et on a atteint ce qu'on peut appe<strong>le</strong>r r l'âge ducompactage à tout prix ". On avait l'idée que plus unmatériau est compacté, meil<strong>le</strong>ures sont <strong>le</strong>s propriétésque I'on peut en tirer, indépendamment de toute autreconsidération. Le compactage n'était pas utilisécomme une des méthodes pour améliorer <strong>le</strong> comportementmécanique d'un sol, mais très souvent il était,malheureusement, la seu<strong>le</strong> qui soit prise en compte.On doit citer une autre condition importante pourdéfinir I'environnement de la construction routière enAmérique latine. Les réseaux nationaux supportaienttraditionnel<strong>le</strong>ment dês niveaux de trafic très bas; denos jours la situation a changé et au Mexique, parexemp<strong>le</strong>, il y a des autoroutes représentant moins de25 "/" du réseau total, avec un trafic journalier de plusde 20000, 50000 et même 150000véhicu<strong>le</strong>s. Dansd'autres pays d'Amérique latine <strong>le</strong> trafic est encore pluspetit et il est fréquent de faire <strong>le</strong>s projets de routes pourun trafic estimé à 500 à 1 000 véhicu<strong>le</strong>s par jour.D'autre part, on est très conscient du rô<strong>le</strong> social etpolitique joué par <strong>le</strong>s transports dans <strong>le</strong>s pays en voiede développement. Cette prise de conscience oblige àrechercher essentiel<strong>le</strong>ment la minimisation du prixinitial des travaux, car on sait bien qu'il y a beaucoup àfaire pour soulager toutes <strong>le</strong>s déficiences ancestra<strong>le</strong>sde l'état social. On peut penser que ce critère vise troploin avec des conséquences sévères car, malgré <strong>le</strong>grand soin apporté au coût initial des autoroutes, onnéglige d'autres aspects importants tels que I'entretienet I'exploitation. Dans des pays comme <strong>le</strong> Mexique,avec un développement extrêmement croissant, cecritère a conduit à un réseau routier non souhaitab<strong>le</strong>dans <strong>le</strong>s conditions actuel<strong>le</strong>s et qui sera une source deproblèmes dans I'avenir où l'on prévoit des trafics etdes charges importants. En conclusion, on voit quedivers aspects n'ont pas été suffisamment considérésdans <strong>le</strong> projet et la construction des réseaux nationauxde transport, car on a considéré que <strong>le</strong> point <strong>le</strong> plusimportant était de minimiser <strong>le</strong> prix initial de chaqueroute.Le résultat de cette façon de penser est I'emploi dematériaux de mauvaise qualité, qui ne conviennent paspour la construction des routes. L'utilisation de solstrès plastigues avec des particu<strong>le</strong>s fines est couranteet, d'autre part, la pratique du drainage visant àprotéger <strong>le</strong>s massifs de sols des terrassements, ainsique <strong>le</strong> revêtement, n'est pas très courante. Fina<strong>le</strong>ment,I'emploi de sols stabilisés dans <strong>le</strong>s routes est très rare.Considérons <strong>le</strong>s conséquences de la coexistence deces deux critères.L'emploi fréquent de matériaux de qualité douteuse etI'idée que <strong>le</strong> compactage est meil<strong>le</strong>ur lorsque <strong>le</strong>sniveaux d'énergie appliquée sont plus grands conduisentà des problèmes d'instabilité volumique sousI'effet de I'eau dans <strong>le</strong>s terrassements, et naturel<strong>le</strong>mentà des problèmes de fatigue qui concernent 25 o/o duréseau routier.C'est dans ce panorama que <strong>le</strong> problème de lafissuration longitudina<strong>le</strong> des remblais en Amériquelatine doit être examiné.Le mécanisme de fissuration a été conçu comme suit.a) En chaque point du sol, préalab<strong>le</strong>ment à laconstruction d'une route, il existe un équilibrehydraulique entre l'évaporation superficiel<strong>le</strong> et l'écou<strong>le</strong>mentd'eau des couches inférieures, soit parcapillarité, soit par remontée de la nappe phréatiquependant la saison des pluies. La précipitation pluvia<strong>le</strong>dans la région est un élément qui participe ainsi à cetéquilibre global.b) Le régime hydraulique est modifié lorsque <strong>le</strong>remblai est construit, empêchant l'évaporation du soljuste sous I'ouvrage. De ce fait la teneur en eau du soldans <strong>le</strong>s zones imperméab<strong>le</strong>s tend à augmenter si <strong>le</strong>climat comporte une action solaire intense.c) Si <strong>le</strong> remblai possède une grande proportion departicu<strong>le</strong>s fines, la teneur en eau augmentera parinfiltration de I'eau en provenance des couchesinférieures, spécia<strong>le</strong>ment pendant <strong>le</strong>s saisons depluies. D'autre part, et surtout pendant la saison sèche,I'eau du remblai s'évapore sous I'effet de I'intenseaction solaire. Ces phénomènes ne sont cependant pasuniformes dans tout <strong>le</strong> corps du remblai; <strong>le</strong>s talus sont<strong>le</strong>s zones <strong>le</strong>s plus sensib<strong>le</strong>s puisqu'ils sont <strong>le</strong>s plusexposés à I'air, contrairement aux parties centra<strong>le</strong>splus protégées, surtout lorsqu'il y a un tapis, d'où uneffet différentiel d'évaporation entre <strong>le</strong>s matériaqx quise trouvent sur <strong>le</strong>s côtés et ceux du centre du remblai.ll est courant d'observer pendant la période sèche quela teneur en eau des talus est réduite considérab<strong>le</strong>ment,tandis que dans la partie centra<strong>le</strong> el<strong>le</strong> restepratiquement constante à toute époque; dans certainscas, on a même pu rapporter des augmentations de lateneur en eau des zones centra<strong>le</strong>s en période sèche.d) Lorsqu'un sol ayant beaucoup de particu<strong>le</strong>s finesperd son eau par évaporation, il en résulte unprocessus de contraction volumique; l'évaporationdifférentiel<strong>le</strong> est donc accompagnée par son équiva<strong>le</strong>ntde retrait différentiel. Ce retrait est plus importantdans <strong>le</strong>s talus que dans la partie centra<strong>le</strong> du remblai, cequi produit des fissures d'autant plus grandes que <strong>le</strong>ssols utilisés sont plus sensib<strong>le</strong>s aux variationsvolumiques par séchage. Si I'on considère une sectiondroite quelconque du remblai, la zone fissuréeapparaîtra quelque part entre <strong>le</strong> centre et <strong>le</strong>sépau<strong>le</strong>ments de la route; puisque toutes <strong>le</strong>s sectionsdroites voisines sont dans des conditions similaires, <strong>le</strong>szones de fissuration seront pratiquement en colncidence.Dans la chaussée, considérée globa<strong>le</strong>ment,deux zones fissurées longitudina<strong>le</strong>ment apparaîtrontde chaque côté du remblai et dans la même direction.e) Lorsque <strong>le</strong> dernier mécanisme est raisonnab<strong>le</strong>, <strong>le</strong>sfissures apparaissent au début de la saison sèched'une façon relativement bruta<strong>le</strong>.f) ll est bien connu que jusqu'à un certain niveauau-dessus de la nappe'phréatique, <strong>le</strong> sol contient del'eau qui remplit pratiquement complètement <strong>le</strong>s videset à partir de ce niveau <strong>le</strong> degré de saturation décroîtlorsqu'on s'éloigne de la nappe. Toute cette eauinterstitiel<strong>le</strong> est dans un état de traction décroissanteavec <strong>le</strong> degré de saturation. En outre, dans la zonepartiel<strong>le</strong>ment saturée, il y a de la vapeur d'eau dont lapression peut être réduite par l'évaporation superficiel<strong>le</strong>ou par une chute de la température.Dans la partie basse de cette zone, près de la limite où<strong>le</strong> phénomène capillaire engendre une saturationpresque complète, il y a toujours continuité dans I'eaumais, puisque cette eau ne remplit pas tous <strong>le</strong>s vides,<strong>le</strong>s contraintes effectives ne seront plus éga<strong>le</strong>s à ladifférence entre <strong>le</strong>s contraintes tota<strong>le</strong>s et la pressioninterstitiel<strong>le</strong>. Dans la partie haute de la zone partiel<strong>le</strong>mentsaturée, I'eau ne présente pas de continuité et <strong>le</strong>degré de saturation décroît rapidement vers la surfacedu sol. Les mouvements de la vapeur d'eau dépendrontdu gradient de pression de vapeur qui peut exister. Sila pression de vapeur augmente, par exemp<strong>le</strong> à caused'une montée de la température ambiante, l'eau atendance à remonter, ce qui réduit la couche de solpartiel<strong>le</strong>ment saturé. Cependant, en fonction deI'environnement extérieur et du type de sol. du fait queREVUE FRANçAISE DE GEOTECHNIOUE NUMERO 1952
dans la frontière supérieure en contact avec I'air latension capillaire et <strong>le</strong>s conditions sont <strong>le</strong>s mêmes quedans <strong>le</strong>s zones voisines, la distribution de la pressiondans I'eau est plus grande que cel<strong>le</strong> qui correspondaità une loi linéaire et est seu<strong>le</strong>ment équilibrée par unéréduction du rayon des'.rtrénisques d'eau entre <strong>le</strong>sgrains. Un écou<strong>le</strong>ment continu vers la surface d'établitainsi, comme par exemp<strong>le</strong> dans <strong>le</strong>s zones désertiquespendant <strong>le</strong>s périodes sèches sous une action solaireintense.Si I'on considère <strong>le</strong>s conditions et <strong>le</strong> mécanisme derupture cités ci-dessus, il apparaît que la fissurationlongitudina<strong>le</strong> se produit lorsque I'on a :a) une alternance des saisons sèches et pluvieuses,avec une forte action solaire pendant <strong>le</strong>s périodessèches;b) une action capillaire intense, dans <strong>le</strong> sol natureld'assise et dans <strong>le</strong> remblai lui-même. La nappe doitêtre proche de la surface du sol naturel commec'est <strong>le</strong> cas des zones plates ou des dépressions;c) une utilisation de sols susceptib<strong>le</strong>s d'avoir d'importantschangements volu miques lorsque la teneu r eneau varie.Ces conditions sont très fréquentes au Mexique. Si enplus el<strong>le</strong>s sont accompagnées de I'utilisation dans <strong>le</strong>souvrages en terre de sols ayant une proportionconsidérab<strong>le</strong> de particu<strong>le</strong>s fines et par I'emploisystématique du compactage, on comprend pourquoila fissuration longitudina<strong>le</strong> est un sérieux problèmepour <strong>le</strong>s routes mexicaines. Ceci explique en mêmetemps I'intérêt des ingénieurs mexicains pour ce sujet,qui a été étudié depuis plus de dix ans par " ElSecretaria de Asentamientos Humanos y ObrasPûblicas > et par " l'lnstituto de Ingenierfa " del'Université Nationa<strong>le</strong>.Trois objectifs ont guidé <strong>le</strong>s travaux de recherche deces deux organismes :a) connaître <strong>le</strong>s conditions de chantier qui mènent à lafissuration, savoir comment la fissuration évolue etproposer des mesures pour la corriger lorsqu'el<strong>le</strong>est déjà visib<strong>le</strong>, ou pour la prévenir, ou pourl'éliminer dans <strong>le</strong>s nouveaux projets;b) déterminer expérimenta<strong>le</strong>ment quels sont <strong>le</strong>s sols<strong>le</strong>s plus cou ramment associés au problème defissuration et établir des critères pour <strong>le</strong>s dépisteren développant des méthodes de classification dessols en fonction de <strong>le</strong>ur sensibilité à ce phénomène;c) confirmer expérimenta<strong>le</strong>ment <strong>le</strong>s mécanismes quiengendrent ce problème et déterminer <strong>le</strong>u rscorrélations quantitatives avec <strong>le</strong>s conditions surchantier et <strong>le</strong>ur évolution.1 Recherche sur chantierCompte tenu des brusques changements de climatentre <strong>le</strong>s saisons sèches et <strong>le</strong>s saisons fortementpluvieuses, couramment observés au Mexique, on s'estintéressé à la réponse des sols et des remblais auxchangements volumiques. Considérons <strong>le</strong>s dilatationsd'une route tvbique construite sur rrn sol argi<strong>le</strong>ux,présentées sur la figure 1; il s'agit d'un remblai de1,5 m de hauteur constitué par un sol ayant une grandeproportion de particu<strong>le</strong>s fines. Le sol naturel a subi desgonf<strong>le</strong>ments assez notab<strong>le</strong>s à la fin de la période despluies (ligne en pointillé) par rapport à la positioninitia<strong>le</strong> rencontrée à la fin de la période sèche (ligne entrait continu). On remarquera que la tranchée latéra<strong>le</strong>est trop près de la structure et qu'el<strong>le</strong> a été inondée. Onremarquera aussi que <strong>le</strong> corps du remblai n'a pasbougé par rapport aux talus et au sol naturel d'assise.Ce schéma est en bon accord avec <strong>le</strong>s hypothèsesi ndiquées précédemment.Plusieurs études in situ ont porté sur <strong>le</strong>s variations dela teneur en eau des remblais et des sols d'assise, avecdes carottages et des essais de laboratoire.La figure 2a correspond à un remblai de 4 m de hautconstruit avec un sab<strong>le</strong> argi<strong>le</strong>ux, issu de la décompositionet de la désintégration partiel<strong>le</strong> d'un schiste. Lapartie centra<strong>le</strong> du remblai est constituée par une argi<strong>le</strong>,produit de décomposition tota<strong>le</strong> de la même roche; <strong>le</strong>sol d'assise est composé de cette même argi<strong>le</strong>. Ceci estun cas de modernisation et d'élargissement et <strong>le</strong>remblai argi<strong>le</strong>ux initial est couvert et protégé par unsab<strong>le</strong> argi<strong>le</strong>ux. Les chiffres entre parenthèses indiquent<strong>le</strong>s teneurs en eau à la fin de la construction,correspondant dans ce cas à la fin de la saison desplu ies.A cette première étape, la surface du remblai n'a pasété protégée. Le sab<strong>le</strong> argi<strong>le</strong>ux a été compacté à 95 %de la densité sèche maxima<strong>le</strong> Proctor Standard, avec17,5 o/o de teneur en eau optima<strong>le</strong> et I'argi<strong>le</strong> inférieure aété compactée à 90 "/" du Proctor Standard et avec uneteneur en eau optima<strong>le</strong> de 37,5 o/".La figure 2 b montre <strong>le</strong> même remblai Ron protégé à lafin de la période sèche. Les chiffres entre parenthèsesreprésentent toujours <strong>le</strong>s teneurs en eau mesurées et<strong>le</strong>s chiff res sans parenthèses correspondent auxvariations volumiques en pourcentage observées dans<strong>le</strong> remblai. On notera que <strong>le</strong> remblai argi<strong>le</strong>ux initial n'apas eu de changements sensib<strong>le</strong>s, comparés à ceux dusol d'assise et du sab<strong>le</strong> argi<strong>le</strong>ux.rl|{qulH1l{ulEcr=Ets23l-,'ffiuclfE/ L l,5+ +\+f6gzlozo$f, ECHE ttE 1:200ECHE LtE 1..2nnolrt27 27 28ft+ / :'-t \r\29 30 31t++\-------DGTT ERATEITFPTACE }I ETTSFig. 1 Déplacements du sol dans une section naturel<strong>le</strong>REVUE FRANÇA|SE DE GEOTECHNIOUE NUMERO 19 53