Le soulèvement dû au gel est le déplacement vertical vers le haut des surfaces de chaussée causé par la formation de lentilles de glace dans les sols de fondation sensibles au gel lors des périodes de gel. Ce phénomène résulte de la migration capillaire de l’eau vers un front de gel, où des lentilles de glace ségrégées se développent perpendiculairement à la direction du flux thermique, générant des forces de soulèvement qui dépassent le poids de la chaussée. Le soulèvement dû au gel produit des surfaces de chaussée inégales, des fissures transversales et longitudinales, ainsi qu’une détérioration accélérée lors des périodes d’affaiblissement au dégel printanier. Le mécanisme nécessite trois conditions simultanées : des températures de gel, un sol sensible au gel et un apport continu d’eau. La compréhension des mécanismes de soulèvement dû au gel, de la classification des sols sensibles selon les normes FAA, des calculs de profondeur de pénétration du gel, des méthodes de détection incluant le géoradar et le déflectomètre à masse tombante, ainsi que des stratégies de prévention par remplacement par des matériaux non sensibles au gel, systèmes de drainage et couches d’isolation, est essentielle pour l’inspection et la gestion des chaussées dans les régions à climat froid.
Le soulèvement dû au gel est le déplacement vertical vers le haut de la surface d’une chaussée causé par la formation de lentilles de glace ségrégées dans les sols de fondation sensibles au gel lors des périodes de gel. Ce phénomène se distingue du simple gonflement par congélation du sol (l’expansion volumétrique de 9 % lorsque l’eau interstitielle gèle sur place) en ce qu’il implique une migration d’eau — le mouvement continu de l’eau depuis les zones de sol non gelé vers le front de gel, où elle s’accumule et forme des couches horizontales distinctes de glace appelées lentilles de glace. Ces lentilles de glace peuvent atteindre plusieurs fois l’épaisseur des pores du sol d’origine, générant des forces de soulèvement suffisantes pour soulever la surface de la chaussée de plusieurs centimètres.
Le soulèvement dû au gel nécessite la présence simultanée de trois conditions, établies par le laboratoire CRREL (Cold Regions Research and Engineering Laboratory) du US Army Corps of Engineers et codifiées dans la circulaire FAA AC 150/5320-6G et le document OACI Doc 9157 Partie 3. L’absence d’une seule condition empêche le soulèvement dû au gel de se produire :
Températures de gel pénétrant dans la plate-forme : Le front de gel doit descendre sous la structure de la chaussée dans le sol de fondation. La profondeur et la durée du gel déterminent l’épaisseur de la zone gelée et le potentiel de croissance des lentilles de glace. La profondeur de pénétration du gel est quantifiée par l’Indice de Gel (FI) — le nombre cumulé de degrés-jours sous 0 °C pendant la saison de gel. L’équation modifiée de Berggren relie l’indice de gel à la profondeur de gel via les propriétés thermiques du sol et la teneur en eau.
Sol sensible au gel : La plate-forme doit contenir un pourcentage suffisant de particules fines (taille silt et argile) pour créer des voies capillaires qui attirent l’eau vers le haut, vers le front de gel. La taille critique des particules est de 0,02 mm — les sols contenant plus de 3 % de particules plus fines que ce seuil sont considérés comme sensibles au gel selon les critères de Casagrande. Les sols classés ML (silt), CL (argile de faible plasticité) et certains groupes SM (sable silteux) selon le Système Unifié de Classification des Sols (USCS) sont les plus sensibles. Les sables propres et graviers avec moins de 3 % de fines sont généralement non sensibles au gel.
Apport continu d’eau provenant de la nappe phréatique ou de sources capillaires : La nappe phréatique doit se trouver à une distance de remontée capillaire du front de gel. Pour les sols silteux, la remontée capillaire peut dépasser 2 à 3 mètres, permettant une migration de l’eau depuis une nappe relativement profonde. Le potentiel de succion développé au niveau du front de gel peut dépasser 100 kPa, attirant l’eau vers le haut à travers la matrice de sol non gelé vers la lentille de glace en croissance.
Le mécanisme de migration de l’eau lors du soulèvement dû au gel est régi par le gradient de succion créé au niveau du front de gel. Lorsque l’eau interstitielle gèle dans la matrice du sol, l’eau non gelée restante développe une pression négative (succion) due à la différence de potentiel chimique entre la glace et l’eau à des températures inférieures à 0 °C. Cette succion, décrite par l’équation de Clapeyron reliant la pression et la température, attire l’eau du sol non gelé plus chaud situé sous le front de gel vers la zone gelée.
Le taux de migration de l’eau dépend de plusieurs propriétés du sol : la conductivité hydraulique (perméabilité) du sol non gelé, le potentiel de succion de la frange gelée (la zone partiellement gelée immédiatement au-dessus du front de gel où les lentilles de glace se nucléent), le gradient de température à travers la frange gelée, et la proximité de la nappe phréatique. Les sols silteux sont les plus sensibles car ils combinent une conductivité hydraulique modérée (plus élevée que les argiles) avec un potentiel de succion élevé (plus élevé que les sables). Le flux d’eau résultant peut fournir suffisamment d’eau à une lentille de glace pour la faire croître de plusieurs millimètres par jour dans des conditions de gel soutenu.
La hauteur de remontée capillaire — la hauteur maximale que l’eau peut atteindre à travers les pores du sol contre la gravité — est inversement proportionnelle à la taille des pores. Dans les sables grossiers aux grands pores, la remontée capillaire se limite à quelques centimètres. Dans les silts aux petits pores, la remontée capillaire peut atteindre 2 à 3 mètres ou plus. Cela signifie que, pour une profondeur donnée de nappe phréatique, les plates-formes silteuses sont bien plus vulnérables au soulèvement dû au gel que les plates-formes sableuses. Les recommandations de conception de la FAA exigent l’évaluation à la fois de la sensibilité au gel de la plate-forme et de la profondeur de la nappe phréatique lors de la conception des chaussées pour les régions froides.
La formation des lentilles de glace se déroule selon deux mécanismes distincts connus sous le nom de soulèvement primaire et soulèvement secondaire, tous deux décrits pour la première fois de manière systématique par Taber (1929) et ensuite affinés par Miller (1972) et d’autres chercheurs au CRREL et à l’Université d’Ottawa.
Le soulèvement primaire se produit dans les premières étapes du gel lorsque l’eau interstitielle gèle sur place, créant une fine couche gelée. Le front de gel progresse vers le bas à travers le sol à un taux contrôlé par la température de surface et les propriétés thermiques de la chaussée et du sol. À mesure que le front de gel avance, la teneur en eau non gelée dans la frange gelée diminue et le potentiel de succion augmente. Lorsque la succion dépasse la pression des terres (le poids de la chaussée et du sol sus-jacent), l’eau est attirée vers le front de gel et une lentille de glace distincte commence à se former. La lentille croît parallèlement au front de gel (perpendiculairement à la direction du flux thermique) et perpendiculairement à la direction de la force de soulèvement maximale. Une fois qu’une lentille de glace continue s’est formée, le transfert de chaleur à travers celle-ci est réduit car la glace a une conductivité thermique plus faible que le sol environnant, ralentissant la progression du front de gel sous la lentille. Cela laisse plus de temps pour la migration de l’eau et la croissance supplémentaire de la lentille.
Le soulèvement secondaire se produit après qu’une lentille de glace continue s’est formée et que le front de gel a progressé en dessous. L’eau continue de migrer à travers la frange gelée sous la lentille de glace, alimentant la croissance de la lentille par le dessous. La frange gelée — une zone de sol partiellement gelé de quelques millimètres à centimètres d’épaisseur — agit comme une membrane à travers laquelle l’eau est attirée par le fort gradient de succion. Le taux de soulèvement secondaire dépend du gradient de température à travers la frange gelée et de la perméabilité du matériau de la frange. Dans des conditions de froid soutenu, le soulèvement secondaire peut produire des lentilles de glace dépassant 10 cm d’épaisseur, ce qui peut soulever la surface de la chaussée d’une quantité équivalente.
Le potentiel de ségrégation (SP) — un paramètre développé par Konrad et Morgenstern (1981) à l’Université de l’Alberta — quantifie le taux de migration de l’eau vers le front de gel sous un gradient de température unitaire. Le potentiel de ségrégation est défini comme le rapport de la vitesse de migration de l’eau au gradient de température dans la frange gelée. Les sols avec un SP élevé (supérieur à environ 5 × 10⁻⁵ mm²/s·°C) sont hautement sensibles au soulèvement dû au gel. Les silts ont généralement des valeurs de SP comprises entre 10⁻⁴ et 10⁻³ mm²/s·°C, tandis que les sables propres ont des valeurs de SP proches de zéro. Le concept de potentiel de ségrégation est largement utilisé dans les modèles de prédiction du soulèvement dû au gel, y compris le modèle de gel du CRREL et le modèle de l’Université d’Ottawa.
La température de nucléation des lentilles de glace — la température à laquelle une lentille de glace distincte commence à se former — se situe généralement entre -0,1 °C et -0,5 °C dans les sols sensibles au gel. L’épaisseur finale de la lentille est contrôlée par la durée du gel à cette température, la disponibilité de l’eau et la pression des terres. Des pressions de recouvrement plus élevées suppriment la croissance des lentilles de glace, ce qui explique pourquoi le soulèvement dû au gel est généralement plus sévère sous les sections de chaussée minces et moins sévère sous les chaussées épaisses où le poids de la structure résiste au soulèvement.
La classification des sols sensibles au gel est fondamentale pour la conception des chaussées dans les régions froides. La présence d’une plate-forme sensible au gel détermine si des mesures d’atténuation du soulèvement dû au gel sont nécessaires. Les sols sont classés en fonction de leur granulométrie, en particulier le pourcentage de particules plus fines que des tailles de tamis spécifiques, et de leurs caractéristiques de plasticité.
Les critères de Casagrande, développés par Arthur Casagrande (1931) sur la base d’observations extensives sur le terrain du soulèvement dû au gel dans les sols européens et nord-américains, restent la classification de premier niveau de sensibilité au gel la plus largement utilisée. Selon les critères originaux :
Le seuil de 0,02 mm correspond à la taille des particules de silt fin, où la remontée capillaire devient significative. Le critère du coefficient d’uniformité concerne le compactage des particules du sol — les sols bien gradués avec une large gamme de tailles de particules ont généralement une perméabilité plus faible et une sensibilité au gel moindre que les sols uniformément gradués avec la même teneur en fines.
Casagrande a ensuite affiné les critères sur la base des recherches du CRREL, établissant que pour les sols non plastiques (sols avec une limite de liquidité inférieure à 25 et un indice de plasticité inférieur à 5), le seuil pour un soulèvement dû au gel significatif est d’environ 3 % plus fin que 0,02 mm. Pour les sols plastiques (indice de plasticité supérieur à 5), le seuil passe à environ 5 % plus fin que 0,02 mm car la plasticité de la fraction argileuse réduit la migration de l’eau.
Le système de classification de sensibilité au gel de la FAA, détaillé dans la circulaire FAA AC 150/5320-6G (Conception et Évaluation des Chaussées Aéroportuaires) , classe les sols en quatre groupes (FG-1 à FG-4) en fonction de leur potentiel de soulèvement dû au gel. Cette classification est la norme pour la conception des chaussées aéroportuaires aux États-Unis et est référencée par le document OACI Doc 9157 Partie 3.
| Groupe FAA | Classification du Sol (USCS) | % Plus Fin que 0,02 mm | Sensibilité au Gel |
|---|---|---|---|
| FG-1 | GW, GP, SW, SP (avec moins de 3 % de fines) | Moins de 3 % | Négligeable |
| FG-2 | GM, SM, GC, SC (avec 3-15 % de fines) | 3 % à 15 % | Faible à Modérée |
| FG-3 | ML, MH, CL, CH (silts et argiles) | 15 % à 50 % | Modérée à Élevée |
| FG-4 | ML, MH (silts hautement sensibles au gel) | Plus de 50 % | Très Élevée |
Les sols FG-1 — graviers propres (GW, GP) et sables propres (SW, SP) avec moins de 3 % de fines — sont considérés comme non sensibles au gel. Ces matériaux présentent une migration capillaire négligeable et une formation minimale de lentilles de glace. Ils sont les matériaux préférés pour la construction de couches de fondation et de base dans les régions froides où une atténuation du gel est requise. Lorsque de tels matériaux sont utilisés en remplacement d’une plate-forme sensible au gel, la drainabilité doit néanmoins être assurée pour éviter l’accumulation d’eau dans la structure de la chaussée.
Les sols FG-2 — sols graveleux ou sableux avec 3 % à 15 % de fines (GM, SM, GC, SC) — présentent une sensibilité au gel faible à modérée. Le pourcentage de particules plus fines que 0,02 mm dans ce groupe varie généralement de 3 % à 15 %. Ces sols peuvent montrer un soulèvement dû au gel notable sous un gel soutenu et des conditions de nappe phréatique élevée. Des mesures d’atténuation sont généralement requises pour les plates-formes FG-2 sous les chaussées desservant des aéronefs critiques.
Les sols FG-3 — silts (ML), argiles de faible plasticité (CL) et matériaux apparentés avec 15 % à 50 % plus fins que 0,02 mm — présentent une sensibilité au gel modérée à élevée. Ce groupe représente les sols les plus problématiques pour le soulèvement dû au gel car ils combinent une conductivité hydraulique modérée (plus élevée que les argiles) avec un potentiel de succion élevé. La remontée capillaire dans les sols FG-3 peut dépasser 2 mètres, et les lentilles de glace peuvent se former rapidement même sous des conditions de gel modérées. La plupart des cas documentés de soulèvement sévère dû au gel des chaussées impliquent des sols de plate-forme FG-3.
Les sols FG-4 — silts hautement sensibles au gel (ML, MH) avec plus de 50 % plus fins que 0,02 mm — présentent une très haute sensibilité au gel. Ces sols produisent la formation de lentilles de glace la plus sévère et les plus grandes amplitudes de soulèvement. Cependant, ils sont moins courants comme plates-formes de chaussée car leur forte teneur en fines les rend également problématiques pour la construction, le compactage et le drainage.
Les critères de sensibilité au gel du US Army Corps of Engineers (USACE) , publiés dans le manuel EM 1110-1-1905, fournissent un système de classification alternatif largement utilisé pour les chaussées tant militaires que civiles. Le système USACE classe les sols en trois groupes :
Les critères de l’USACE sont plus conservateurs que les critères originaux de Casagrande, classifiant une gamme plus large de sols comme sensibles au gel. Cela reflète l’expérience de l’USACE avec les charges lourdes des aéronefs militaires sur les chaussées aéronautiques dans les régions arctiques et subarctiques.
Les caractéristiques de plasticité de la fraction fine influencent la sensibilité au gel. Les sols plastiques (argiles avec un indice de plasticité supérieur à 7) présentent généralement des taux de soulèvement dû au gel plus faibles que les silts non plastiques avec la même teneur en fines, malgré des pourcentages de fines totaux plus élevés. Cela est dû au fait que les particules d’argile structurées réduisent la taille des canaux poreux et limitent les taux de migration de l’eau, même si le potentiel total de succion capillaire peut être élevé. L’essai de sensibilité au gel du CRREL (CRREL Special Report 80-40) est la méthode de laboratoire standard pour la mesure directe de la sensibilité au soulèvement dû au gel, mesurant le taux de soulèvement dans des conditions de gel contrôlées.
La profondeur de pénétration du gel — la profondeur maximale sous la surface de la chaussée à laquelle les températures de gel s’étendent pendant l’hiver — est un paramètre critique pour la conception des chaussées dans les régions froides. Elle détermine la profondeur à laquelle la plate-forme sensible au gel doit être retirée et remplacée par des matériaux non sensibles au gel, la profondeur requise d’isolation et la profondeur des systèmes de drainage.
La profondeur de pénétration du gel est principalement contrôlée par l’Indice de Gel (FI) — le nombre cumulé de degrés-jours sous 0 °C pendant la saison de gel, exprimé en degrés-jours (°C-jours ou °F-jours). L’indice de gel est calculé en sommant la différence entre la température moyenne quotidienne et le point de congélation pour tous les jours où la température moyenne est inférieure au point de congélation. L’indice de gel de calcul pour l’ingénierie des chaussées est généralement l’indice de gel moyen des trois hivers les plus froids de la période de 30 ans la plus récente, ou l’indice de gel de période de retour de 100 ans pour les infrastructures critiques.
L’indice de gel varie considérablement selon les régions à climat froid. Dans le nord des États-Unis et le sud du Canada, l’indice de gel de calcul varie généralement de 500 à 2 500 °C-jours. Dans les régions arctiques, il peut dépasser 5 000 °C-jours. Le logiciel de conception aéroportuaire de la FAA inclut une base de données des valeurs d’indice de gel pour les emplacements d’aéroports aux États-Unis, dérivée des données climatiques de la NOAA.
La méthode analytique standard pour calculer la profondeur de pénétration du gel est l’équation modifiée de Berggren, développée par Aldrich (1956) et affinée par le US Army Corps of Engineers. L’équation tient compte de la chaleur libérée lors du changement de phase de l’eau (chaleur latente de fusion), qui ralentit significativement la progression du front de gel. L’équation est :
z = λ × √(2 × k × FI / (L × w × γ_d))
Où :
Le coefficient de Berggren λ tient compte de la nature non stationnaire du gel et de l’effet des gradients thermiques dans la zone gelée. Pour les calculs de conception, des valeurs de λ de 0,7 à 0,8 sont couramment utilisées pour les sols de plate-forme de chaussée.
Plusieurs facteurs influencent la profondeur de pénétration du gel au-delà de l’indice de gel de surface :
La conductivité thermique du sol est la propriété la plus importante du matériau affectant la pénétration du gel. Les sols gelés ont une conductivité thermique plus élevée que les sols non gelés car la glace a une conductivité thermique environ quatre fois supérieure à celle de l’eau. Les sols sableux et graveleux à haute densité et teneur en eau modérée ont une conductivité thermique plus élevée que les sols argileux ou organiques. La conductivité thermique des matériaux de chaussée (asphalte et béton) est généralement plus élevée que celle du sol, accélérant la perte de chaleur depuis la surface de la chaussée.
La couverture neigeuse est un facteur d’isolation critique. Une couche de neige de seulement 30 cm peut réduire la pénétration du gel de 30 % à 50 % par rapport au sol nu, en raison de la faible conductivité thermique de la neige (environ 0,1 à 0,3 W/m·°C contre 1,5 à 2,5 W/m·°C pour le sol gelé). Cependant, les pistes et les voies de circulation des aéroports sont généralement déneigées, éliminant cet effet isolant et permettant une pénétration du gel plus profonde dans la plate-forme de la chaussée que dans les zones adjacentes enneigées.
La teneur en eau a des effets doubles : une teneur en eau plus élevée augmente la chaleur latente qui doit être retirée pour geler le sol (ralentissant la pénétration du gel) mais augmente également la conductivité thermique (accélérant la pénétration du gel). Pour la conception des chaussées, la teneur en eau la plus défavorable (généralement à ou près de la saturation) est utilisée pour les calculs de pénétration du gel.
La couleur et l’albédo de la chaussée : Les chaussées en asphalte absorbent plus de rayonnement solaire que le béton, maintenant des températures de surface plus élevées dans des conditions hivernales claires et réduisant la pénétration du gel. Cependant, cet effet n’est significatif que pendant les périodes d’ensoleillement direct et est négligeable pendant les périodes de froid continu.
Le programme LTPP (Long-Term Pavement Performance) , administré par la Federal Highway Administration (FHWA) et soutenu par l’American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO), a mis en place le Programme de Surveillance Saisonnière (SMP) de 1991 à 2007, qui a mesuré les profondeurs de pénétration du gel sur 41 sections d’essai de chaussées aux États-Unis et au Canada. Ces sections comprenaient à la fois des chaussées souples et rigides dans une gamme de climats froids.
Les profondeurs de gel maximales mesurées par le LTPP SMP allaient de 0,336 m (sur un site au Colorado avec un indice de gel de 165 °C-jours) à 2,386 m (sur un site dans le nord du Minnesota avec un indice de gel de 2 420 °C-jours). Les données ont montré que la profondeur de pénétration du gel suit une relation approximativement racine carrée avec l’indice de gel, conformément à l’équation modifiée de Berggren. Les données ont également démontré l’influence critique du type de sol — les sites avec des plates-formes silteuses ont montré une pénétration du gel jusqu’à 20 % plus importante que les sites avec des plates-formes argileuses pour un même indice de gel, en raison des différences de conductivité thermique et des effets de chaleur latente.
Pour la conception des chaussées aéroportuaires, la circulaire FAA AC 150/5320-6G fournit des recommandations pour déterminer la profondeur de gel de calcul basée sur l’indice de gel et le type de sol. Lorsque des données spécifiques de profondeur de gel ne sont pas disponibles, la FAA recommande d’utiliser l’équation modifiée de Berggren avec des valeurs d’entrée appropriées pour les matériaux de la chaussée et les sols locaux.
Le soulèvement dû au gel produit des indicateurs visuels distinctifs sur les surfaces de chaussée qui sont facilement identifiables lors des inspections hivernales et printanières. La reconnaissance de ces indicateurs permet aux inspecteurs de distinguer les dommages dus au gel des autres formes de dégradation des chaussées causées par le trafic, la fissuration thermique ou le tassement de la plate-forme.
L’indicateur visuel le plus direct du soulèvement dû au gel est une surface de chaussée visiblement inégale pendant les mois d’hiver lorsque le sol est gelé. La chaussée peut présenter un profil de surface ondulé ou irrégulier, avec des points hauts localisés (là où des lentilles de glace se sont formées en dessous) et des points bas correspondants (là où aucune croissance de lentille de glace n’a eu lieu ou là où la chaussée s’est tassée après des cycles de dégel précédents). L’ampleur du soulèvement différentiel peut aller de quelques millimètres à plus de 10 centimètres dans les cas sévères, selon la sensibilité au gel de la plate-forme, la rigueur de l’hiver et la disponibilité de l’eau.
Le motif de soulèvement reflète généralement la distribution des sols sensibles au gel sous la chaussée. Les zones où le type de sol de plate-forme change (comme les transitions du silt au sable ou au gravier) montrent souvent des changements brusques d’amplitude de soulèvement, produisant une marche de surface abrupte qui crée des contraintes élevées dans la structure de la chaussée. Le soulèvement est généralement plus prononcé aux bords de la chaussée et aux accotements, où la pénétration du gel est plus importante en raison de l’absence de structure de chaussée isolante et de la proximité des bancs de neige qui peuvent libérer de l’eau de fonte dans la plate-forme lors du dégel diurne.
Les fissures transversales — fissures orientées approximativement perpendiculairement à l’axe de la chaussée — sont l’un des indicateurs les plus caractéristiques du soulèvement dû au gel dans les chaussées souples (asphalte). Ces fissures se forment lorsque des contraintes de traction se développent lorsque la surface de la chaussée est forcée en une courbure convexe au-dessus d’une lentille de glace en croissance. Les fissures s’étendent généralement sur toute la largeur de la voie de la chaussée et peuvent être espacées à intervalles réguliers correspondant à la variation longitudinale de la pénétration du gel ou de la sensibilité au gel de la plate-forme. Les fissures transversales dues au gel peuvent être distinguées des fissures thermiques (causées par la contraction thermique de l’asphalte) par leur calendrier : les fissures de soulèvement dû au gel se développent en plein hiver lorsque le gel est à son maximum et que les lentilles de glace se développent, tandis que les fissures thermiques se forment pendant les périodes les plus froides lorsque l’asphalte se fragilise et se contracte.
Les fissures longitudinales — fissures orientées approximativement parallèlement à l’axe de la chaussée — indiquent un soulèvement différentiel se produisant sur la largeur de la chaussée. Cela se produit couramment dans les zones de passage des roues où le compactage par le trafic a modifié la densité et la sensibilité au gel de la plate-forme, ou le long du bord de la chaussée où la pénétration du gel est plus profonde. Les fissures longitudinales dues au gel suivent fréquemment la ligne du gradient de soulèvement maximal, là où la chaussée passe d’une zone soulevée à une zone adjacente avec moins de soulèvement.
Le soulèvement des bords — le déplacement vertical vers le haut du bord de la chaussée par rapport au centre — est une manifestation courante du soulèvement dû au gel sur les routes et les pistes avec des accotements granulaires. La zone d’accotement, qui a une structure de chaussée plus mince ou inexistante, permet une pénétration du gel plus profonde et souvent une plus grande formation de lentilles de glace que la zone pavée. Le soulèvement différentiel entre l’accotement et la zone pavée crée des fissures longitudinales au bord de la chaussée et peut également faire basculer le bord de la chaussée vers le haut, créant une condition dangereuse pour les véhicules traversant le bord de la chaussée.
Le soulèvement des accotements affectant le matériau non pavé de l’accotement lui-même est également préoccupant pour les opérations aéroportuaires, car des accotements inégaux peuvent créer des risques de trébuchement pour les véhicules de service aéroportuaires et affecter le drainage des eaux de surface de la surface pavée vers l’accotement et au-delà.
Le dégel printanier — également appelé affaiblissement au dégel printanier ou simplement dégel — est la période pendant laquelle les effets visibles du soulèvement dû au gel deviennent les plus apparents et la chaussée est la plus vulnérable aux dommages causés par la circulation. Lors du dégel printanier, les lentilles de glace formées pendant l’hiver commencent à fondre, libérant de grands volumes d’eau dans la plate-forme tandis que les couches de sol sous-jacentes restent gelées et imperméables. Cela crée une couche piégée et saturée de sol affaibli au niveau du front de dégel, le module de la plate-forme chutant à 10 % à 30 % de sa valeur estivale.
La progression visuelle lors du dégel printanier suit une séquence caractéristique :
La sévérité du dégel printanier dépend de l’ampleur du soulèvement dû au gel précédent, du taux de dégel (les dégels rapides sont plus dommageables que les dégels progressifs) et du volume de trafic pendant la période critique. Dans les régions où de fortes pluies printanières coïncident avec la période de dégel, l’affaiblissement peut être particulièrement sévère.
Le soulèvement dû au gel présente des défis uniques pour les chaussées aéroportuaires en raison des exigences strictes de planéité de surface pour la sécurité des opérations aériennes, des charges élevées imposées par les trains d’atterrissage des aéronefs et des contraintes opérationnelles qui limitent les fenêtres de réhabilitation des chaussées.
L’Annexe 14 de l’OACI — Aérodromes, Volume I spécifie les irrégularités de surface maximales admissibles sur les pistes. La norme exige que la déviation de la surface pavée par rapport à une règle de 3 m placée parallèlement à l’axe de la piste ne dépasse pas 3 mm pour les pistes desservant les aéronefs de codes lettres D, E et F (envergure de 36 m et plus). Pour les pistes desservant des aéronefs plus petits, la tolérance est de 5 mm sur une règle de 3 m. Le soulèvement dû au gel peut facilement produire des déplacements différentiels dépassant ces tolérances, créant une condition dangereuse pour les opérations aériennes.
La sévérité de l’irrégularité ressentie par les aéronefs dépend de la longueur d’onde de l’ondulation de soulèvement par rapport à l’empattement et à la vitesse de l’aéronef. Les irrégularités à courte longueur d’onde (caractéristiques de soulèvement avec des longueurs d’onde inférieures à 10 m) produisent des accélérations verticales à haute fréquence qui peuvent affecter le contrôle du pilote et le confort des passagers. Les irrégularités à grande longueur d’onde (longueurs d’onde de 30 m à 100 m) produisent des accélérations à basse fréquence qui peuvent provoquer une réponse de tangage dans les gros aéronefs et affecter la rotation au décollage. Les critères de bosse de Boeing — la norme industrielle pour l’évaluation de la planéité des pistes — spécifient des limites d’accélération verticale admissibles que les pistes affectées par le soulèvement dû au gel peuvent dépasser.
Selon le système ACR/PCR (Aircraft Classification Rating / Pavement Classification Rating) devenu obligatoire pour tous les États membres de l’OACI à partir de septembre 2024, le soulèvement dû au gel et l’affaiblissement au dégel subséquent peuvent affecter le PCR déclaré d’une chaussée. En hiver, lorsque la plate-forme est gelée, la capacité structurale effective de la chaussée augmente car la plate-forme gelée a un module significativement plus élevé que la plate-forme non gelée — typiquement 5 à 20 fois plus élevé. Cependant, lors du dégel printanier, lorsque le module de la plate-forme chute à son minimum, la capacité structurale est à son plus bas. Le PCR est déterminé pour la condition saisonnière la plus défavorable — typiquement la période de dégel printanier — ce qui signifie que les chaussées aéroportuaires en climats froids peuvent avoir un PCR limité par la condition de dégel printanier.
Le logiciel de conception FAARFIELD de la FAA prend en compte les effets saisonniers sur le module de la plate-forme en utilisant le concept de facteurs d’ajustement saisonniers. Si des essais FWD sont réalisés pendant la période de dégel printanier, le module de plate-forme mesuré est utilisé directement pour le calcul du PCR. Si les essais sont réalisés à d’autres moments, des facteurs d’ajustement saisonniers dérivés du Programme de Surveillance Saisonnière du LTPP ou d’un calibrage local sont appliqués pour estimer le module de plate-forme lors du dégel printanier.
Un soulèvement dû au gel sévère peut nécessiter la fermeture de la piste pour des raisons de sécurité jusqu’à ce que la chaussée soit soit restaurée à un état acceptable par le dégel, soit réparée. La décision de fermer une piste pour cause de soulèvement dû au gel est basée sur les irrégularités de surface mesurées, le type d’aéronef en exploitation et le taux de détérioration. Les fermetures de piste pendant la période de dégel printanier peuvent être perturbatrices sur le plan opérationnel et coûteuses sur le plan économique pour les compagnies aériennes et les aéroports.
La circulaire FAA AC 150/5200-30C (Sécurité et Opérations Hivernales Aéroportuaires) fournit des recommandations pour la surveillance et la réponse au soulèvement dû au gel et aux conditions de dégel printanier sur les aires de mouvement des aéroports. La circulaire recommande que les exploitants d’aéroports mettent en œuvre un programme de surveillance du soulèvement dû au gel comprenant des relevés réguliers d’élévation de surface, une surveillance des fissures et une coordination avec le personnel d’ingénierie de l’aéroport pour évaluer l’état structural pendant la période de dégel.
La prévention du soulèvement dû au gel dans la conception des chaussées vise à éliminer une ou plusieurs des trois conditions requises : un sol sensible au gel, des températures de gel dans la plate-forme ou un apport continu d’eau. Le choix de la stratégie de prévention dépend de la sévérité du climat local, de la sensibilité au gel des matériaux de plate-forme disponibles, de la profondeur de la nappe phréatique, du type de chaussée (souple ou rigide) et de la criticité de la chaussée.
La méthode de prévention du soulèvement dû au gel la plus courante et la plus fiable est le remplacement de la plate-forme sensible au gel par des matériaux non sensibles au gel (NFSM) jusqu’à une profondeur suffisante pour empêcher le front de gel d’atteindre le sol sensible sous-jacent. La profondeur de remplacement requise dépend de la profondeur de pénétration du gel :
Les matériaux NFSM utilisés pour le remplacement sont généralement des groupes de sol GW, GP, SW ou SP avec moins de 3 % passant au tamis n°200 (0,075 mm) et moins de 3 % plus fins que 0,02 mm. Ces matériaux doivent également être librement drainants pour empêcher l’accumulation d’eau dans la structure de la chaussée. Les NFSM sont compactés à au moins 95 % de la densité sèche maximale selon les normes AASHTO T99 ou T180, et la couche est surmontée d’une couche de séparation en géotextile pour empêcher l’intrusion de fines provenant de la plate-forme sous-jacente.
Un drainage souterrain efficace réduit le soulèvement dû au gel en abaissant la nappe phréatique, en interceptant l’eau capillaire montant vers le front de gel et en évacuant l’eau de fonte des lentilles de glace lors du dégel printanier. Le système de drainage doit être conçu pour maintenir la nappe phréatique sous la zone de pénétration du gel pendant toute la saison de gel.
L’approche de drainage standard pour l’atténuation du soulèvement dû au gel comprend :
La conception du drainage souterrain pour l’atténuation du soulèvement dû au gel suit les principes énoncés dans la circulaire FAA AC 150/5320-6G et le document OACI Doc 9157 Partie 3, qui spécifient les épaisseurs minimales des couches drainantes, les critères de filtre pour empêcher la migration du sol et l’espacement des exutoires pour assurer un drainage positif.
Les couches d’isolation placées dans la structure de la chaussée réduisent la profondeur de pénétration du gel en augmentant la résistance thermique entre la surface de la chaussée et la plate-forme. Les panneaux isolants en polystyrène extrudé (XPS) et en polystyrène expansé (EPS) sont les matériaux les plus couramment utilisés à cette fin.
La circulaire FAA AC 150/5320-6G fournit des recommandations de conception pour les couches d’isolation dans les chaussées aéroportuaires :
L’utilisation de l’isolation est la plus rentable lorsque la profondeur de pénétration du gel est trop importante pour un remplacement économique par des NFSM (plus de 1,5 m à 2 m), ou lorsque la chaussée est en cours de réhabilitation et que la structure existante doit être préservée.
L’injection de polymère est une technique relativement récente pour l’atténuation du soulèvement dû au gel dans les chaussées existantes où le remplacement ou l’isolation sont impraticables ou trop coûteux. Une résine polymère de faible viscosité est injectée dans la plate-forme par des trous forés, où elle se dilate pour remplir les vides, déplacer l’eau et lier les particules de sol entre elles. Le traitement réduit la conductivité hydraulique de la plate-forme, limitant la migration de l’eau vers le front de gel, et réduit également la sensibilité au gel en modifiant la structure poreuse.
Des essais sur le terrain sur des chaussées routières au Canada et dans le nord des États-Unis ont démontré jusqu’à 83 % de réduction de l’ampleur du soulèvement après un traitement par injection de polymère. Le traitement est le plus efficace dans les plates-formes silteuses (matériaux FG-3) où le polymère peut pénétrer la matrice du sol. Dans les plates-formes argileuses (FG-4), la pénétration est plus limitée et le traitement est moins efficace.
La stabilisation chimique avec de la chaux (3 % à 7 % en poids) ou du ciment Portland (3 % à 7 % en poids) réduit la sensibilité au gel en modifiant les propriétés physiques et chimiques du sol. Le traitement à la chaux réduit l’indice de plasticité et augmente la maniabilité des sols plastiques, tandis que le traitement au ciment crée une matrice de sol cimentée à perméabilité réduite. Les deux traitements réduisent la conductivité hydraulique du sol, limitant la migration de l’eau vers le front de gel, et augmentent également la résistance du sol, réduisant les dommages causés par la croissance des lentilles de glace qui se produit néanmoins. Cependant, la stabilisation chimique est plus efficace lorsqu’elle est appliquée pendant la construction, car le traitement de la plate-forme existante par injection est difficile et moins fiable.
Les couches de séparation en géotextile placées entre la plate-forme et la couche de base empêchent l’intrusion de particules fines de la plate-forme dans le matériau de base plus grossier, préservant les caractéristiques de drainage de la base et empêchant la formation d’une voie capillaire pour la migration de l’eau. Des géotextiles non tissés à haute résistance avec une taille d’ouverture apparente (AOS) de 0,15 mm à 0,30 mm sont généralement spécifiés pour cette application.
Les géogrilles à haute rigidité en traction peuvent renforcer la structure de la chaussée et réduire l’ampleur du soulèvement différentiel en distribuant les forces de soulèvement sur une zone plus large. La couche de géogrille est généralement placée à l’interface base-plate-forme et reliée aux bords de la chaussée pour fournir un confinement latéral.
La détection du soulèvement dû au gel et l’évaluation de sa sévérité nécessitent une combinaison d’observation directe, de méthodes géophysiques souterraines et d’essais structuraux. Le programme de détection doit être conçu pour identifier l’étendue et l’ampleur du soulèvement dû au gel pendant l’hiver, surveiller la progression des dommages lors du dégel printanier et évaluer la récupération et les effets résiduels pendant l’été.
Le géoradar (GPR) est la méthode géophysique la plus efficace pour détecter les lentilles de glace souterraines dans les chaussées. Le GPR transmet des impulsions électromagnétiques à haute fréquence dans la chaussée et enregistre les réflexions provenant des interfaces entre des matériaux ayant des propriétés diélectriques différentes. Les lentilles de glace produisent de fortes réflexions car la glace a une constante diélectrique d’environ 3 à 4, tandis que le sol non gelé a une constante diélectrique de 10 à 30 selon la teneur en eau. Le contraste entre la glace et le sol non gelé produit une signature radar claire.
Les relevés GPR pour la détection du soulèvement dû au gel utilisent généralement des systèmes d’antennes couplées au sol avec des fréquences de 250 MHz à 900 MHz. Les fréquences plus basses (250-400 MHz) pénètrent plus profondément (jusqu’à 3-4 m) mais offrent une résolution plus faible, adaptées à l’identification de la profondeur du front de gel et des lentilles de glace principales. Les fréquences plus élevées (900 MHz) offrent une résolution plus élevée mais une pénétration plus faible (jusqu’à 1-1,5 m), adaptées à l’identification de fines lentilles de glace et des structures de couches détaillées.
Les relevés GPR en laps de temps — relevés répétés sur les mêmes emplacements d’essai à intervalles réguliers pendant la saison de gel — fournissent les données les plus complètes sur la formation et l’évolution des lentilles de glace. En comparant les profils GPR successifs, l’opérateur peut suivre la progression du front de gel, identifier où les lentilles de glace se forment et quantifier le taux d’accumulation de glace. Le Programme de Surveillance Saisonnière du FHWA LTPP a utilisé avec succès le GPR en laps de temps pour surveiller la pénétration du gel sur des sections d’essai de chaussées à travers l’Amérique du Nord.
Le déflectomètre à masse tombante (FWD) est utilisé pour évaluer l’état structural des chaussées pendant et après la période de soulèvement dû au gel et de dégel. Les essais FWD pendant la période de dégel printanier fournissent les données structurales les plus critiques, car c’est à ce moment que le module de la plate-forme est à son minimum et que la chaussée est la plus vulnérable.
Les essais FWD pour l’évaluation du soulèvement dû au gel suivent un protocole saisonnier :
Les paramètres dérivés du FWD utilisés pour l’évaluation du soulèvement dû au gel comprennent l’indice de courbure de surface (SCI) , qui indique la rigidité des couches supérieures de la chaussée ; l’indice de dommage de la base (BDI) , qui reflète l’état de la base et de la fondation ; et le module de la plate-forme rétro-calculé à partir des capteurs éloignés. Une diminution significative du module de la plate-forme entre les essais hivernaux et printaniers indique un affaiblissement actif au dégel, tandis que les zones avec le module de plate-forme estival le plus bas peuvent avoir subi des dommages structuraux permanents dus au soulèvement dû au gel.
Les relevés topographiques par système de positionnement global différentiel (DGPS) fournissent une mesure précise des changements d’élévation de la surface de la chaussée au fil du temps, permettant de quantifier l’ampleur et la distribution spatiale du soulèvement dû au gel. Les systèmes DGPS cinématiques en temps réel (RTK) avec correction par station de base peuvent atteindre une précision verticale de 2-3 cm dans des conditions de terrain, suffisante pour détecter un soulèvement dû au gel d’importance pratique.
La méthode de relevé consiste à établir un réseau de points de surveillance le long de la chaussée à intervalles réguliers (typiquement 15-30 m pour les pistes d’aéroport), à relever précisément l’élévation de chaque point à la fin de l’automne (avant le début du gel), à répéter le relevé à intervalles réguliers tout au long de l’hiver (hebdomadaire ou bimensuel), et à continuer pendant le dégel printanier jusqu’à ce que la récupération soit complète. Le changement d’élévation à chaque point par rapport à la référence automnale mesure directement l’ampleur du soulèvement.
Les systèmes de station totale automatisés peuvent fournir une précision encore plus élevée (1-2 mm de précision verticale) pour les zones critiques où une mesure précise du soulèvement est requise, telles que les joints de chaussée de piste ou les zones critiques du système d’atterrissage aux instruments (ILS) où le soulèvement peut affecter l’étalonnage des équipements de navigation.
Les capteurs de température à thermistance installés à plusieurs profondeurs sous la surface de la chaussée fournissent une mesure directe du profil de température et de l’emplacement du front de gel. Une chaîne de thermistances comprend généralement 8 à 16 capteurs espacés de 150 mm à 300 mm depuis la surface de la chaussée jusqu’à une profondeur de 2 à 3 mètres. Les capteurs sont lus par un enregistreur de données à intervalles réguliers (d’horaire à quotidien), et les données sont transmises à une base de données centrale pour analyse.
La profondeur du front de gel est déterminée à partir des données des thermistances en identifiant le capteur le plus profond indiquant une température à ou en dessous de 0 °C. En suivant la progression du front de gel au fil du temps, la profondeur de pénétration du gel, le taux de gel et la durée des conditions de gel à chaque profondeur peuvent être déterminés. Ces données sont essentielles pour valider les calculs de pénétration du gel et évaluer l’exposition réelle au gel de la chaussée.
La réflectométrie dans le domaine temporel (TDR) est utilisée pour mesurer simultanément la teneur en eau volumétrique et la profondeur de gel. Des sondes TDR installées à plusieurs profondeurs mesurent la constante diélectrique du sol, qui change radicalement lorsque l’eau interstitielle gèle (d’environ 80 pour l’eau liquide à 3 à 4 pour la glace). Cette signature de changement de phase fournit une indication distincte de l’arrivée du front de gel à chaque profondeur de sonde.
Les systèmes TDR sont particulièrement utiles pour surveiller la teneur en eau non gelée dans la frange gelée — la zone mince entre le front de gel qui avance et la lentille de glace en croissance où l’eau continue de migrer même si la température est inférieure à 0 °C. La teneur en eau non gelée dans cette zone est un paramètre critique pour les modèles de prédiction du soulèvement dû au gel et est directement liée au potentiel de ségrégation du sol.
L’affaiblissement au dégel — la réduction de la capacité structurale de la chaussée pendant la période de dégel printanier — est la conséquence la plus significative sur le plan opérationnel du soulèvement dû au gel. Lors du dégel printanier, les lentilles de glace formées pendant l’hiver fondent de la surface vers le bas, libérant de grands volumes d’eau dans la plate-forme. Cette eau piégée sature la couche de plate-forme dégelée tandis que le sol sous-jacent reste gelé et imperméable, créant des conditions de vulnérabilité extrême.
Le processus d’affaiblissement au dégel suit une séquence caractéristique :
Le dégel de surface commence : À mesure que les températures de l’air dépassent le point de congélation au printemps, la surface de la chaussée et la partie supérieure de la structure de la chaussée commencent à dégeler. Le front de dégel progresse vers le bas depuis la surface.
Fonte des lentilles de glace : Lorsque le front de dégel atteint la profondeur de chaque lentille de glace, la glace fond et libère de l’eau dans le sol précédemment gelé. Comme le sol sous-jacent est encore gelé et imperméable, l’eau de fonte ne peut pas s’infiltrer vers le bas. Le drainage latéral est limité par la faible perméabilité de la plate-forme et le fait que la zone dégelée près de la surface peut encore être gelée au bord de la chaussée.
Formation d’une couche saturée affaiblie : La couche de plate-forme dégelée devient saturée à près de 100 %, les espaces poreux étant remplis d’eau libérée par la fonte des lentilles de glace. La contrainte effective dans le sol chute à près de zéro (contrainte effective = contrainte totale - pression interstitielle), et la résistance du sol est considérablement réduite. Le module résilient de la plate-forme pendant cette période est typiquement de 10 % à 30 % du module estival.
Accélération des dommages dus au trafic : Sous l’effet du trafic, la plate-forme saturée affaiblie subit une déformation plastique rapide, provoquant orniérage et fissuration de la surface de la chaussée. La pression interstitielle générée par le trafic peut approcher la contrainte totale, créant des conditions de contrainte effective nulle et de perte de capacité portante.
La sévérité de l’affaiblissement au dégel est quantifiée par le rapport d’affaiblissement au dégel (TWR) — le rapport entre le module de la plate-forme en été et le module pendant le dégel printanier. Des valeurs de TWR de 3:1 à 10:1 sont typiques pour les plates-formes sensibles au gel, des rapports plus élevés indiquant un affaiblissement plus sévère. Le Programme de Surveillance Saisonnière du LTPP a documenté des valeurs de TWR allant de 2:1 (plates-formes sableuses avec bon drainage) à plus de 20:1 (plates-formes silteuses avec mauvais drainage).
Pour les chaussées routières, des restrictions de charge saisonnières (SLR) sont imposées pendant la période de dégel printanier pour prévenir les dommages structuraux. Les restrictions réduisent généralement la charge maximale admissible par essieu de 40 % à 50 % par rapport à la limite légale normale, et peuvent inclure des restrictions de vitesse pour réduire la composante de charge dynamique.
Les critères de déclenchement pour la mise en œuvre des SLR varient selon les agences de transport mais comprennent généralement :
La durée des restrictions de charge dépend du taux de dégel et des caractéristiques de drainage de la structure de la chaussée. Les SLR restent généralement en vigueur pendant 6 à 8 semaines, bien que cela puisse s’étendre à 12 semaines pour les chaussées avec un mauvais drainage ou une pénétration profonde du gel. Les restrictions sont levées lorsque le module de la plate-forme a récupéré à au moins 70 % de la valeur estivale normale, tel que confirmé par des essais FWD, ou lorsque l’indice de dégel cumulé dépasse une valeur seuil (généralement 150 à 200 °C-jours).
Pour les chaussées aéroportuaires, les restrictions de charge lors du dégel printanier sont moins couramment imposées que pour les chaussées routières, car le poids des aéronefs individuels est déterminé par les exigences opérationnelles plutôt que par des limites légales. Cependant, les exploitants d’aéroports peuvent imposer des restrictions opérationnelles en cas d’affaiblissement sévère au dégel :
Le concept de dommage cumulatif sous-tendant ces restrictions est critique : une seule opération d’un aéronef lourd pendant un affaiblissement sévère au dégel peut causer 10 à 50 fois plus de dommages structuraux que la même opération dans des conditions estivales normales. Cette relation de dommage exponentielle signifie que même quelques opérations en surcharge pendant la période critique de dégel peuvent causer des dommages qui raccourcissent la durée de vie de la chaussée de plusieurs années.
Un programme d’inspection saisonnier systématique est essentiel pour gérer le soulèvement dû au gel et l’affaiblissement au dégel sur les chaussées en climats froids. Le programme d’inspection doit être adapté au climat local, au type et à l’état de la chaussée, ainsi qu’aux exigences opérationnelles de l’installation.
L’inspection d’automne, réalisée de fin octobre à début novembre (ou avant les premières températures de gel soutenues), établit la condition de référence par rapport à laquelle les changements hivernaux et printaniers sont mesurés :
Les inspections hivernales sont réalisées à intervalles de 2 à 4 semaines pendant la saison de gel, avec des inspections plus fréquentes pendant les périodes de changement rapide de température :
Les inspections printanières sont les plus critiques et sont réalisées à intervalles de 1 à 2 semaines depuis le début des conditions de dégel jusqu’à la récupération complète :
L’inspection d’été, réalisée après la récupération complète du dégel (généralement de juin à août), évalue les dommages résiduels et planifie le cycle suivant :
Le soulèvement dû au gel est un phénomène complexe et potentiellement dommageable qui affecte les chaussées dans les climats froids du monde entier. Le mécanisme nécessite trois conditions simultanées — des températures de gel, un sol sensible au gel et un apport continu d’eau — et produit la formation de lentilles de glace par les processus de soulèvement primaire et secondaire. Le déplacement vertical vers le haut de la surface de la chaussée, les motifs de soulèvement différentiel et l’affaiblissement au dégel subséquent représentent les trois manifestations de l’action du gel que les ingénieurs et inspecteurs de chaussées doivent traiter.
Les sols sensibles au gel, classés selon le système FAA FG-1 à FG-4 ou les critères de Casagrande, comprennent principalement les silts et les sables fins contenant plus de 3 % de particules plus fines que 0,02 mm. La profondeur de pénétration du gel, déterminée par l’indice de gel et calculée à l’aide de l’équation modifiée de Berggren, établit la profondeur requise des mesures de protection.
Les stratégies de prévention comprennent le remplacement de la plate-forme sensible au gel par des matériaux non sensibles au gel jusqu’à la profondeur de gel de calcul, l’installation de systèmes de drainage souterrain efficaces, la mise en place de couches d’isolation en polystyrène dans la structure de la chaussée et, pour les chaussées existantes, l’application d’injections de polymère ou de traitements de stabilisation chimique. La détection repose sur l’inspection visuelle des surfaces soulevées et des fissures, le géoradar pour l’identification des lentilles de glace souterraines, les essais au déflectomètre à masse tombante pour l’évaluation structurale, et les chaînes de thermistances ou la réflectométrie dans le domaine temporel pour la surveillance de la progression du gel et du dégel.
La période de dégel printanier, lorsque les lentilles de glace fondantes créent une plate-forme saturée et affaiblie, est la période la plus critique pour l’intégrité structurale de la chaussée. Les restrictions de charge réduisant les charges par essieu de 40 % à 50 % pendant 6 à 8 semaines sont une pratique standard pour les chaussées routières, tandis que les chaussées aéroportuaires peuvent nécessiter des restrictions de type d’aéronef ou de poids pour prévenir les dommages structuraux. Un programme d’inspection saisonnier systématique — référence automnale, surveillance hivernale du gel, évaluation printanière du dégel et évaluation estivale de la récupération — fournit les données nécessaires pour détecter précocement le soulèvement dû au gel, mettre en œuvre les restrictions appropriées, planifier la réhabilitation et prolonger la durée de vie des chaussées dans les climats froids.
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