Méthodes d’inspection rapide des routes en milieu rural
Définition des activités de réhabilitation des routes
Données requises sur la géométrie de la route
Définition des types de dommages structuraux
Calcul de l’indice de qualité structurelle (SQI (Structural Quality Index en Anglais)
Types de dommages aux structures de drainage
Facteurs à évaluer lors de l’inspection du drainage
Utilisation des données d’inspection rapide
L’inspection rapide des routes en milieu rural
Cette page expose comment une inspection rapide d’une réseau des routes rurales doit être réalisée afin de constituer un inventaire d’un réseau routier local, menant ensuite à l’identification d’un réseau noyau ou réseau de base, qui assurera une mobilité au moins minimale à l’ensemble de la population d’une région. Ensuite l’inventaire, périodiquement mise à jour, servira à planifier le programme annuel de l’entretien. Il servira aussi comme guide aux futurs investisseurs dans le réseau routier.
Étant donné que le personnel technique formé est coûteux et que les dépenses prévues pour les routes à faible volume sont relativement mineures, les études doivent prendre le moins de temps possible, en dépit de la perte de précision. Il s’avérera peut-être nécessaire de surmonter une résistance initiale d’ingénieurs puisque des telles méthodes sommaires pourraient sembler peu professionnelles. Habituellement, une fois que les équipes sont bien rodées, leur scepticisme s’engouffre dans l’enthousiasme.
Les méthodes d’évaluation rapides sont donc essentielles à la planification des réseaux de routes rurales. Cette planification nécessite, dans un premier temps, de rassembler rapidement des informations sur l’état de chaque lien du réseau. Ces informations, une fois transformées en activités de travail et les coûts unitaires appliqués, constituent une base pour l’établissement préliminaire des coûts, qui peut être bonifiée par des données socio-économiques afin de s’en servir des outils de classement tels que des indices de rentabilité ou des avantages -coûts par liaison. Des groupement de liaisons peuvent ensuite être assemblés afin de fournir des réseaux centraux cohérents optionnels. Celles-ci peuvent être exposées à de nombreux filtres, tels que les besoins particuliers au niveau locaux en mobilité et les contraintes qui s’y rattachent, les contraintes budgétaires, tant pour la réhabilitation et l’entretien futur que pour des raisons politiques, conduisant, suite aux nombreuses consultations su le terrain et après un débat sain au niveau communautaire, à une programme acceptable, cohérent et réalisable.
Ce programme doit ensuite être soumis à une procédure d’inspection plus détaillée afin de servir de base à une analyse des besoins et des coûts. Cela peut entraîner des modifications du programme: les coûts de certains liens peuvent être plus élevés que prévu et leur rang réduit, peut-être en raison de l’inaccessibilité du gravier ou de problèmes de drainage imprévus; ou une utilisation efficace des ressources pour la réhabilitation peut nécessiter la reprogrammation de certains liens.
Un programme typique consiste généralement à restaurer des routes tertiaires gravement détériorées, souvent construites il y a de nombreuses années, et dans un état avancé de détérioration faute d’un entretien suffisant depuis. Parfois, la réhabilitation nécessite simplement un programme de maintenance robuste immédiat et accéléré. Le plus souvent, une reconstruction partielle ou localisée est nécessaire, parfois une réhabilitation complète du tronçon .
Un certain nombre d’outils facilitant l’évaluation rapide peuvent être utilisés à la fois pour la planification des programmes de réhabilitation et pour les inspections de maintenance annuelles. Ils peuvent être visuels ou informatisés. Un exemple de guide visuel se trouve ici. L’équipe, lors de l’inspection préliminaire, pourrait élaborer un protocole similaire, adapté aux conditions réelles du réseau, afin de constituer la base d’un protocole permettant à un ingénieur ou un technicien expérimenté de consigner rapidement, tout en conduisant, les caractéristiques les plus pertinentes pour une estimation rapide des coûts.La journée terminée, ils peuvent être résumés et classés à l’aide de coûts unitaires pertinents aux conditions de travail locales.
Notons que les méthodes informatisées modernes enregistrent automatiquement en temps réel les caractéristiques de la chaussée et de l’alignement à l’aide de capteurs et de vidéos, en intégrant et résumant celles quantifiables et en enregistrant d’autres en vue d’une évaluation ultérieure. Leur coûts sont néanmoins élevés et leur analyse trop minutieux pour des routes de faible volume.
Définition des activités de réhabilitation
Cette méthode fournit un indice de qualité structurelle (voir ci-dessous) pour les routes non pavées. Cet index est directement lié aux activités répertoriées. Il convient de noter que la réhabilitation des routes à faible volume consiste généralement en une combinaison de ces tâches, suivie, espérons-le, d’un entretien annuel employant des cantonniers à un ou deux kilomètres d’intervalle, et complétée par un programme d’entretien périodique.
–Entretien de routine: opérations effectuées principalement à la main ou avec des engins légers. Ils couvrent les travaux de terrassement, le nettoyage des fossés et des ponceaux et le débroussaillage
-Nivellement: opérations mécanisées périodiques consistant à niveler la surface de la route afin de restaurer l’indice de rugosité d’origine (IRI) de la surface, mais sans ajout de matériau ni compactage;
–Chargement ponctuel en gravier: consiste à restaurer une surface détériorée, en ajoutant du gravier et en le compactant après l’arrosage, afin d’obtenir une surface lisse et bien imbriquée. L’ajout de gravier ne sert qu’à renforcer et n’est pas destiné à restaurer l’épaisseur initiale ni la section transversale. En général, le rechargement du gravier a lieu en même temps que le nettoyage et le remodelage des fossés, ainsi que le nettoyage et la réparation des ponceaux. Il est souvent nécessaire sur les pentes ou dans les zones où les effets de l’eau et de la circulation lourde ont détruit la surface de la route.
–Rechargement: dans ce cas l’ajout du gravier est destiné à restaurer l’épaisseur initiale de la surface de la route.
–Rehabilitation: implique la reconstruction complète de la route, éventuellement incluant des modifications du tracé et de la section transversale. Celle-ci devra être limitée afin de viser surtout à faciliter l’entretien, car les routes rurales à faible volume ne justifient pas de grands travaux destinés à améliorer la vitesse et le confort.
–Lors de l’inspection, il convient de noter d’autres tâches, telles que la réparation des ouvrages de drainage: la construction de nouveaux buses ou ponceaux, la réparation de parapets de ponts, l’enlèvement des arbres faisant obstruction à la route et la réparation de glissements de terrain et d’autres événements imprévisibles.
Données à collecter sur la géométrie de la route
La géométrie de la route comprend son alignement horizontal et vertical et sa section transversale:
–Alignement de route: seules des données très approximatives sur l’alignement peuvent être obtenues lors d’une inspection rapide. Il est évidemment essentiel à l’analyse des besoins en drainage, mais néanmoins doit être complété par des données sur le niveau des terres environnantes obtenues au stade de la conception détaillée.
–Coupe transversale: lors de l’inspection d’un réseau routier, les données suivantes concernant la coupe transversale sont nécessaires: 1) la distance entre les deux fossés longitudinales; 2) la largeur effective de la surface de roulement. Celles-ci sont nécessaires pour déterminer les quantités de travail à effectuer pour restaurer et entretenir la route. La largeur de la surface de roulement est celle practicable lors de l’inspection visuelle.
Définition des types de dommages structurels
Il existe quatre types de dommages structurels sur lesquels des données doivent être obtenues. Celles-ci sont résumées dans quatre tableaux qui fournissent des indicateurs aidant à évaluer la gravité de chacun. Chaque tableau fournit, selon la gravité des dommages à la surface, des valeurs par défaut, ainsi qu’une aide visuelle pour évaluer son effet sur le comportement des utilisateurs et le type de travaux correctifs requis.
Déformation
La déformation peut en résulter d’une simple perte de gravier due à la circulation ou à la pluie, ou à des formes plus graves d’orniérage ou d’affaissement. Il permet à saisir la destruction structurelle causée par des déficiences de drainage et des pertes en gravier. Cela dépend du trafic, de la topographie (la perte est surtout importante sur les pentes et les virages) et des précipitations (voir tableau ci-dessous). Sur les routes à faible volume, où les véhicules motorisés ne dépassent 20 v / j, la circulation est un facteur moins importante. Cependant, la topographie et le pluviométrie deviennent critiques à ce niveau, car les routes sont construites selon des normes simples, avec des pentes abruptes et des virages serrés, augmentant les pertes de gravier. L’importance peut être quantifiée, si nécessaire, en mesurant la profondeur de la déformation. Cependant, elle est généralement évaluée visuellement.
Lors de l’analyse du réseau, il n’est pas nécessaire de distinguer les trois types de déformation, car cela compliquerait la collecte des données sans fournir une précision compensatoire. Il sera nécessaire de bien les identifier au stade de la conception, car elles risque à modifier la stratégie de réhabilitation. Pour compenser la perte de gravier due à la circulation, l’entretien normale risque être suffisant (nivellement si la profondeur est faible, rechargement ponctuelle en gravier en cas de déformation sévère), mais la réhabilitation pourrait s’avère nécessaire si l’orniérage et l’affaissement arrivent à affaiblir la structure.
Nids de poule
Bien que les nids-de-poule indiquent des dommages superficiels plutôt que structuraux sur les routes non revêtues, il faut les voir comme des problèmes structurelles, car la couche de surface de ces routes simples constitue également la couche de base et les nids-de-poule ont tendance à croître et à se reproduire rapidement. L’impact des nids-de-poule sur les travaux de maintenance est davantage lié à leur nombre qu’à leur taille ou leur profondeur. Quelques nids-de-poule le long d’une section donnée peuvent être réparé en les remplissant en gravier suivi du compactage, tandis qu’une densité élevée des nids de poule nécessitera un rechargement ponctuel.
Trafic (véhicules pj) perte normale de gravier (mm par an) selon le trafic
| Trafic (vpj) | Perte annuelle de gravier |
| 0 – 50 | 15 mm |
| 50 – 100 | 20 mm |
| 100- 200 | 25 mm |
| 200 – 400 | 30 mm |
| > 400 | 35 mm |
Ondulation
La surface ondulée résulte de la séparation des matériaux de la couche de base causée par l’impact des roues, qui ont tendance à se renforcer cumulativement selon le nombre de véhicules et leur vitesse. Bien que liée à la qualité des matériaux et non à l’épaisseur de la structure de la route, l’ondulation est vue comme une problème structurelle, car elle arrivent à atteindre l’épaisseur minimale de la couche de gravier aux points bas de l’ondulation. Lorsque la profondeur de l’ondulation est faible, le passage de la niveleuse peut être suffisant. Sinon il faudra recharger.
Ravinement
Les ravines longitudinales sont les crevasses creusées par l’écoulement de l’eau à grande vitesse le long des pentes. Ils peuvent être trouvés aussi bien au milieu ou à côté de la route. Ils résultent surtout de problèmes de drainage plutôt que des faiblesses structurelles. Cependant, on les traite comme des problèmes structurels car elles peuvent entraîner une érosion profonde de la couche de base nécessitant un remodelage des fossés ainsi que la section transversale. Les ravines latérales résultent de déficiences localisées du drainage transversal de l’eau, provoquant un écoulement de l’eau sur la surface plutôt que sous la route. Ils sont discutés séparément dans la section sur le drainage .
Calcul de l’indice de qualité structurelle (SQI)
L’indice de qualité structurelle (SQI) se voit attribuer quatre niveaux (de 0 à 3) correspondant à l’ampleur de chaque type d’usure. L’indice de qualité d’un tronçon est égale au niveau de gravité le plus élevé des quatre types de dommages observés. Cela détermine à son tour le travail d’entretien ou de réhabilitation requis sur le tronçon. Les travaux à exécuter ne change pas s’il existe un ou plusieurs niveaux de gravité identiques. Ainsi, les tronçons de route de niveaux 0 et 1 peuvent être restaurés par un simple entretien immédiat, tandis que les routes de niveau SQI de 2 ou 3 nécessiteront des travaux de réhabilitation pour les remettre en état pour permettre l’entretien subséquent.
La figure suivante expose le calcul du SQI pour un tronçon de route. Pendant que le véhicule se déplace le long de la route, le niveau d’usure et sa gravité sont notés manuellement sur des tableaux linéaires horizontaux, généralement divisés en colonnes de 100 m. L’axe vertical est divisé en rangées, chacune correspondant à un type d’usure. Cela permettra d’utiliser des symboles préalablement convenus au lieu du texte. En cas de dommages graves, qui peuvent exiger des travaux importants, il faudra arrêter afin de permettre une brève inspection visuelle. Ces arrêts doivent être limités car ces inspections doivent viser au moins 50 km par jour par équipe. L’inspection doit être fait pendant le jour et les calculs effectués à la fin de chaque jour de travail.
Ces remarques ne s’appliquent qu’aux inspections visuelles Lorsque vous employez des systèmes d’évaluation informatisés tels que ROMDAS, le logiciel calcule automatiquement l’indice de qualité. Les inspections visuelles coûtent moins cher, car elles ne nécessitent qu’un véhicule 4×4 et son conducteur. Ils sont généralement idéales pour l’inspection de routes rurales de faible volume. En outre, le travail peut être délégué à des techniciens recrutés sur place, ce qui permet de couvrir simultanément plusieurs liaisons routières, tout en offrant un terrain pour la formation du futur personnel technique. La formation est essentielle, en ayant recours à plusieurs images des différents états routiers existant dans la région, afin de réduire les écarts possibles entre les évaluations subjectives des inspecteurs. En même temps la cohérence des évaluations des équipes doit être assurée par une surveillance assidue des résultats. Par contre, les systèmes de mesure informatisés nécessitent du matériel coûteux et du personnel spécialisé. Cependant, ces coûts diminueront probablement avec le temps, avec les progrès techniques permettant la minimisation des équipements et une utilisation plus généralisée. Ils assurent une exécution rapide et des résultats cohérents. De fait Ils s’imposent déjà pour les inspections de réseaux principales et secondaires.
Notes au sujet de la poussière
Il convient de noter que la poussière, surtout dans les villages, augmentant exponentiellement avec la vitesse et le poids des véhicules, se manifeste surtout sur les routes en gravier secondaires puisque les vitesses son basses sur les routes à faible volume. La risque devra au moins être signalés car ils seront probablement soulevés au sujet du revêtement ponctuel de certaines tronçons lors des consultations publiques. La nuisance causée par la poussière fait l’objet de controverses depuis plusieurs années surtout au niveau des utilisateurs et des personnes vivant à proximité de la route particulièrement en Asie. Leurs griefs doivent être pris au sérieux car la poussière transporte des maladies, salit les maisons et, bien sûr, gâche le lavage quotidien. Fréquemment, la population, appuyée par ses politiciens, insiste qu’on fournit une couche de bitume afin d’éliminer la poussière, qu’elle soit économiquement viable ou non. Dans certains cas, les riverains dans les villages et les villes l’appliquent à leurs frais aux routes de gravier déjà réhabilitées, Cela coûte cher et serait au moins mieux intégrée lors de la réhabilitation. Notons qu’en général, l circulation motorisé auquel une route doit être recouverte est déterminé lorsque les économies de coûts d’exploitation marginaux pour les utilisateurs (calculées normalement par des modèles de simulation tels que HDM4 ou RED) excèdent les coûts marginaux du revêtement. Cependant il est maintenant généralement admis que l’estimation du coût total à vie du gravier a été trop basse dans le passé par rapport au coût d’un surface revêtu. Du bon gravier est rare et souvent distant de la route et pour cette raison coûteux. De plus, il est souvent de mauvaise qualité et se décompose rapidement en poussière. Cependant, tenant compte des enjeux environnementaux, le choix de bitume devra être nuancé.
Perte de gravier selon la volume de trafic, la pente et la pluviométrie
Les tableaux ci-dessous indiquent les pertes de gravier attendues en fonction de la circulation et du terrain. Le gravier se trouvera soit des les drains soit dissipés sous forme de poussière.
Trafic (vpj) perte de gravier normale (mm par an)
| Pluviometrie (mm per year) | Type de Terrain | |
| < 1250 | > 2500 | |
| +0 % | +15% | Plat |
| +15 % | +30% | Valloneux |
| +30 % | +45% | Montagneux |
Typologie de dommages aux structures de drainage
L’inspection du drainage des routes nécessite la collecte de données sur les matériaux, la topographie, les précipitations et le type et l’état des structures observées. Lors de l’inspection visuelle, la collecte de données doit être simplifiée pour s’assurer que le coût et l’effort nécessaires à la collecte de données se tient dans des limites raisonnables. Lors de l’étude du type et de l’étendue des travaux d’entretien, les observations doivent être limitées au drainage des eaux pluviales. Le drainage de l’eau souterraine et le dimensionnement de la structure pour assurer l’évacuation de l’eau s’écoulant du bassin versant sont inclus dans la phase de conception détaillée si une réhabilitation complète est nécessaire.
Des carences dans le système de drainage des eaux de pluie peuvent entraîner quatre types d’usure différents:
1) Les ravins longitudinaux se forme à la surface, balayés par l’écoulement d’eau à grande vitesse sur des pentes non dévié vers les fossés latéraux en raison d’un profil détérioré ou d’un drainage longitudinal inadéquat. Ces fossés peuvent souvent être bloqués ou sous-dimensionnés. Comme indiqué ci-dessus, ils ont été classés comme dommages structurels. Leur gravité dépend de la profondeur du ravinement en section transversale plutôt que de sa longueur. Le nivellement peuvent suffire lorsque le ravin est peu profond. Un profondeur supérieur à dix centimètres ne peut pas être réparées et nécessitent un rechargement en gravier sur toute la largeur de la route.
2) Les ravines latérales sont formées par l’eau qui coule à travers la route plutôt que dans un ponceau, si le ponceau, si il en existe, est cassé ou bloqué. Ils peuvent également être le résultat d’un buse latéral bouché. Cela implique des réparations localisées et souvent coûteuses, difficiles à estimer lors d’une inspection rapide. Bien que la gravité puisse être estimée approximativement en fonction de la longueur ou de la largeur, la nature et l’ampleur des réparations nécessaires ne sont pas toujours liés à ces indicateurs simples. L’évaluation de la gravité des dommages et de la solution à apporter doit être laissée à l’étape de la conception détaillée.
3) Les zones boueuses ou simplement molles résultent généralement de la destruction de la chaussée due à des eaux stagnantes aux changement de niveau de la pente. Les dommages seront aggravés par la circulation. La gravité de la situation peut être estimée en fonction de la difficulté rencontrée pour traverser ce tronçon de route. Cependant, comme pour les ravines latérales, la gravité de ce type de dommage n’est pas aussi importante que son étendue. La boue ne s’étendant que sur quelques mètres peut être asséchée en drainant le sol ou en construisant un ponceau. S’il s’étend sur de grandes distances, il peut être nécessaire de relever le niveau de la route ou d’utiliser des matériaux de meilleure qualité.
4) L’érosion des fossés résulte de l’écoulement rapide de l’eau, qui les emporte souvent en raison de l’absence de protection tel que des ralentisseurs de la vitesse de l’eau ou de l’eploi des matériaux médiocres. Lors de l’inspection visuelle, il est possible de noter les problèmes, mais pas de déterminer la solution qui sera déterminée au stade de la conception détaillée. Cela nécessitera une reconstruction locale.
Facteurs à évaluer lors de l’inspection du drainage
Lors de l’inspection visuelle des ouvrages de drainage, il convient de noter certains facteurs susceptibles de contribuer aux dommages décrits plus haut et pouvant être corrigés par des travaux d’entretien ou de réhabilitation:
-Le niveau de la route par rapport au niveau du sol peut être:
plat (route au même niveau que le niveau du sol);
en remblai (route au dessus du niveau du sol);
en coupe (route sous le niveau du sol);
ou en coupe et remblayage (route au-dessus du sol d’un côté, en dessous du niveau du sol de l’autre côté).
Cette information peut être facilement enregistrée lors de l’inspection visuelle. Cependant, en règle générale, le niveau de la route n’affectera pas la politique d’entretien..
-Les fossés peuvent être observé absents, en bon état, en mauvais état ou érodés. Le type de fossé doit être enregistré (terre, béton ou maçonnerie).
-Les grandes structures telles que les ponts sont utiles comme points de référence. Cependant, leur réhabilitation peut représenter une partie importante du coût des travaux. Les informations de base suivantes doivent être enregistrées à ce stade: emplacement (distance par rapport à l’origine de l’itinéraire étudié), longueur et état de la surface du pont et des parapets.
-Lors de l’inspection, il convient de prendre en compte les petites structures telles que les canalisations, les tuyaux et les dalots. Cependant, il n’est pas possible de passer beaucoup de temps à enregistrer des informations détaillées sur les ponceaux lors d’inspections visuelles rapides. En règle générale, il suffit de noter leur nombre et leur emplacement. Lorsqu’un ponceau est démoli ou bloqué, de la boue est susceptible d’être présente et doit être notée. S’arrêter à chaque ponceau pour noter des informations détaillés depuis une voiture en marche est irréaliste, car une inspection exige en général environ dix minutes par ponceau (en général, il y a au moins deux ponceaux par km). Cela n’est pas compatible avec la vitesse souhaitable d’inspection visuelle, qui devrait être d’environ 50 à 100 km par jour en fonction de l’état de la route, la topographie, et de la taille du réseau.
Utilisation ultérieur des données fournies par l’inspection rapide
Ces données d’inspection rapide constituent la base pour estimer le volume des travaux. et en suite aux analyses visant l’identification du réseau de base. En utilisant des coûts standards, généralement issus de contrats passés dans la même région, nous pouvons obtenir une estimation préliminaire des dépenses par voie routière sur les différents types de travaux nécessaires pour restaurer au moins un réseau noyau à un niveau acceptable. Ces informations, associées aux informations socio-économiques, fourniront des estimations du rapport coût /efficacité par lien routier, et serviront de base aux consultations itératives entre les différents acteurs, les différents niveaux de gouvernement, les agences de financement et les utilisateurs, afin d’arriver à un réseau noyau acceptable à l’ensemble des intéressés. On aboutisse finalement à un accord sur un programme prioritaire cohérent et hiérarchisé, ainsi que sur un plan d’action à court ou à moyen terme pour le réseau de base, et enfin les coûts des travaux de réhabilitation et de maintenance par lien et globalement
