclusions

Pas de baisse significative sur le taux d'accidents

Baisse de ~8% des accidents sur chaussée avec eau

Baisse de ~4% des accidents sur chaussée enneigée

Bonne corrélation entre relevé visuel et taux d'arrachement défini


Enrobé drainant oui ou non?

Demande de la part des riverains (bruit)Demande de la part des automobilistes (confort)Durée de vie sur autoroute de ~15 ansLes réparations ne sont pas un véritable problème Entretien hivernal plus pointu (maîtrise du timing)

Bilan RN-VD positif


... Il faut bien que je supporte deux ou trois chenilles si je veux connaître les papillons. Il paraît que c’est tellement beau ...

St-Exupéry - le petit prince

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Journée technique - LAVOC Sécurité et performance des enrobés drainants E. Simond Chef de la section Géotechnique et Laboratoire Division des routes nationales