Qu'est-ce que la plateforme support ?

La plateforme support est la couche de sol qui forme la fondation d’une section de chaussée.

La plateforme support se trouve sous la sous-couche, la couche de base et la couche de surface. Elle reçoit la charge que ces couches répartissent. Les contraintes de charge diminuent avec la profondeur, donc la contrainte déterminante sur la plateforme support se situe en général à son sommet. Les couches au-dessus doivent réduire cette contrainte à une valeur qui ne provoque pas de distorsion ou de déplacement excessif du sol de la plateforme support (FAA AC 150/5380-6C).

La circulaire FAA AC 150/5320-6G désigne la plateforme support comme l’une des quatre composantes d’égale importance d’une chaussée d’aérodrome. Les trois autres sont les matériaux de revêtement, les charges appliquées et le climat.

Description de la résistance de la plateforme support

• Indice portant californien (CBR). Un essai de pénétration selon la norme ASTM D1883. Un CBR de 15 signifie que le sol offre 15 % de la résistance d’un calcaire concassé standard. L’essai en laboratoire utilise le matériau du site, remanié à l’humidité et à la densité de la construction, puis imbibé d’eau. Une fondation de chaussée atteint en général une saturation presque complète après environ 3 ans, et l’essai sur échantillon imbibé représente cet état. Sur le gravier, l’essai donne souvent des valeurs trop élevées, si bien que la procédure de conception de la FAA plafonne E à 50 000 psi (CBR 33).
• Module d’élasticité (E). Pour un sol fin non gonflant, E en psi vaut environ 1 500 fois le CBR. En MPa, E vaut environ 10 fois le CBR. La circulaire présente cette relation comme approximative.
• Module de réaction de la plateforme support (k). Un essai de plaque selon la norme AASHTO T 222 donne k pour la conception des chaussées rigides. La plaque fait 30 pouces (762 mm) de large.
• Catégorie de la plateforme support pour l’ACR-PCR. La résistance indiquée utilise quatre catégories définies par E. A correspond à 150 MPa ou plus. B va de 100 à moins de 150. C va de 60 à moins de 100. D est inférieur à 60. La catégorie fait partie du rapport PCR (Annexe 14 de l’OACI, volume I, FAA AC 150/5335-5D).

Amélioration d’une plateforme support faible

• Si la résistance moyenne de la plateforme support est inférieure à CBR 5 (E d’environ 7 500 psi), la circulaire recommande une amélioration. Le concepteur peut utiliser des méthodes chimiques ou mécaniques, ou un remplacement.
• Si elle est inférieure à CBR 3 (E d’environ 4 500 psi), la circulaire demande d’améliorer la plateforme support par stabilisation ou par remplacement.
• La circulaire demande aussi d’envisager une stabilisation dans ces cas :
  • le drainage est médiocre
  • le gel agit
  • l’eau inonde la zone de temps en temps
  • une plateforme de travail stable est nécessaire
• L’usage le plus courant d’un géosynthétique sur les aéroports est d’empêcher les fines de migrer dans la couche de base. La FAA n’autorise aucune structure de chaussée plus mince pour un géosynthétique.

Pour le compactage, FAARFIELD calcule la profondeur et la densité que la plateforme support doit avoir. Il utilise la norme ASTM D698 pour les avions de moins de 60 000 lb (27 200 kg) et la norme ASTM D1557 pour les avions de 60 000 lb et plus. La spécification de construction, l’article P-152, exige que le matériau soit à plus ou moins 2 % de la teneur en eau optimale avant le compactage.

Gel, gonflement et eau

Le gel peut provoquer un soulèvement non uniforme et une perte de résistance du sol au dégel de printemps. La circulaire classe les sols en groupes de gel FG-1 à FG-4. Les sols FG-4, qui comprennent les limons, sont les plus sensibles.

Les sols argileux dont la limite de liquidité dépasse 40 et l’indice de plasticité dépasse 15 peuvent gonfler. La circulaire exige un traitement si un sol compacté à 2 à 3 % au-dessus de l’optimum gonfle de plus de 3 % lors de l’essai ASTM D1883.

La circulaire recommande une couche drainante pour les chaussées qui servent des avions de plus de 60 000 lb. Elle en recommande aussi une lorsque beaucoup d’eau se trouve sous la surface et lorsque la perméabilité du sol est inférieure à 20 pieds par jour. Une couche efficace évacue 85 % de l’eau en 24 heures sous les pistes et les voies de circulation. Sous les aires de trafic, elle évacue 85 % de l’eau en 10 jours.

Signes à la surface de la chaussée

Les manuels PAVER relient certaines dégradations de surface à la plateforme support :

• Une dépression peut venir d’un tassement du sol de fondation. L’eau s’y accumule, et sur une piste elle peut provoquer l’aquaplanage.
• Une ornière résulte d’une déformation permanente dans n’importe quelle couche, y compris la plateforme support.
• Un bourrelet est en général causé par l’action du gel dans la plateforme support ou par un sol gonflant.
• Le pompage sur une chaussée en béton laisse des taches et des matériaux de base ou de plateforme près des joints et des fissures.

Ces signes indiquent un problème possible. Les sondages et les essais en trouvent la cause.