Les camions qui roulent à haute vitesse «sautent» verticalement en réponse aux imperfections dans le profil de la chaussée. La durabilité des routes peut en souffrir.
Les oscillations verticales des camions lourds qui circulent sur les routes participeraient à l'usure prématurée de la chaussée, suggère une étude publiée dans l'International Journal of Pavement Engineering par des chercheurs du Département de génie civil et de génie des eaux et de la Chaire de recherche industrielle CRSNG sur l'interaction charges lourdes/climat/chaussées au Québec. Cette équipe, dirigée par le professeur Guy Doré, a mis au point un modèle qui quantifie la charge dynamique exercée sur la chaussée par les poids lourds en mouvement, ainsi que son évolution en fonction de l'usure de la chaussée.
Les camions qui roulent à haute vitesse «sautent» verticalement en réponse aux imperfections dans le profil de la chaussée. «Même une route neuve présente des irrégularités qui induisent de telles oscillations, précise l'un des auteurs de l'étude, Jean-Pascal Bilodeau. Ce phénomène fait en sorte que la charge appliquée sur la chaussée oscille entre des valeurs plus basses et plus élevées que la charge statique moyenne utilisée dans la plupart des modèles de conception de route. L'usure de la chaussée qui en résulte accroît les oscillations, ce qui accélère l'usure et réduit la durée de vie de la chaussée.»
Pour concevoir leur modèle, les chercheurs ont d'abord étudié les relations entre la charge dynamique d'un camion et la rugosité des routes. Un membre de l'équipe, Louis Gagnon, avait préalablement créé un modèle numérique qui simule le comportement d'un camion lourd en mouvement. Les chercheurs ont fait «rouler» ce camion virtuel sur des profils de chaussées enregistrés sur de véritables routes, afin de déterminer comment la rugosité de la route et la charge dynamique s'influencent réciproquement.
Les chercheurs ont ensuite comparé la durée de vie de chaussées, calculée grâce à leur modèle, à celle obtenue par une approche faisant appel à une charge statique. Résultat ? La fissuration de la chaussée induite par les véhicules lourds et la profondeur des ornières atteignent un seuil critique 29% et 20% plus tôt avec des charges dynamiques qu'avec une charge statique constante.
«Il nous reste encore un peu de travail à faire, admet Jean-Pascal Bilodeau, mais nous espérons qu'un jour, les concepteurs de routes utiliseront notre modèle pour mieux définir les charges auxquelles seront réellement soumises les chaussées. En paramétrant les différentes couches de la chaussée en fonction de ces charges, on pourrait améliorer la durabilité des routes au Québec.»
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