Influence de la rigidité du revêtement sur les prédictions de soulèvement au gel

Chaque annee, lors de la saison hivernale, la penetration du gel dans les structures de chaussees induit de nouvelles contraintes pouvant provoquer des soulevements au gel. En fonction de la structure de chaussee, plusieurs outils de prediction permettent de quantifier la grandeur de ces soulevements au gel. Par contre, dans ces outils, le type de revetement n’est pas considere. Le but de ce projet est de determiner si la rigidite d’un revetement de chaussee influence la grandeur des soulevements au gel. Presentement, lors du dimensionnement d’une structure de chaussee, les soulevements au gel sont limites sur autoroute par le Ministere des Transports du Quebec a 50 mm pour les chaussees a revetement bitumineux et 40 mm pour les chaussees a revetement rigide. Lorsque les previsions de soulevements au gel depassent ces valeurs, l’epaisseur de la couche de materiau granulaire est augmentee dans le but de diminuer la portion de sol d’infrastructure gelif expose au gel. L’installation d’un revetement de chaussee limitant les soulevements au gel permettrait de diminuer l’epaisseur de la couche de materiau granulaire, ce qui pourrait entrainer des economies interessantes. Pour repondre a la problematique, un logiciel d’analyse par differences finies a ete utilise dans le but d’y modeliser une structure de chaussee. Le revetement de cette structure de chaussee a ete modelise dans le logiciel selon quatre scenarios; un revetement d’enrobe bitumineux, un revetement de beton arme continu (BAC), un revetement de dalles courtes non armees non goujonnees (DCNANG) et un revetement de dalles courtes non armees goujonnees (DCNAG). Les contraintes et les deformations liees aux soulevements au gel de la chaussee a revetement bitumineux ont ete definies et ensuite appliquees sur les trois types de chaussees a revetement de beton. Il a ete possible de simuler la reaction des revetements de beton face aux soulevements au gel. Dans le cas ou les contraintes liees aux soulevements au gel de la chaussee bitumineuse ont ete appliquees sur les trois types de chaussees de beton, les resultats montrent que la reduction de soulevement est importante. Dans le cas ou les deformations liees aux soulevements au gel de la chaussee bitumineuse ont ete appliquees sur les trois types de chaussees de beton, les resultats montrent que la reduction de soulevement est aussi importante. Dans ces deux cas, une couche de materiau granulaire permettant de reduire l’exposition au gel d’un sol d’infrastructure gelif ne serait pas requise. Ces simulations montrent qu’un revetement possedant une rigidite importante devrait etre en mesure de limiter, en partie, la grandeur des soulevements au gel prevus.

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