0-Tender dossier volume V - etudes geotechniques - Rapport.PDF
1. COOPERATION CAMEROUN –UNION EUROPEENNE
REPUBLIQUE DU CAMEROUN
Paix-Travail-Patrie
REPUBLIC OF CAMEROON
Peace-Work-Fatherland
MINISTERE DE L’ECONOMIE, DE LA
PLANIFICATION ET DE
L’AMENAGEMENT DU TERRITOIRE
MINISTRY OF ECONOMY, PLANNING
AND REGIONAL DEVELOPMENT
MINISTERE DES TRAVAUX PUBLICS
COMMISSION SPECIALE DES MARCHES FED
MINISTRY OF PUBLIC WORKS
SPECIAL TENDERS BOARD FOR EDF
AMENAGEMENT DE LA ROUTE RN 1
FIGUIL - MAGADA
DOSSIER D’APPEL D’OFFRES OUVERT
INTERNATIONAL
Volume 5.2 Etude Géotechnique
Référence de publication : EuropeAid/129814/D/WKS/CM
Financement: Fonds européen de Développement
Convention de financement N° CM/FED/2009/021-538
MAI 2010
2. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 1
SOMMAIRE
I. INTRODUCTION...................................................................................... 2
I.1. Documents recueillis.........................................................................................................................................3
I.2. Interprétation des données de reconnaissance visuelle......................................................................................3
I.3. Environnement de la route ................................................................................................................................3
I.4. Caractéristiques géométriques...........................................................................................................................6
I.5. Relevés de Dégradations ...................................................................................................................................6
I.5.1. Schéma itinéraire...............................................................................................................................................8
I.5.2. Dégradations de la route....................................................................................................................................9
I.5.3. Assainissement et ouvrages d’Art ...................................................................................................................10
I.5.4. Equipements de signalisation..........................................................................................................................11
I.6. Déflexions .......................................................................................................................................................11
I.7. Calage des résultats.........................................................................................................................................13
I.8. Exploitation des résultats de déflexion et de dégradations..............................................................................14
I.9. Conclusions.....................................................................................................................................................15
II. SONDAGES.........................................................................................17
II.1. Revêtement......................................................................................................................................................17
II.2. Couche de base................................................................................................................................................17
II.3. Couche de fondation........................................................................................................................................17
II.4. La plate forme .................................................................................................................................................17
II.5. Sol support (Zone de karal).............................................................................................................................17
III. ESSAIS DE LABORATOIRE ...............................................................18
III.1. Résultats d’essais de laboratoire......................................................................................................................18
III.2. CBR in - situ....................................................................................................................................................23
III.2.1. Résultats.....................................................................................................................................................23
III.3. Sondages au DCP............................................................................................................................................34
III.3. Problématique du Karal...................................................................................................................................40
III.3.1. Etude des zones spécifiques.......................................................................................................................41
III.3.2. Analyses de laboratoire..............................................................................................................................43
III.3.3. Tableau récapitulatif des essais gonflement et de perméabilité .................................................................43
III.4. Matériaux de viabilité......................................................................................................................................44
III.4.1 Emprunts.....................................................................................................................................................44
III.4.2 Carrières......................................................................................................................................................51
III.4.2 Investigations supplémentaires pour les carrières de Bidzar et de Moumour .............................................53
IV. DIMENSIONNEMENT DU RENFORCEMENT.....................................57
IV.1 Qualité de la structure .....................................................................................................................................57
IV.2 Classe de trafic ................................................................................................................................................57
IV.3 Méthode de dimensionnement.........................................................................................................................57
IV.3.1 Matériaux disponibles.................................................................................................................................58
IV.3.2. Structures de Chaussée ..............................................................................................................................59
IV.3.3. Vérification des structures de chaussée......................................................................................................60
IV.3.4 Conclusions.................................................................................................................................................61
V. PURGES..............................................................................................63
VI. ANNEXES............................................................................................64
3. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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I. INTRODUCTION
Les études géotechniques ont pour objet de déterminer les caractéristiques actuelles de la
chaussée (nature et épaisseurs des couches, caractéristiques de la plate-forme) et de recenser les
matériaux disponibles pour la construction de la route. Elles comprennent les tâches suivantes :
• Le relevé des dégradations ;
• Les mesures de déflexion à la poutre Benkelamn ;
• Les mesures du CBR in situ au DCP ;
• Les mesures de portance in-situ au moyen du DCP (Dynamic Cône Penetrometer) pour
l’étude de la chaussée ;
• Les sondages avec coupes de la chaussée existante et prélèvement d’échantillon ;
• La recherche des matériaux de viabilité ;
• Les puits manuels pour prélèvements d’échantillons remaniés en vue des essais
d’identification en laboratoire en zones d’emprunt ;
• Les prélèvements d’échantillons intacts en zones spécifiques de Karal et de remblais
aux fins d’analyses de laboratoires (essais d’identification, mesure de gonflement et de
perméabilité) ;
• En vue de la localisation et de l’étude des carrières et des matériaux rocheux, des
sondages au pénétromètre dynamique lourd, des carottages sur roche massives, des
essais mécaniques Los Angeles et Micro Deval, et des essais d’adhésivité Vialit ;
• Les essais de laboratoire (essais d’identification sur les matériaux de chaussée, essais
d’identification, compactage et portance CBR sur les matériaux d’emprunts, essais Los
Angeles et Micro Deval sur les échantillons des carrières) ;
A cet effet, deux campagnes de terrain ont été réalisées. La première par le Laboratoire agréé
BRECG, réalisée au cours des mois de février et de mars 2009, alors que la deuxième campagne a
été réalisée par le Laboratoire agréé INFRASOL entre le 28 décembre 2009 et le 30 janvier 2010.
Cette deuxième campagne a été jugée nécessaire pour d’une part compléter la 1ère
campagne et
réaliser les essais et sondages complémentaires demandés par l’Administration d’autre part.
Cette étude géotechnique a pour but de :
• décrire la nature des sols et des matériaux rencontrés ;
• déterminer leurs caractéristiques physiques, mécaniques et éventuellement
hydrogéologiques ;
• donner des recommandations sur les matériaux constituants les plates formes, ceux des
zones d’emprunt et enfin ceux des carrières rocheuses.
Le présent rapport rend compte des résultats obtenus, ainsi que nos observations et
recommandations.
4. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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I.1. DOCUMENTS RECUEILLIS
Afin de collecter et de centraliser le maximum de données relatives au tronçon de route étudié, nous
avons pris attache avec la Direction des Investissements et de l’Entretien Routiers, la Division des
Normes et de la Programmation et de la Cellule des Ouvrages d’Art.
Nous avons pu obtenir toutes les données relatives aux études effectuées en 2001, les résultats des
campagnes de comptage de trafic de l’année 2007.
I.2. INTERPRETATION DES DONNEES DE RECONNAISSANCE VISUELLE
La reconnaissance détaillée du tronçon de route concernée (relevé des dégradations et inspection
des ouvrages) nous a permis, de noter que globalement, les tronçons actuels de route en très
mauvais état sont dus à l’inexistence des ouvrages de décharge et des ouvrages d’assainissement
longitudinaux (section d’environ 10 km autour du carrefour de Magada).
L’aspect visuel montre que cette route a été entretenue sur toute sa longueur et ce pendant plusieurs
campagnes annuelles.
En dehors de quelques sections bien précises, la route semble être encore en bon état puisque la
vitesse praticable reste élevée et que les dégradations structurelles (nids de poule, orniérages, etc.)
ne sont pas très importantes, ou du moins ne le sont plus. Il faut noter que ce tronçon de route a été
bien entretenu, ce qui masque en fait son état réel. Ainsi, seule la campagne de mesure de déflexion
ainsi que les investigations géotechniques complémentaires effectuées détermineront l’état réel de
cette route.
I.3. ENVIRONNEMENT DE LA ROUTE
Sur le plan d’urbanisation, certaines sections de cet itinéraire sont caractérisées par une forte densité
de populations rurales ; les villages s’étalent le long de la route.
Les principaux villages traversés par cette sont, en partant de Figuil : Koppo, Figuil, Bidzar, Batao,
Moulvouda, Kongkong, Lam, Magada, Moutouroua, Laf, Mayé Guinadji, Moulva, Moussourtouk,
Mouda, Mobonou, Salak, Gaklé.
Quelques villages (Iongon par exemple) présentent des habitations très proches de l’emprise de la
route. Des démolitions devraient être envisagées pour pouvoir réaliser les travaux d’élargissement
de la route et de création des assainissements longitudinaux.
Nous avons relevé, par ailleurs, le long de la route plusieurs places de marchés périodiques non
aménagés.
Quelques aires de repos non aménagées, imposées par les conducteurs de poids lourds (Kongkong,
Mobonou, etc.) ont été relevées sur l’itinéraire.
Les éventuels risques environnementaux sont détaillés dans le schéma itinéraire.
Sur le plan géologique, on retrouve sur tout le long du tronçon essentiellement des roches
granitiques (foncées et claires). Ces roches, en se décomposant, ont donné des formations
latéritiques que l’on retrouve abondamment entre Batao et Magada. On note également dans cette
région, la présence de réservoirs naturels aménagés à l’issue de l’exploitation de la latérite pour
abreuver le bétail et pour la fabrique des briques en argile en saison sèche.
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Les cartes suivantes présentent les principales formations géologiques traversées par l’itinéraire.
Carte Géologique de la région de la route Figuil-Maroua
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Légende
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Ainsi, nous pouvons définir selon la carte qui précède les formations géologiques traversées par
l’itinéraire objet de cette étude.
I.4. CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES
La chaussée le long de l’itinéraire Figuil-Maroua présente une largeur de 6 m, sauf au niveau de
l’entrée et de la sortie de la ville de Figuil, où des élargissements et des revêtements des
accotements ont été réalisés pour porter la largeur circulable à 9 mètres.
Les accotements sont de 1 mètre de large en général, sauf certaines sections, où ils ont
complètement disparus.
Du point de vue tracé, sinuosité et déclivité, la section 2 du tronçon 2 (Carrefour Magada – Maroua)
possède d’assez bonnes caractéristiques. Le tracé est relativement tendu et les déclivités sont pour la
plupart comprises entre 2 et 5 %. Ce qui n’est pas le cas pour le tronçon 1 et pour la section 1 du
tronçon 2 (origine du projet au carrefour Magada) où les déclivités très faibles, sont parfois
inférieures à 1 % ce qui ne favorise pas l’écoulement des eaux superficielles et engendre la création
de zones de stagnation au niveau des accotements et des fossés.
Le revêtement de la chaussée observé sur l’ensemble du linéaire est un enduit superficiel bicouche.
Ce revêtement a été entretenu plusieurs fois, d’où la présence de plusieurs couches de revêtements
superficiels parfois et même de l’enrobé. Les accotements ne présentent pas de revêtement
actuellement.
I.5. RELEVES DE DEGRADATIONS
Pour réaliser le diagnostic de l’itinéraire Figuil - Maroua, nous avons, en premier lieu, mené trois
types d’investigations qui sont :
• La reconnaissance visuelle et le relevé des dégradations qui permettent d’évaluer la
gravité des désordres actuels de la route ;
• Une campagne de mesure de déflexions tous les 12,5 m en quinconce sur toute la
longueur de l’itinéraire, en vue de quantifier sa déformabilité ;
• Une série de sondages au pénétromètre dynamique léger qui donneront des
renseignements sur la structure en place, c’est à dire la nature et l’épaisseur des
différentes couches de chaussée. Des échantillons ont été prélevés et soumis aux essais
classiques d’identification (limites d’Atterberg pour les sols meubles et granulométries
pour la couche de base), et de portance (Proctor, CBR), en vue de déterminer leurs
LOCALITES FORMATIONS GEOLOGIQUES RENCONTREES
FIGUIL-BIDZAR (24Km) Gneiss migmatitiques ; Amphiboles et Pyroxènes ; Micaschistes
BIDZAR- MOUTOUROUA (27Km) Granites Syntectoniques ; Micaschistes
MOUTOUROUA- SALAK (48Km) Granites Syntectoniques ; Gneiss Inferieurs
SALAK- MAROUA (22Km) Alluvions ; Argiles Lacustres
8. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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caractéristiques mécaniques ;
Les résultats de ces investigations seront utilisés pour déterminer les méthodes de réhabilitation
adaptées aux problèmes à résoudre.
La campagne de reconnaissance détaillée a démarré au cours du mois de janvier 2009 avec le
déploiement de quatre équipes sur le terrain à savoir :
• L’équipe chargée des mesures de déflexion et des sondages au pénétromètre dynamique
léger ;
• L’équipe d’identification et de caractérisation des ouvrages d’art et hydrauliques pour
l’étude hydrologique et hydraulique ;
• L’équipe chargée de l’analyse des aspects environnementaux du projet ;
• Quatre brigades topographiques pour l’établissement des relevés de détails de
l’itinéraire.
Pendant la période du 08/02/09 au 18/02/09, une équipe du consultant, a procédé à une
reconnaissance de la route.
Cette reconnaissance avait pour but de recueillir sur le terrain, toutes les informations nécessaires à
la planification des travaux. Ces informations concernent :
• Le niveau de dégradation de la chaussée ;
• L’état des Ouvrages d’Art ;
• Les accotements et équipements annexes ;
• La signalisation verticale et horizontale ;
• Les équipements de sécurité ;
• La stabilité des talus ;
• L’entretien de la route ;
Les informations recueillies ont servi à établir le cadre du schéma itinéraire qui servira au relevé des
dégradations de la route concernée.
Dès le 10 Février 2009, l’équipe chargée de réaliser les sondages pour prélèvement des échantillons
de matériaux s’est mobilisée et soumettait tous les échantillons au laboratoire à Garoua pour
identification complète.
L’équipe de relevé VIZIROAD s’est déployée sur le terrain au cours du mois de février 2009, pour
la collecte des données de dégradations, et de caractérisation de la route.
D’une manière générale, l’itinéraire était parcouru à pied à raison d’environ 10 km par jour pour
pouvoir, d’une façon complète, relever toutes les dégradations présentes au niveau de la plate-forme
de la route et inspecter les ouvrages d’art et d’assainissement. Ceci constitue un excellent système
de repérage pour le relevé des dégradations et pour l’ensemble des équipes de travail sur le terrain.
Les informations recueillies seront notées sur des schémas itinéraires (matricules routières) en
format A3, soit environ une échelle de 1/5000ème
.
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Une deuxième campagne de relevé au VIZIROAD a été réalisée par le Laboratoire INFRASOL au
cours du mois de janvier 2010 en vue d’affiner les relevés réalisés sur le tronçon Magada-Maroua.
I.5.1. SCHEMA ITINERAIRE
Caractéristiques de la route, état des équipements et relevé des dégradations
Les informations relevées comprennent notamment :
• Les éléments de repère
9 Les agglomérations et villages ;
9 Les carrefours et intersections ;
9 Les accès aux pistes et aux riverains ;
9 Le risque environnemental ;
9 L’emplacement de la signalisation verticale (panneaux de police, panneaux de
signalisation et panneaux de présignalisation) ;
9 Les limites territoriales ;
9 Le franchissement des cours d’eaux ;
9 Les encombrements éventuels ;
• La géométrie de la route
9 Les différentes largeurs (accotements, chaussée) ;
9 La sinuosité du tracé en plan ;
9 L’indication des pentes du profil en long ;
9 L’emplacement et les caractéristiques des ouvrages d’art (types et dimensions, état
général, dégradations, etc.) ;
9 L’emplacement et les caractéristiques des ouvrages hydrauliques et des ouvrages
d’assainissement (types et dimensions) ;
9 L’emplacement et les caractéristiques des ouvrages de drainage latéral (types,
dimensions, état, etc.) ;
9 Les zones de terrassements (Déblais, Remblais, Profils mixtes) ;
• Les dégradations de la chaussée et des accotements
9 Les dégradations de surface ou arrachements (nids de poules, plumages, peignages,
pelades, ressuages, etc.) qui favorisent l’infiltration des eaux ;
9 Les fissures (épaufrures fissures (dents de scie, paraboliques, les faïençages,
etc.)qui sont en général superficiel ou structurels en fonction de leur gravité ;
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9 Les déformations (orniérages, affaissements, bourrelets, flaches, tôles ondulées,
etc.) qui traduisent les désordres structurels ;
• Les problèmes environnementaux
• L’état des équipements de signalisation
A ces éléments ont été ajoutés :
• Toutes autres observations telles que zones d’entretien (point à temps ou resurfaçage),
zones inondables, érosion du sol, dégradations de talus, etc. sont notées sous cette
rubrique ;
• Les résultats issus des investigations géotechniques ressortant l’origine des dégradations
ont été intégrés dans les schémas itinéraires ainsi que les aménagements y afférents ;
I.5.2. DEGRADATIONS DE LA ROUTE
Nous avons relevé trois types de dégradations :
• Les déformations de chaussée ;
• Les fissures et faïençages ;
• Les arrachements.
Elles sont caractérisées par leur gravité variant de 0 à 3, la valeur 0 correspondant à l’absence de la
dégradation. On distinguait ici les dégradations de type A (Déformations, Fissuration,
Réhabilitations en cours) entrant dans le calcul de la note VIZIR et celles de types B (les Nids de
poule les autres défauts de surface et les dégradations des rives et accotements) n’entrant pas dans le
calcul de cette note.
Sur tout le tracé, on a noté la présence de plusieurs nids de poule. Ces dégradations et déformations
ont été observées plus fréquemment et sont plus importantes au niveau du tronçon 1.
Dans le tronçon 2, la section la plus dégradée est celle allant de l’intersection vers Zibou à Magada
où il y a beaucoup de nids de poules. Ailleurs, quelques arrachements ou décollements de petites
dimensions (10 à 20 cm de large) ont été notés au niveau de la couche de roulement. On observe
également des épaufrures entre Magada et Batao dues au rétrécissement de la chaussée.
Dégradations de type A
• Les déformations
Elles sont présentes le long de l’itinéraire avec un indice de gravité 3 sur environ 11 à 13 %. Elles
sont très marquées entre les Pk 82 et 95 et ponctuellement sur l’ensemble de la route de gravité 2 et
beaucoup moins de gravité 1
• Fissures - Faïençage
Les Fissures - Faïençages ont été décelés sur l'ensemble de l’itinéraire malgré les travaux d'entretien
qui en ont probablement masqué certains. Elles sont généralement associées à des ornières qui
normalement évoluent vers les nids de poule. Elles sont de gravité 3 sur environ 12 % du tracé et
particulièrement dans les sections suivantes :
9 Pk 4+900 - Pk 5+800
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9 Pk 36+650 - Pk 37+100
9 Pk 53+000 - Pk 53+800
9 Pk 64+200 - Pk 65+800
9 Pk 69+900 - Pk 70+700
9 Pk 77+500 - Pk 79+750
9 Pk 82+200 - Pk 85+ 000
9 Pk 91+000 - Pk 94+900
9 Pk 107+000 - Pk 108+000
• Réhabilitations en cours
Les réparations ont été observées sur l’itinéraire. Elles sont très présentes avec un niveau de gravité
3 entre les Pk 57+500 et 58+500 et 91+000 et 94+ 800
Dégradations de type B
Elles concernent essentiellement les nids de poule très nombreux sur l’ensemble de l’itinéraire et les
dégradations de rive (épaufrures)
Les résultats des relevés sont présentés sur le schéma itinéraire (fourni en études préliminaires). Il
faut noter que cette route fait l’objet, annuellement, d’une campagne d’entretien courant
comprenant le nettoyage des accotements et le curage des fossés latéraux et des ouvrages
hydrauliques.
L’Entreprise Ketch est chargée de l’entretien de la route sur la section située dans la Région du
Nord et l’Entreprise Entrebat est chargée de l’entretien de la route sur la section située dans la
Région de l’Extrême Nord.
I.5.3. ASSAINISSEMENT ET OUVRAGES D’ART
Au niveau de la plate-forme, on notera que les ouvrages de drainage (fossés en terre ou maçonnés)
concernent une grande partie de la route et ne présentent pas de dégradations en général.
On a noté, par ailleurs, la présence tout le long du tracé, d’environ 336 ouvrages hydrauliques. Il
s’agit généralement de buses métalliques ou en béton, de dalots en maçonnerie ou en béton armé.
Ces ouvrages ont, pour les plus part, fait l’objet de travaux de prolongement d’un ou des deux cotés,
afin de permettre d’obtenir une longueur totale acceptable. Ces prolongements ont été exécutés à
des périodes différentes, par des entreprises différentes et avec des méthodes différentes. Plusieurs
fissures sont visibles au niveau de quelques prolongements d’ouvrages.
Par ailleurs, des désolidarisations des ouvrages de leurs têtes ont été notées.
Pour le tronçon 1, les longueurs des ouvrages dépassent en général les 10 mètres. Par contre, au
niveau du tronçon 2, ces longueurs avoisinent les 8 mètres pour une bonne proportion de ces
ouvrages, malgré le fait qu’ils ont subi deux prolongements.
Trois grands ouvrages sont présents sur le linéaire de cette section de route, dont deux non inclus
dans l’étude (pont de Salak et Pont de Maroua sur le Mayo Tsanaga). Seul un pont à poutres
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métalliques, situé au Pk 15+850 km, à quelques 9 km de Figuil devrait faire l’objet d’une étude de
structure.
Il s’agit d’un pont à poutres d’une travée de 12,50 mètres et qui se compose d’une chaussée de 6 m
de largeur, de deux trottoirs de 1 m chacun. La couche de roulement au niveau de l’ouvrage est en
béton bitumineux. L’état général de cet ouvrage n’est pas satisfaisant. Les garde-corps, les trottoirs,
les joints de chaussées, les joints de trottoirs et le revêtement sont en très mauvais état. Un examen
visuel des culées et des piles de cet ouvrage ne nous a pas permis de déceler d’anomalies apparentes
notables. On note néanmoins qu’un léger affaissement de la chaussée a été observé de part et
d’autre de l’ouvrage au niveau des rampes d’accès.
Les tableaux des pages suivantes récapitulent les emplacements ainsi que les caractéristiques des
ouvrages recensés sur cet itinéraire.
I.5.4. EQUIPEMENTS DE SIGNALISATION
La signalisation et les équipements de sécurité sont pratiquement inexistants sur cet itinéraire. On
note la présence de quelques panneaux d’indication et de signalisation, de quelques balises
d’ouvrages ou de virage, non normalisés.
I.6. DEFLEXIONS
Les mesures de déflexion ont été réalisées à la poutre de BENKELMAN avec un camion lesté à 13
Tonnes à l’essieu arrière et les pneus gonflés à 7 bars. Elles ont été faites tous les 12,5 m en
quinconce sur l’ensemble de l’itinéraire. Les résultats ont été subdivisés en sections « homogènes »
avec calcul de : moyenne, écart - type et déflexion caractéristique D90 par section
D90 = Dmoy +1.3.ı
Où :
• Dmoy est la moyenne des valeurs sur la section considérée
• ı est l’écart type des déflexions sur la section considérée
• D90 est déflexion caractéristique correspondant à une probabilité de risque de
dépassement de 10%
L’époque idéale de mesure des déflexions est située dans le mois qui suit la fin de la saison des
pluies. Les mesures ont été réalisées dans le cadre de cette étude, trois mois plus tard. Le Ǝ GUIDE
POUR LE RENFORCEMENT DES CHAUSSEES SOUPLES REVETUESƎ document réalisé par
le groupement SCETOUROUTE – CEBTP – LAVALIN a l’issu de « l’étude des 2400 km de routes
bitumée du Cameroun » entre 1984 et 1987 recommande une correction selon l’époque et le lieu. Le
coefficient correcteur à appliquer pour les régions du nord et de l’extrême nord est de 1.3 d’où
Dh = 1,3 Ds avec :
• Dh = déflexion en fin de saison des pluies
• Ds = déflexion fin de saison sèche
Les résultats sont présentés dans le tableau ci-après et détaillés en annexes
13. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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TABLEAU N°I.1
N°
SECTION
PK
DISTANCE
km
MOYENNE
ECART
TYPE
D90
(1/100 mm)
CLASSE DE
DEFLEXION
1 0+000 - 5+575 5+575 175 21 202 D6
2 5+587,5 - 17+362,5 11+775 141 59 218 D6
3 17+375 - 23+975 6+600 113 20 140 D4
4 23+987,5 - 33+637,5 9+650 97 41 151 D5
5 33+675 - 60+075 26+400 130 42 184 D5
6 60+087,5 - 64+925 4+837,5 158 25 190 D5
7 64+937,5 - 70+787,5 5+850 96 44 153 D5
8 70+800 - 74+812,5 4+012,5 158 33 204 D6
9 74+825 - 81+375 6+550 169 36 216 D6
10 81+387,5 - 84+275 2+887,5 95 30 134 D4
11 84+287,5 - 93+337,5 9+050 118 52 186 D5
12 93+350 - 97+350 4+000 84 31 124 D4
13 97+362,5 - 99+537,5 2+175 159 55 230 D6
14 99+550 - 105+375 5+825 80 29 117 D4
15 105+387,5 - 108+375 2+987,5 107 41 160 D5
16 108+387,5 - 110+162,5 1+775 122 38 172 D5
17 110+175 - 114+887,5 4+712,5 64 29 101 D4
Observations: La grande disparité des déflexions avec à l’intérieur d’une même zone une
alternance des valeurs très fortes et très faibles conduit à obtenir des écarts type très élevés (
25).Cette situation pourrait avoir pour origine l’hétérogénéité de la structure de chaussée sur
l’ensemble de l’itinéraire d’une part et des travaux d’entretien réalisés par endroit d’autre part.
Les classes de déflexion varient de D4 à D6 et sont reparties de la manière suivante :
• 5 sections de classe D4 (3, 10, 12, 14 ,17),
• 7 sections de classe D5 (4, 5, 6, 7, 11, 15 ,16),
• 5 sections de classe D6 (1, 2, 8, 9, 13)
Les sections de classe déflexion D5 à D6 (1, 2, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 13, 15, 16) environ 91 km
présentant de forte déflexion devront faire l’objet d’un traitement particulier notamment des purges
ponctuelles avant de recevoir la structure de renforcement. Elles représentent près du 80 % tracé et
témoignent de l’état de fatigue avancé de la chaussée.
14. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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I.7. CALAGE DES RESULTATS
Le Manuel pour le renforcement des chaussées en pays tropicaux (CEBTP - LCPC -1985)
indique que la corrélation entre le niveau de dégradation d'une chaussée et le niveau de déflexion au
regard de l'environnement géologique et climatique conduit à des seuils de déflexion critique
suivants:
• d1 : Valeur au dessous de laquelle on considère que la structure se comporte de façon
satisfaisante
• d2 : Valeur au dessus de laquelle, on considère que la structure présente de sérieux
défaut de portance.
D'où la représentation schématique ci - dessous
d1 = 75 x 1/100 d2 = 100 x 1/100
Déflexion Faible Moyenne Forte
Portance Elevée Médiocre Faible
Qualité de la structure Bonne Douteuse Mauvaise
Selon les études menées récemment au CAMEROUN dans le cadre de la Banque des données
routières du MINTP, les valeurs d1 et d2 sont respectivement égales à 75 x 1/100 mm et 100 x
1/100 mm pour un trafic T1 – T3
La représentation schématique correspondante pour les des différentes zones étudiées est donnée
dans le tableau N°I.2
TABLEAU N°I.2
SECTION PK
D90
(1/100 mm)
Qualité de la
déflexion
Portance
Qualité de la
structure
1 0+000 – 5+575 202 Forte Faible Mauvaise
2 5+587,5 – 17+362,5 218 Forte Faible Mauvaise
3 17+375 – 23+975 140 Forte Faible Mauvaise
4 23+987,5 – 33+637,5 151 Forte Faible Mauvaise
5 33+675 – 60+075 184 Forte Faible Mauvaise
6 60+087,5 – 64+925 190 Forte Faible Mauvaise
7 64+937,5 – 70+787,5 153 Forte Faible Mauvaise
8 70+800 – 74+812,5 204 Forte Faible Mauvaise
9 74-825 – 81+375 216 Forte Faible Mauvaise
10 81+387,5 – 84+275 134 Forte Faible Mauvaise
11 84+287,5 – 93+337,5 186 Forte Faible Mauvaise
15. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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SECTION PK
D90
(1/100 mm)
Qualité de la
déflexion
Portance
Qualité de la
structure
12 93+350 – 97+350 124 Forte Faible Mauvaise
13 97+362,5 – 99+537,5 230 Forte Faible Mauvaise
14 99+550 – 105+375 117 Forte Faible Mauvaise
15 105+387,5 – 108+375 160 Forte Faible Mauvaise
16 108+387,5 – 110+162,5 172 Forte Faible Mauvaise
17 110+175 – 114+887,5 101 Forte Faible Mauvaise
Observations: Le tableau ci – dessus, révèle que l’itinéraire FIGUIL – MAROUA présente sur la
totalité de l’itinéraire une déflexion forte et donc une portance faible. La qualité de la structure est
donc mauvaise sur tout l’itinéraire.
I.8. EXPLOITATION DES RESULTATS DE DEFLEXION ET DE DEGRADATIONS
L’analyse combinée de tous les résultats précédents selon la méthode CEBTP – LCPC 1985 pour
déterminer l’état apparent et l’indice de qualité de chaque zone à renforcer donne le tableau N°I.3
suivant :
TABLEAU N°I.3
N°
ZONE
PK
D90
(1/100 mm)
Qualité de la
déflexion
Portance
Etat
apparent
(IS)
Indice de
qualité
1 0+000 – 5+575 202 Forte Faible 6 Q5
2 5+587,5 – 17+362,5 218 Forte Faible 6 Q5
3 17+375 – 23+975 140 Forte Faible 5 Q4
4 23+987,5 – 33+637,5 151 Forte Faible 6 Q5
5 33+675 – 60+075 184 Forte Faible 6 Q5
6 60+087,5 – 64+925 190 Forte Faible 5 Q4
7 64+937,5 – 70+787,5 153 Forte Faible 6 Q5
8 70+800 – 74+812,5 204 Forte Faible 6 Q5
9 74+825 – 81+375 216 Forte Faible 6 Q5
10 81+387,5 – 84+275 134 Forte Faible 5 Q5
11 84+287,5 – 93+337,5 186 Forte Faible 6 Q5
16. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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N°
ZONE
PK
D90
(1/100 mm)
Qualité de la
déflexion
Portance
Etat
apparent
(IS)
Indice de
qualité
12 93+350 – 97+350 124 Forte Faible 5 Q4
13 97+362,5 – 99+537,5 230 Forte Faible 6 Q5
14 99+550 – 105+375 117 Forte Faible 5 Q4
15 105+387,5 – 108+375 160 Forte Faible 6 Q5
16 108+387,5 – 110+162,5 172 Forte Faible 6 Q5
17 110+175 – 114+887,5 101 Forte Faible 4 Q4
La comparaison des paramètres (Déflexion et Etat apparent) débouche sur la grille de décision
suivante développée par le « MANUEL POUR LE RENFORCEMENT DES CHAUSSES
SOUPLES EN PAYS TROPICAUX » Mai 1985 qui oriente le choix des solutions:
d1 d2
Déflexion
Etat apparent
Faible Elevée
Bon 1
Q1
ENTRETIEN
Q2
ENTRETIEN
Q3
Fissuré non déformé 2 - 3
Q2
ENTRETIEN
Q3
Q4
RENFORCEMENT
Déformé et fissuré 4 - 7 Q3
Q4
RENFORCEMENT
Q5
RENFORCEMENT
Observations :
Il apparaît au regard de la grille ci-dessus que l’itinéraire FIGUIL – MAROUA d’indice de surface
4 à 6 donc déformé et fissuré et d’indice de qualité très majoritairement Q4 à Q5 devrait subir un
renforcement.
I.9. CONCLUSIONS
L’itinéraire a été subdivisé en dix sept (17) sections « homogènes »
Les déflexions caractéristiques D90 (M + 1.3ı) varient de 117 à 230 x 1/100 mm avec des classes
de déflexion D4 à D6. L’examen des déflectogrammes et du tableau des mesures montre une grande
dispersion des résultats avec des valeurs très élevées et très basses dans une même section
conduisant à des écarts type très élevés ( 25).
17. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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Les sections de classe déflexion D5 à D6 devront faire l’objet d’un traitement particulier avant de
recevoir la structure de renforcement. L’itinéraire FIGUIL – MAROUA présente très
majoritairement une déflexion forte avec une portance faible et une structure mauvaise
Les déflexions caractéristiques D90 obtenues avec ces structures ainsi que tous les paramètres
(contraintes σt et allongements εt, εz) sont convenables pour les trafics T3.
18. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 17
II. SONDAGES
Au cours de la 1ère
campagne d’investigations, cent seize (116) puits manuels avec prélèvement
d’échantillons pour les essais de laboratoire ont été réalisés.
Les coupes de chaussée présentées en annexes font apparaître le long du projet des structures de
chaussées très hétérogènes, avec des longueurs très variées. Ceci est dû d’une part à la diversité des
matériaux de viabilité disponibles le long du tracé d’une part, mais aussi aux nombreuses opérations
d’entretien subies par cette route depuis sa construction d’autre part.
Il serait irréaliste de vouloir déterminer ici et de manière précise les limites et longueurs des
différentes structures rencontrées car le nombre de puits réalisés ne le permet pas.
En deuxième étape, il a été réalisé cent trois (103) sondages au DCP avec une fréquence moyenne
d’un essai par kilomètre (du Pk 7+232 au Pk 112 + 925).
Les données essentielles recueillies dans les sondages sont les suivantes.
II.1. REVETEMENT
Le revêtement est pratiquement constitué partout de plusieurs couches d’enduits superficiels, dont
l’épaisseur varie de 3 à 10 cm. On observe même par endroits, des anciens revêtements sous la
couche de base actuelle, voire même sous la couche de fondation actuelle ou sous la couche de
fondation actuelle.
II.2. COUCHE DE BASE
Les matériaux constitutifs de la couche de base sont variés et dispersés le long du projet.
Ainsi on distingue :
• La grave concassée, épaisse de 10 à 20 cm, plus fréquente sur la 2ème
moitié du tracé, mais
sur des sections disséminées
• Les autres matériaux, tantôt traités au ciment, tantôt à l’état naturel que sont :
¾ La grave quartzeuse, plus fréquente sur la première moitié.
¾ Les arènes granitiques rencontrées tout le long du projet.
¾ Les graveleux latéritiques également dispersés tout le long du projet.
L’épaisseur de ces matériaux est également variable d’un point à l’autre, allant de 10 à 45 cm.
II.3. COUCHE DE FONDATION
La couche de fondation et essentiellement constituée des 3 derniers matériaux ci-dessus cités,
utilisés à l’état naturel.
II.4. LA PLATE FORME
La plate forme est généralement constituée soit des mêmes matériaux que ceux de la couche de
fondation, soit de sable et argileux, ces derniers pouvant être d’origine éluvionnaire.
II.5. SOL SUPPORT (ZONE DE KARAL)
Sous la plate forme, c’est-à-dire en dessous des 60 à 65 premiers cm de la surface de la chaussée, on
rencontre des matériaux divers dont l’un appelé KARAL, mérite une attention particulière. En effet
cette argile qui a la particularité de présenter des gonflements excessifs en saison pluvieuse et des
19. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 18
retraits excessifs en saison sèche est très préjudiciable à la tenue des chaussées. Une campagne
spéciale de recherche de ce matériau a été menée, de préférence sous la chaussée, en prolongeant
tous les sondages à la tarière mécanique, avec prélèvement d’échantillon. Sa présence est effective
par endroits.
III. ESSAIS DE LABORATOIRE
III.1. RESULTATS D’ESSAIS DE LABORATOIRE
Les résultats d’essais de laboratoire figurent sur les fiches géotechniques en annexes et sont
récapitulés dans le tableau ci-après :
24. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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III.2. CBR IN - SITU
Les mesures de CBR in – situ ont été réalisées au Pénétromètre Dynamique à Cône selon la
méthode du TRL Britannique (TRL Overseas road Note n° 8 – 1990)
Les mesures ont été faites dans les couches de sols meubles de la chaussée existante (base,
fondation, plate forme, terrassement) après décapage du revêtement, de la grave concassée et du sol
ciment dans les sections où ils constituent la couche de base.
NB : les mesures ont été exécutées au mois de février qui correspond à la période de saison sèche
dans la région de l’extrême – nord. Ceci conduit à obtenir des CBR in – situ très optimiste
III.2.1. RESULTATS
Les résultats obtenus sont reportés dans le tableau ci-après et les fiches d’essai en annexes:
35. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 34
OBSERVATIONS :
Les valeurs de CBR in – situ sont très variées et sont résumées dans le tableau suivant :
Moyenne Ecart-type
Couche de base de 31 à 137
92 42
Couche de fondation de 23 à 229
94 50
Plate forme de 19 à 182
56 34
Sol support n°1 de 13 à 102
43 31
Sol support n°2 de 10 à 135
33 21
N.B : Les essais n’ont été réalisés en couche de base que lorsqu’on considère que la couche n’est
pas traitée au ciment. Ce qui justifie que la moyenne soit sensiblement égale à celle de la couche
de fondation car les matériaux constitutifs des deux couches sont les mêmes et s’équivalent du
point de vue portance à l’état naturel (Grave latéritique, arène graveleuse, grave quartzeuse) de
classe portance S5. (30CBR60)
Ces valeurs dispersées pour chaque couche traduisent l’hétérogénéité de la portance de la
chaussée sur l’ensemble de l’itinéraire. Ce constat a été également fait sur les coupes de puits au
regard de la disparité des épaisseurs des couches et de la variation des matériaux constitutifs. Ces
valeurs sont par ailleurs élevées à cause des effets de la saison sèche et cachent la portance de la
chaussée en saison pluvieuse lorsqu’elle est plus vulnérable.
III.3. SONDAGES AU DCP
Il a été réalisé cent trois (103) sondages au DCP avec une fréquence moyenne de un essai tout les
kilomètres (du PK 7+232 au PK 112 + 925). L'exploitation des données recueillies a donné le
tableau récapitulatif ci-après duquel il ressort que le corps de chaussée est constitué de 3 à 4
couches, à savoir :
• Le revêtement dont l’épaisseur varie de 3 à 10 cm
• La couche de base d’épaisseur comprise entre 10 et 45 cm avec une moyenne autour de
20 cm. Dans cette couche, hors mis quelques points où la valeur du CBR in-situ est
inférieur à 80, l’ensemble des points de sondage présente des résultats supérieurs à 90.
Les zones de faiblesse dans la couche de base sont donc autour des PK 48+400 (1 km),
52+822 (1 km), 54+135 (1 km), 56+975 (1 km), 58+018 (1km) et 107+840 (1km). Soit
au total 6 km de couche de base de qualité très moyenne.
• La couche de fondation, en dehors des deux points (PK 16+465 et 34+719) ou les
valeurs de CBR in-situ obtenues sont juste limites (28), est une structure bien à très bien
portante.
• La plate forme offre dans l’ensemble des résultats confortant.
36. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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D’après les résultats des sondages au DCP, rien ne laisse envisager que les couches sous-jacentes
pourraient présenter quelques problèmes. Mais les sondages effectués en première étape
indiquent la présence du Karal, sol gonflant en certains points. Présence que nous confirmons
grâce aux sondages réalisés en certains des points indiqués dans ce rapport. La présence de ce sol
particulier pouvant être préjudiciable à la chaussée en saison de pluie, des essais spécifiques
(essai de gonflement et essai de perméabilité) ont été réalisés sur les échantillons intacts et
remaniés de ce sol. Les résultats obtenus sont annoncés dans la suite de ce rapport.
41. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 40
III.3. PROBLEMATIQUE DU KARAL
Le karal nuisible à la route est celui situé en dessous du corps de chaussée. A cet effet la recherche
de ce sol a été faite en première étape, en prolongeant les puits manuels par des sondages à la tarière
mécanique pour carotter même le karal éventuellement endurci par la sècheresse. Le tableau ci –
après présente les puits ainsi que les profondeurs où le karal a été décelé.
PK
PROFONDEUR DE
LOCALISATION DU KARAL
DEFLEXION OBTENUE
(1/100 mm)
1+440 D 0,50 m
43+400 D 0,80 m 138
48+975 G 0,90 m 135
52+270 D 0,85 m 83
54+480 D 0,90 m 120
60+730 D 0,85 m 225
61+870 G 1,10 m 112
63+900 G 1,05 m 125
65+000 D 0,75 m 57
68+250 G 1,35 m 55
70+450 D 0,90 m 88
71+100 D 0,70 m 218
72+650 G 0,65 m 79
73+770 D 0,85 m 153
75+975 D 0,75 m 73
78+220 D 0,75 m 165
80+440 G 0,85 m 297
81+560 G 0,75 m 140
82+685 D 1,20 m 60
86+025 G 0,80 m 117
93+850 D 0,80 m 82
94+300 G 1,25 m 86
96+970 G 0,90 m 83
101+100 G 0,80 m 49
102+555 D 1,00 m 70
103+770 G 0,90 m 68
104+730 D 0,70 m 75
42. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 41
105+880 G 0,85 m 133
112+350 D 0,85 m 75
Observations:
Le karal a été localisé du Pk 43+400 au Pk 112+500 exception faite du Pk 1+440. Il se situe
essentiellement à partir de 0,75 à 1,35 m de profondeur à l’exception des Pk 1+ 440 et 72 + 650 où
il est localisé respectivement à 0,50 et 0,65m.
Compte tenu de la période de mesure (pleine saison sèche), on ne peut apprécier de manière
significative l’influence du karal, tant sur les valeurs de déflexion que sur celles du CBR in situ. Par
ailleurs il se situe plutôt à des profondeurs un peu moins influencées par les intempéries.
III.3.1. ETUDE DES ZONES SPECIFIQUES
Lors de la campagne complémentaire, les zones spécifiques étudiées sont celles de grand remblai ou
celles où le Karal est situé en dessous du corps de chaussée et de ce fait devront faire l’objet d’une
attention particulière.
Le Karal est un sol argileux gonflant, spécifique de la région de l’Extrême Nord, dont la matrice
argileuse est de la famille des montmorillonites. Il est très nuisible à la route lorsqu’il est situé en
dessous du corps de chaussée car en effet, en saison sèche, il a la dureté d’une pierre et est très
résistant alors qu’en saison pluvieuse, quand il est trempé il gonfle et perd presque toute sa portance
(voir les résultats du tableau).
Les zones de grand remblai ne sont pas nombreuses. Le seul cas que nous avons prélevé au PK
11+200 ne présente aucun danger, le massif étant constitué de conglomérat surmontant une couche
d’argile sableuse noirâtre.
Le tableau récapitulatif suivant nous donne les caractéristiques de chaque sondage à la tarière
manuelle et prélèvement intact
PK Position
Profondeur de
localisation du
KARAL
Epaisseur
couche du
KARAL
Profondeur de
prélèvement
d’échantillons intacts
Observations
11+200 CG STM1* Absence
du Karal
Zone de remblai
54+480 CD STM2* 1.13 m 0.70 PEI 1 1.20-170 m Zone à purger
63+660 CD STM3* 0.70 m 2.00
65+900 CG STM4* 1.40 m 1.00 PEI 2 1.70-2.30 m Zone à purger
67+500 CG STM5* 1.20 m 1.90 PEI 3 1.60-2.20 m Zone à purger
80+440 CG STM6* 0.60 m 1.20 PEI 4 1.20-1.80 m Zone à purger
85+475 CG STM7* 1.54 m 1.06
93+850 CG STM8* 0.80 m 1.20
96+970 CG STM9* 0.85 m 1.20 PEI 5 1.10-1.70 m Zone à purger
99+100 CG STM10* 1.00 m 1.90
104+730 CD STM11* 1.20 m 1.20
105+885 CG STM12* 0.80 m 1.50 PEI 6 1.40-2.00 m Zone à purger
43. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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106+800 CD STM13* 1.20 m 1.80
109+350 CD
STM14 0.15 m 2.05
STM15 0.40 m 1.15
STM16 0.35 m 1.10
(*) Les échantillons prélevés à ces différents points de sondages ont fait l’objet d’une identification simple.
Les coupes lithologiques des zones spécifiques (STM) sont représentées en annexes.
Tous ces sondages à la tarière manuelle ont été réalisés sur les accotements. D’où la couche de
matériau d’apport qui revient au droit de chaque coupe lithologique avec une épaisseur variable
comprise entre 0.15 et 1.50 m avec une moyenne de 0.89 cm. Immédiatement en dessous se trouve
la couche de Karal d’épaisseur variable comprise entre 1.00 et 2.05, soit une moyenne de 1.45 m.
L’ensemble repose sur une roche décomposée ou altérité se trouvant à une profondeur minimale de
1.50 m.
44. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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III.3.2. ANALYSES DE LABORATOIRE
Les essais d’identification du Karal dont les résultats sont récapitulés dans le tableau ci-après
révèlent que ces sols sont de classe A-7-5 à A-7-6 dans la classification HRB.
III.3.3. TABLEAU RECAPITULATIF DES ESSAIS GONFLEMENT ET DE PERMEABILITE
Ce sont donc des sols pratiquement imperméables : coefficient de perméabilité kv variant entre 10-6
à 10-4
. Ils sont très gonflants, en effet, compacté à des énergies différentes pour simuler les
différents états de compacité sur le site, nous avons obtenu les gonflements suivants :
Si l’on considère que les sols in situ se rapprochent de ceux compactés à 90 % de l’OPM (sols
légèrement consolidés) et que la surcharge sur la couche de Karal constituée par le remblai et les
couches de chaussée est au plus égale à 27 Kpa (équivalent de 1.5 m d’épaisseur) contre la
surcharge de 2.6 Kpa prise en compte lors de l’essai, on est en droit de penser que le gonflement
réel en service ne représentera qu’une fraction de 7.5 % mis en évidence par l’essai. On peut donc le
prendre égal à une valeur comprise entre 0.75 % et 7.5 %, soit une moyenne de 4,2%. Valeur très au
dessus des spécifications de la DEN (1987) relatives aux matériaux utilisables en construction
routière qui est de 1%.
PK
K moyen
(cm/s)
54+480 5,98E-06
65+900 3,91E-06
67+700 8,19E-06
80+440 1,35E-05
96+970 1,05E-05
105+880 2,91E-05
Nature
Niveau
prélèvement
(cm)
Gonflement (en %)
après 4 jours dans l'eau
Classification
H.R.B.
90% de
l'OPM
95% de
l'OPM
100% de
l'OPM
Karal
noirâtre
90 - 150 7,94 6,26 4,32 A-7-5 (16)
Karal
bariolé
150 - 200 7,01 3,99 A-7-6 (10)
Valeurs moyennes 7,5 5,1 4,3
Ecart type 0,7 1,6
Dispersion 9% 31%
45. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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III.4. MATERIAUX DE VIABILITE
III.4.1 EMPRUNTS
Vingt trois (23) emprunts de graveleux latéritique ont été localisés et reconnus par deux (2) puits
manuels de profondeur variant de 0.50 à 1.00 m. Les échantillons représentatifs ont été prélevés
pour les essais de laboratoire.
La deuxième campagne de terrain a mis l’accent sur une vingtaine d’emprunts. Le tableau suivant
indique la localisation ainsi que la description de chaque emprunt.
Emprunts PK
Lieu ou
village
Nature du matériau
Puissance de
l‘emprunt
(m³)
Observations
N° 2 10+200 Kering Grave 10 000
N° 3 12+300 Kering Grave 6 960
N° 4 18+800 Waeba Grave 11 250
N° 5 23+100 Doualabidzaré Grave 8 750
N° 6 28+760 Bidzar Grave 10 500
N° 7 34+500 Batao Grave 4 688
N° 9 49+300 Kong -kong Grave 8 000
N° 10 50+700 Dahal Roche décomposée 9 375
N° 11 54+300 Dahal Latérite sableuse 11 875
N° 12 58+860 Zibou Grave latéritique 20 313
N° 13 63+660 Matourwa Sable argileux 8 313
N° 14 70+260 Badjava Sable argileux blanchâtre 22 100
N° 15 78+600 Laf Argile sableuse jaunâtre 8 750
N° 16 Karal
La zone de Karal
s’étend sur 3km.
N° 17
90+560
Mayer-
guinadine
Sable argileux blanchâtre 5 000
N° 18 92+850 Mouda Grave latéritique 7 220
N° 19
93+300 Mebono Grave latéritique argileuse 9 750
N° 20
93+300 Mebono Grave latéritique argileuse
noirâtre
9 120
N°
2122
99+100 Tas de découverte
Emprunts déjà utilisés,
présentant de tas de
découverte.
N° 23 98+800 Toulgou Latérite argileuse jaunâtre 20 250
TOTAL 172 324 m³
46. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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Ainsi, le long du projet, nous avons confirmé 20 zones d’emprunts parmi lesquels un emprunt est en
fait un champ de Karal (Emprunt 16), deux sont formés de tas de découvertes et deux sont épuisés
(Emprunts 21 et 22). Ces derniers ont été remplacés par un autre que nous avons localisé de l’autre
côté de la route, soit au Pk 98+880. L’Emprunt 18 se trouve aussi du côté opposé de la route par
rapport aux indications initiales (faute de matériau). Tous ces emprunts sont caractérisés par :
• leur faible profondeur 0.60 à 1.50 m.
• leur grande étendue, ce qui conduit à envisager des extensions en cas de besoin.
• un substratum constitué par une roche décomposé.
Les caractéristiques géotechniques issues des essais de laboratoire réalisés par BRECG puis
confirmés par INFRASOL, sont présentées respectivement dans les tableaux ci-après. Les plans de
situation et les fiches géotechniques sont joints en annexes.
52. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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OBSERVATIONS :
Ces résultats montrent que :
Les graveleux latéritiques et arènes granitiques de la région sont peu grossiers mais également de
faible plasticité. Les graves quartzeuses sont grossières mais tous ces matériaux sont sensiblement
équivalents pour les emprunts sélectionnés.
A l’issue de la campagne de terrain complémentaire, il a été confirmé que la puissance de chacun de
ces emprunts qui ne présente presque pas de découverte dans certains cas, tourne autour de 5 000 à
20 000 m3.
Quatorze de ces emprunts sont classés selon la classification HRB dans l’une des catégories
suivantes : A-1-b, A-2-6 (0 à 1), A-2-7 (0 à 3). Il s’agit des emprunts des PK 10+200, 12+300,
18+800, 34+500, 49+300, 50+700, 54+300, 58+860, 63+660, 70+260, 92+850, 93+300, 98+880 et
99+100. Les matériaux de ces gisements sont caractérisés par une faible matrice des fines et une
faible plasticité. Ils sont peu grossiers et présente une granularité souvent pas très régulière. Les
emprunts présentant des valeurs de CBR supérieures ou égales à 30 peuvent être utilisés en couche
de fondation. Ceux présentant des CBR entre 10 et 30 peuvent être utilisés en remblai ou en
fondation avec une amélioration au ciment.
Les matériaux zones d’emprunt des PK 23+100, 28+750 seront utilisés en remblais. Sinon il faudra
les améliorer au ciment, car il s’y prête avant de les utiliser en couche de fondation.
Quant à ceux des emprunts 15 et 17 naturellement, il faut les mettre de côté. Dans le cas où on ne
trouverait pas mieux dans ce secteur, une étude d’amélioration en ciment pourrait nous situer quand
à son utilisation en couche de fondation.
III.4.2 CARRIERES
Quatre (4) sites de carrières rocheuses ont été reconnus. Il s’agit de :
• DEROCA situé au Pk 21+160 et à environ 4,6 km de l’axe du projet, côté droit après de
BIDZAR ;
• MOUMOUR situé au village MOUMOUR sur la route Kaélé côté gauche à environ 17 k
du carrefour de Magada au Pk 49+145 ;
• BOBOYO située vers Kaélé, à 32 km du carrefour de Magada au Pk 49+145 et à gauche
sur environ 5 km.
• SALAK situé aux environs du PK 95 + 500 côté gauche et en bordure du tracé avant le
pont de SALAK ;
53.
54.
55.
56.
57. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
GRP HYDROARCH/SGI STUDIO GALLI INGEGNERIA/AI ENGINEERING APD – ETUDES GÉOTECHNIQUES 52
Les caractéristiques intrinsèques connues de ces carrières seront récapitulées dans le tableau ci-
après :
CARRIERE
LOS ANGELES MICRO DEVAL
6/10 10/14 6/10 10/14
BOBOYO 35 30 13 10
DEROCA 24 20 13 8
MOUMOUR 27 22 13 7
SALAK 14 13 5 4
Quatre (4) sites de carrières rocheuses ont été localisés et étudiées lors des deux campagnes
d’investigations. Ils sont répertoriés dans le tableau suivant :
Village Coordonnées piste
d’entrée
Distances
de l’axe
(km)
Nature Aspect
frontaille
Couverture
végétale
Cubature
m3
Situation
actuelle
N E
Bidzar 09° 53’
942’’
14° 07’
187’’
1,9 Gneiss
micas-
schisteux
Fissuré Savane
arbustive
36 000 En
exploitation
Midjivin
Moumour
PK 17+600
du Cfour
Magada
vers Kaélé
10° 27’
978’’
14° 19’
631’’
17,6+4,4
=22km
Granite
rose
microgrenu
Fissuré
homogène
Quelques
arbustes
220 000 Libre. Pas
d’obstacles
Boboyo PK
32 + 800
du cfour
Magada
Vers kaélé
10° 06’
229’’
14° 27’
162’’
32,8+8,5
= 41,3km
Granite a
grenu à
biolite
Fissuré
homogène
Quelques
arbustes et
cultures
vivrières
160 000 Lac peuplé
de
crocodiles
cultures et
village ***
Salak PK
95+500
10° 24’
168’’
14° 14’
340’’
0,2km Basalte à
olivine
Très fissuré Savane
arbustive
75 000 En
exploitation.
Ces quatre carrières présentent toutes des valeurs Los Angeles et Micro Deval satisfaisantes pour
leur utilisation comme matériaux de couche de base (Grave Concassée).
Elles conviennent toutes pour un revêtement en béton bitumineux.
Mais seules les 3 dernières conviennent pour un revêtement en enduit superficiel.
La carrière de Bidzar serait de notre point de vue la mieux indiquée pour réaliser les travaux.
Cependant tenant compte des distances de transport, on peut envisager l’exploitation de deux
carrières, celles de Bidzar et de Salak.
58. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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III.4.2 INVESTIGATIONS SUPPLEMENTAIRES POUR LES CARRIERES DE BIDZAR ET DE MOUMOUR
Il s’agit de deux carrières rocheuses dont l’une à BIDZAR (carrière de granite) situé à 29 km de
FIGUIL et l’autre à MOUMOUR (carrière de granite) situé à 17+200 km du carrefour MAGADA
(c'est-à-dire du poste de Péage).
Ci après sont représentés les plans de localisations et les différents maillages utilisés pour les
sondages au pénétromètre dynamique lourd dans les deux carrières étudiés. Vingt quatre (24)
sondages aux pénétromètres dynamique lourd ont été réalisés dans ces zones afin de déterminer la
profondeur des toits rocheux, ainsi que leur étendu. Les résultats de ces sondages sont récapitulés
comme suit.
Sondages au pénétromètre dynamique lourd
Le tableau ci-dessous fait état des différents points de sondages au pénétromètre dynamique lourd,
tout en donnant l’épaisseur de la découverte.
CARRIERE DE GRANITE DE BIDZAR
N° sondage PDL1 PDL2 PDL3 PDL4 PDL5 PDL6 PDL7 PDL8 PDL9
Epaisseur
découverte (m)
1.60 0.50 0.15 1.40 1.60 0.40 1.05 0.30 1.00
N° sondage
PDL1
0
PDL11 PDL12 PDL13 PDL14 PDL15 PDL16 PDL17 PDL18
Epaisseur
découverte (m)
0.30 1.30 0.50 1.30 0.80 1.60 0.50 1.40 0.80
Puissance de la carrière de BIDZAR : supérieure à trois millions (3 000 000) de mètre cube
CARRIERE DE GRANITE DE MOUMOUR
N° sondage PDL1 PDL2 PDL3 PDL4 PDL5 PDL6
Epaisseur
découverte (m)
0.80 0.25 1.20 0.20 1.30 0.20
Puissance de la carrière de MOUMOUR : supérieure à un million (1 000 000) de mètre cube
NB : il s’agit bien de l’épaisseur de découverte + épaisseur roche décomposée
Il en ressort globalement que :
Dans la carrière de BIDZAR, l’épaisseur (ép) de la découverte est comprise entre 0.30 et 1.60 m,
soit en moyenne 0.90 m, et, dans la carrière de MOUMOUR, cette épaisseur varie entre 0.25 et 1.30
m, soit en moyenne 0.65 m.
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Analyse géologique
De même, des sondages carottés en terrain rocheux ont été effectué et des échantillons de roches
prélevés aux fins des analyses de laboratoire.
CARRIERE DE BIDZAR
Situé au milieu d’une chaîne de montagne, ce massif rocheux s’est formé certainement lors des
orogénèses du précambrien D. Le précambrien ici représente l’ensemble des terrains plus anciens
que le cambrien inférieur. Le précambrien est donc la plus longue des périodes géologiques de 4.57
milliards d’années à 570 millions d’années. Le précambrien D comporte essentiellement des
formations du complexe de base : schistes cristallins, migmatites et des granites syntechtoniques.
La carrière proprement dite est constituée des granites syntechtoniques anciens : matériaux issus des
zones de profondeur où s’effectue encore l’anatexie (fusion partielle). Ces granites sont mis en
place à la faveur des éléments structuraux tels que les discontinuités, les failles et pièges synclinaux.
Cet affleurement comprend : des granites filoniens, des granites d’anatexie (granite ayant subit la
fusion partielle, cette fusion partielle est responsable des migmatites, et des granites alcalins).
• Les granites filoniens : ce sont des granites qui ont subi les conditions thermodynamiques
(variation de température et de pression) et qui se sont fissurés. Ces fissures ou cassures se
sont remplis des minéraux quartzo-feldspathiques (feldspath et quarts).
• Les granites d’anatexie : ce sont des granites ayant subi la fusion partielle de certains
minéraux à cause des variations de température et de pression. La fusion commence à
partir de 650-750°C.
• Les granites alcalins : on parle d’eux à cause des orthoclases (feldspaths alcalins) d’où la
couleur rose des minéraux feldspathiques.
• Les quartzites parsemés sur les granites.
• Tous les granites sont les plutoniques (roches de profondeur). Ce sont des roches qui sont
consolidées à la suite d’un refroidissement plus ou moins lent. Leur texture est grenue
équante caractérisés par des minéraux en grains jointifs sensiblement de même dimension.
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CARRIERE DE MOUMOUR
C’est un affleurement qui s’est mis en place au précambrien comme celui de BIDZAR.
Etant une intrusion granitique, cette carrière présente deux (02) types de roches :
• Un front qui est constitué de granite de couleur grise dont les minéraux constitutifs sont : le
quartz, les feldspaths potassiques.
• Un front constitué de granite alcalin de couleur rose, dont sa composition minéralogique
est la suivante : quartz, feldspaths alcalins (orthose).
Tous ces granites sont de texture grenue équante. (voir schéma de texture)
Essais Los Angeles et Micro Déval
CARRIERE DE BIDZAR
Classe
granulaire
LOS ANGELES (LA) MICRO DEVAL (MDE)
Vi Moyenne Vi Moyenne
6.3/10
24.3
24.8
10.5
10.4
25.2 10.2
10/14
22.1
22.5
8.3
8.4
22.8 8.5
CARRIERE DE MOUMOUR
Classe
granulaire
LOS ANGELES (LA) MICRO DEVAL (MDE)
Vi Moyenne Vi Moyenne
6.3/10
25.7
25.3
9.04
9.1
24.8 9.24
10/14
22.6
23.0
6.8
7.0
23.4 7.1
Ces matériaux sont de très bonnes caractéristiques (LA 30 et MDE 20) et peuvent être utilisés
tant comme matériaux pour couches de chaussée que pour la confection des bétons hydrauliques,
des enduits superficiels et des bétons bitumineux.
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Etude d’imprégnation aux produits bitumineux
Liant utilisé : Cut-back 400/600
Dope d’adhésivité : Aucun
Désignation de
la carrière
Adhésivité globale Adhésivité Active
6,3/10 10/14 6,3/10 10/14
BIDZAR 100 98,7 99,7 98,7
MOUMOUR 99,3 98,3
Le cut-back 400/600 adhère bien aux granulats des carrières de BIDZAR et de MOUMOUR à
température élevée comme à basse température.
62. ETUDE DE REHABILITATION DE LA CHAUSSEE SUR L’ITINERAIRE FIGUIL-MAROUA
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IV. DIMENSIONNEMENT DU RENFORCEMENT
Le choix des solutions de renforcement dépend de plusieurs paramètres dont les plus importants
sont les suivants :
• Qualité de la structure
• Classe de trafic
• Nature et qualité des matériaux disponibles
IV.1 QUALITE DE LA STRUCTURE
Les sondages avec coupe réalisés sur 116 puits montrent une structure de chaussée très hétérogène
et rappelée ci - après
• Revêtement en enduit superficiel : 3 à 10 cm
• Couche de base
- Grave concassée 0/31,5 de 10 à 20 cm
- Sol ciment d’épaisseur variable (environ 15 cm)
- Arène granitique de 10 à 30 cm
- Graveleux latéritique de 10 à 30 cm
- Grave quartzeuse de 15 à 30 cm
• Couche de fondation
- Arène granitique de 20 à 30 cm
- Graveleux latéritique de 20 à 30 cm
- Grave quartzeuse 20 à 30 cm
IV.2 CLASSE DE TRAFIC
Le trafic sur l’itinéraire Figuil – Maroua se situe autour de 1 362 véhicules/jour avec un
pourcentage de poids lourds qui avoisine 36,1 %, soit environ 417 poids lourds/jour avec un nombre
d’essieux standards de 4 262 586. Les conclusions des études de trafic ont montré que le trafic de
dimensionnement est le T3 selon « Le Manuel pour le renforcement des chaussées en pays
tropicaux (CEBTP - LCPC -1985) ». Cette classe de trafic sera donc retenue pour le
dimensionnement du renforcement.
IV.3 METHODE DE DIMENSIONNEMENT
La méthode de dimensionnement utilisée est celle dite CEBTP - LCPC qui consiste à :
• Modéliser sous multicouche de Burmister la chaussée avec pour chaque couche de la
structure les paramètres caractéristiques (épaisseur hi ; module de déformation Ei ;
coefficient de poisson Vi)
• Déterminer à l’aide du calculateur ALIZE III du LCPC les contraintes et déformations au
niveau de chaque couche de la chaussée et du sol support et à les comparer aux contraintes
et déformations admissibles des matériaux