Histoire des techniques d'empierrement des chaussées - Définition

Introduction

Une chaussée empierrée est une chaussée composée de matériaux concassés de petites dimensions, reliés par des granulats plus ou moins pulvérulents, formant un squelette compact après compactage. L’histoire des techniques d’empierrement des chaussées retrace l’évolution des modes de construction de ce type de chaussées, apparues au milieu du XVIII^e siècle.

Les chaussées pavées, composées de pierres taillées ou d’autres matériaux, reposant sur une couche de sable et accolées les unes autres de manière à ne laisser entre elles que les joints les moins larges possible, ne font pas l’objet de cet article. Les voies romaines sont, entre autres, des chaussées pavées.

L'empierrement reposait autrefois sur une couche de fondation en gros cailloux : Au début du siècle on l'établissait dans une forme ou encaissement creusé dans le sol naturel, sans fondation.

De nos jours, en fonction de la portance du sol, on met en place ou non une couche de fondation et on améliore ou non les matériaux avec un liant hydraulique. Les chaussées empierrées, actuellement dénommées chaussées souples à assise non traitée, ne sont guère plus utilisées, en structures neuves, que pour la réalisation de chemins ou de voies forestières.

Chaussées avant la suppression de la corvée

C’est à Pierre Marie Jérôme Trésaguet, ingénieur en chef de la généralité de Limoges, que l'on doit les premières études sérieuses sur la construction des chaussées. Il les expose dans un mémoire rédigé en 1775

Les dimensions des chaussées, dit-il, sont assez généralement, sur les grandes routes du royaume, de 18 pieds (5,85 m) de largeur, 18 pouces (49 cm) d’épaisseur au milieu et 12 pouces (32 cm) aux bordures. Les pierres sont arrangées à la main dans le fond de l’encaissement, posées à plat, ensuite chargées de pierrailles jusqu’à la naissance du bombement, battues à la masse, et recouvertes de pierrailles qui doivent être cassées plus menues que la couche inférieure pour former le bombement.

Cette épaisseur a pu être nécessaire pour des chaussées à l'entretien des corvées, dont les réparations ne peuvent être faites qu’au printemps et à l'automne. Les ornières profondes, qui se forment dans l'intervalle de six mois, auraient pu les détruire totalement avec une épaisseur moindre. Mais la suppression des corvées en 1764 a conduit à modifier les méthodes de construction. Les épaisseurs des chaussées ont été réduites pour le faire plus que 9 à 10 pouces (27 cm) d'empierrement au lieu de la hauteur considérable que nécessitait le système d'entretien des corvées.

Méthode de McAdam (1816)

En Grande-Bretagne, lorsqu’une route est défoncée, il faut changer complètement la couche de roulement, approfondir les fossés et parfois consolider le fond de forme d'origine, souvent constitué de trop gros blocs de pierre, selon la technique française. Par souci d'économie et du fait du manque de fonds, les arpenteurs doivent trouver des solutions techniques capables de rendre l'entretien des chemins moins coûteux. C'est en Écosse, là où le climat est le plus sévère avec les routes que la technique évolue.

Certains inspecteurs constatent le rôle très important joué par les fossés latéraux pour drainer la chaussée : Plus les fossés sont profonds, plus celle-ci est résistante. D'autres arpenteurs, par souci d'économie budgétaire préconisent la substitution de cailloux aux blocs de pierre et, refaisant la sous-couche porteuse, cassent ces derniers sur place pour éviter le transport toujours onéreux de nouveaux blocs et emploient du tout-venant, comme cela se faisait dans l'ancien temps.

C'est dans ce contexte que le commissaire-inspecteur McAdam acquiert son expérience avant de définir sa technique lorsqu'il est chargé en 1816 de la direction des routes du comté de Bristol. Son procédé est simple : il faut rendre et maintenir à sec le fond de forme par le creusement de fossés latéraux ou construire la voie en remblai pour éviter l'emprise des fossés.

Les principes de cette méthode sont les suivants :

• McAdam n'admet pas que l'on creuse un encaissement pour y enfouir les matériaux qui doivent composer la chaussée; il relève le plus possible le sol sur lequel l'empierrement repose, afin que les eaux s'écoulent facilement vers les terres riveraines et que le fond de la chaussée se maintienne sec.
• Il fait casser la pierre en morceaux de grosseur sensiblement uniforme dont le poids ne doit pas dépasser six onces (170 grammes); c'est donc avec une balance que ses agents procédaient à la vérification et à la réception des matériaux;
• Il exige que les matériaux soient triés avec le plus grand soin, et parfaitement purgés de toute matière terreuse, pulvérulente, crayeuse ou argileuse. Il rejette le gravier naturel, surtout lorsqu'il est formé de cailloux roulés; les matériaux cassés et anguleux sont seuls susceptibles de se lier entre eux d'une manière convenable.
• Le répandage doit se faire en plusieurs couches; aucune matière d’agrégation ne doit être mélangée au caillou. Une épaisseur de 0,25 m est suffisante même dans les plus mauvais terrains, et la fondation est toujours inutile.
• Une condition essentielle d'une bonne chaussée, suivant McAdam, c'est l'imperméabilité. Il remarque qu'en fin de compte c'est le sol qui supporte les pressions, et que le sol naturel, lorsqu'il est sec, ne s'enfonce guère sous les voitures ; on doit donc se proposer de le maintenir à l'état sec en le recouvrant d'un manteau imperméable. Ce manteau, c'est l’empierrement.

Trois avantages ressortent de cette nouvelle technique : l'homogénéité du matériau rend l'usure presque uniforme : l'imperméabilité conserve au sol-support la fermeté et la résistance nécessaire : l'élasticité répartit la pression des roues et ordonne une flexion qui évite le bris des pierres et que ne possède pas la chaussée en cailloutis ou pavée. Comparé aux techniques traditionnelles, le procédé britannique exige une main-d'oeuvre plus nombreuse mais beaucoup moins spécialisée, un matériau moins abondant et un entretien plus superficiel.