Les chaussées aéronautiques - STAC

1 Chauss es souplesOn appelle chauss es souples, leschauss es constitu es principale-ment de couches de mat riaux trai-t s aux liants hydrocarbon s(mat riaux bitumineux) qui repo-sent sur des couches de mat riauxnon trait s. Le dimensionnementde ce type de chauss es est bas sur l hypoth se que l endomma-gement de la chauss e provien-drait de la rupture du sol distingue principalement deux types de chaus-s es: les chauss es souples et les chauss es le jeu des renforcements successifs, d autrescas complexes se pr sentent (couches bitumineusesLes chauss es a ronautiques repr sentent l ensemble des aires sur lesquellescirculent, man uvrent et stationnent des 2007 Les chauss es a ronautiques Diff rents types de chauss esservice techniquede l Aviation civiledirection g n ralede l Aviation civileChauss es rigidesOn appelle chauss es rigides, deschauss es comportant en couchesup rieure des mat riaux trait s auliant hydraulique (b ton de cimentessentiellement).)

2 La nature du b ton hydraulique faitque la rigidit des dalles qui consti-tuent la partie sup rieure de lachauss e prot ge le sol support dessollicitations m caniques. La rupture de la chauss es amorce en premier lieu dans la dalle par exc s ton bitumineuxgrave bitumeb ton cimentb ton maigregrave non-trait esol supportsol supportsur dalles en b ton, superposition de dalles deb ton) mais dans le cadre de ce document, ils neseront pas abord s. Dimensionnement des chauss es et m thode ACN/PCNLa m thode ACN/PCN est le syst me internationalnormalis labor par l Organisation de l AviationCivile Internationale (OACI) qui vise fournir desrenseignements sur l admissibilit d un avion enfonction de la r sistance des chauss es de la plate-forme concern e. Cette m thode est applicabledepuis 1983, par l ensemble des tats membres pourla gestion de leurs a ACN (Aircraft Classification Number)est un nom-bre exprimant l effet d un avion de type donn surune chauss e de type donn (souple ou rigide).

3 Le PCN (Pavement Classification Number)est unnombre exprimant la portance d une chauss e donn principe g n ral de cette m thode est le suivant:un avion dont l ACN est inf rieur ou gal au PCNd une chauss e peut utiliser cette chauss e sans autrerestriction que celle pouvant tre li e la pression deses dimensionnement des chauss es a pour objetd tablir l paisseur et la nature des diff rentes cou-ches n cessaires l accueil d un trafic m thode fran aise de dimensionnement deschauss es a ronautiques s appuie, pour les chaus-s es souples, sur l quation CBR (CalifornianBearing ratio)et pour les chauss es en b ton deciment, sur les quations de la m thode suivie pour dimension-ner les chauss es routi res, il n existe pas d essieu der f rence dans le domaine a atterrisseur principal de chaque avion (roue simpleisol e - RSI, tandem ou boggie) est ramen uneroue simple quivalente (RSE)

4 Produisant les m meseffets sur la chauss dur e de vie retenue pour une chauss e soupleest de 10 ans, contrairement une chauss e rigidequi elle, est dimensionn e pour une dur e de vie de20 ansgrave non-trait eR daction:cette note a t r dig e par le d partement G nie civil et pistesConception:STAC/SINA groupe Documentation et diffusion des connaissancesdirection g n ralede l Aviation civileservice techniquede l Aviation civile31, avenue du Mar chal Leclerc94381 Bonneuil-sur-Marne cedext l phone : 01 49 56 80 00t l copie : 01 49 56 82 redes Transportsde l' quipementdu Tourismeet de la MerISBN 2-11-094294-0 Annexe - Particularit s des chauss es a ronautiques par rapport aux chauss es routi resLes chauss es a ronautiques ont des sp cificit s qui les diff rencient des chauss es routi res bien que les mat riaux etm thodes de mise en place soient quasiment eess rroouuttii rreessCChhaauussss eess aa rroonnaauuttiiqquueessLa r glementation fran aise limite 130 kN (13 t) la charge l es-sieu pour les essieux isol s et 210 kN (21 t) pour les essieux pression des pneumatiques ne doit pas d passer 0,8 MPa (8 bars).

5 L application des charges pr sente une tr s faible dispersion lat -rale sur une voie de circulation dont la largeur ne d passe pas3,5 m en ligne charges les plus agressives ne sont pas appliqu es une vitessede plus de 80 90 s grande circulation de charges relativement peu lev es quiengendre une fatigue principalement due la r p tition importantede charges (de l ordre d un million de mouvements) entra nant defaibles d de limitation de charges, pouvant aller jusqu 25-30 tonnes la pressions des pneumatiques peuvent atteindre plus de 1,5 MPa(15 bars) pour certains types d a les pistes, dont la largeur peut atteindre plus de 45 m, le traf-fic est dispers et la configuration des atterrisseurs variables d unavion l autre. Sur les voies de d gagement ou de man uvres lescharges sont moins dispers variables:- tr s faibles, g n rant des ph nom nes de poin onnement impor-tant sur la couche superficielle- tr s lev es, notamment au d collage et l atterrissage(sup rieures 300 km/h)Tr s faible circulation de charges diverses qui induit une fatiguedue une r p tition restreinte de charges lourdes (de l ordre de10000 r p titions) engendrant de grandes d ssUni (d fauts de surface) li au confort des usagersRugosit voluant essentiellement par le polissage des granulats aucours du tempsD viation et interruption du trafic en cas d interventions sur lachauss ePourcentage des pentes respecter.

6 - Profil en long 9 %- Profil en travers (ligne droite) 2,5 %- Profil en travers (courbe) 7,5 ou 9 %Uni de surface li en majeure partie la s curit des avions lors duroulage grande vitesseRugosit beaucoup plus volutive due au d p t de gommeTrafic dont les contraintes d exploitation et de s curit ne permet-tent g n ralement pas son interruption ni m me son am nagementsans de grandes difficult s, en vue d entretenir les couches de rou-lementPourcentage des pentes respecter:- Profil en long piste 1,5 %- Profil en travers piste 1,5 %- Pente transversale voies de relation 1,5 %- Pente poste de stationnement 1 % dans toutes les directionsCChhaarrggeess aapppplliiqquu eessCons quences d un mauvais uni:- les vibrations et secousses influent sur leconfort des passagers;- les d fauts d uni cr ent des difficult s depilotage (vibrations du cockpit, lecture desinstruments difficile, difficult s de freinage,contr le du tangage);- le roulage grande vitesse des avions sur desd fauts d uni provoque localement des sur-charges dynamiques sur la chauss e.

7 Ce ph no-m ne tend accentuer le d faut d uni, et danscertains cas, entra ne un processus de d grada-tion locale sur la chauss e;- ces d fauts d uni peuvent aussi cr er des sur-charges dynamiques sur la structure TECHNIQUE STACC hauss es a ronautiques vitesse constante et frein e suivant un taux de glis-sement de 15 %. Des capteurs enregistrent les effortsen continu lors de l mesures s effectuent sur chauss e s che et pro-pre. Un syst me de mouillage embarqu dans lev hicule tracteur permet de r aliser des essais sousun film d eau de 1 autres appareils auto-mouillants de mesure conti-nue du frottement existent pour effectuer des mesu-res de m me uni longitudinal des chauss esAu sens routier du terme, l uni longitudinal est l ensem-ble des irr gularit s de surface que va rencontrer unv hicule sur une chauss e.

8 Dans le domaine a ronauti-que, ces irr gularit s longitudinales sont galement res-senties par les avions au roulage mais certaines diff -rences peuvent appara tre par rapport la , compte tenu des configurations des trainsd atterrissage et des vitesses pratiqu es par lesavions lors des phases de d collage et d atterrissage,des longueurs d onde de d fauts plus importantes(jusqu 100 m) peuvent s av rer pr judiciables labonne tenue des avions sur leur trajectoire optimale,notamment par des ph nom nes France, on utilise l analyseur de profil enlong (APL)pour effectuer le contr le de l uni lon-gitudinal des chauss es a autres m thodes existent galement en particulierla m thode des bosses (Bump method)d velop-p e par des chauss es souplesC est le comportement la fatigue du complexechauss e/sol de fondation qui est tudi.

9 La chauss eest soumise des cycles de chargement/d charge-ment sous des charges croissantes en mesurant pen-dant chaque cycle les d formations de la chauss des chauss es rigidesLe principe consiste d terminer la charge produi-sant une d formation la flexion gale la d forma-tion admissible du b ton. L essai est r alis l en-droit le plus fragile, et l exp rience montre qu ils agit g n ralement du coin de dalle. Le d flectom tre charge tombante ou HWD(Heavy Weight Deflectometer) est un appareil plus l gercon u pour simuler et mesurer les sollicitations d unecharge roulante sur une chauss e par application d unchargement impulsionnel sur une plaque charge dynamique, appliqu e sur la chauss e etmesur e par un capteur d effort, provoque un bassinde d flexion qui est mesur .La force dynamique appliqu e, fix e par la hauteur dechute de la masse, est adapt e en fonction de la naturede la structure test adh rence des chauss esL adh rence entre les pneumatiques d un avion et lapiste est essentielle: la mise en rotation des roueslors de l atterrissage, le contr le de la direction auroulage et surtout le freinage, sont des facteursimportants de s curit.

10 Diff rents facteurs interviennent sur l adh renced une chauss e mouill e (mais non pollu e par lapr sence de neige, glace), tels que la vitesse del avion, les caract ristiques et la pression des pneu-matiques, l paisseur du film d eau sur la chauss e,ou encore la rugosit du rev STAC et A roports de Paris ont d velopp l Instrument de mesure automatique de glissance(IMAG)permettant de mesurer le coefficient defrottement longitudinal intrins que dit adh s agit d une remorque sur laquelle est install e unetroisi me roue d di e la mesure. Le principe est rela-tivement simple: la roue de mesure, lest e, est tract ePhototh que STAC/I. MOUCHELLa remorque IRV (International reference vehicle)INFORMATION TECHNIQUE STACC hauss es a ronautiques2L valuation des chauss es a ronautiques doit s int -resser la fois leurs caract ristiques structurelles et leurs caract ristiques de serviceLes chauss es a ronautiques doivent tre r guli rement valu es afin de suivre leur volution.