Divers types de pneus sont utilisés par les véhicules pendant la période hivernale, et le choix et l'usage de ceux-ci dépendent de plusieurs facteurs. Parmi ces variétés figurent les pneus à crampons (PAC), réputés pour leur capacité à améliorer l'adhérence, la qualité de conduite et à réduire la distance de freinage pendant l'hiver. Ces pneus ont gagné en popularité auprès de nombreux conducteurs. Cependant, l'utilisation de ces pneus présente des inconvénients majeurs comme la formation accélérée d'ornières d'usure sur les chaussées en enrobés, suscitant ainsi un débat sur la nécessité d'une réglementation plus stricte pour ce type de pneus et sur l'impact qu'ils ont sur les chaussées. La littérature met en lumière des avancées significatives dans la compréhension des mécanismes d'interaction entre l'enrobé et les PAC. Ces recherches ont permis d'identifier des paramètres clés influençant le phénomène d'usure, notamment la vitesse des véhicules, les conditions climatiques, le volume du trafic, la fréquence de passages des PAC, ainsi que les matériaux employés dans la conception et la construction des chaussées. De plus, les études examinent en détail les cadres normatifs internationaux de l'utilisation des PAC, les propriétés techniques des crampons et les performances mesurées dans des configurations variées d'enrobés, selon leurs formulations spécifiques et leurs caractéristiques mécaniques. Cette étude implique l'analyse des données du Ministère des Transports et de la Mobilité Durable du Québec (MTMD) sur une sélection (30) de tronçons d'autoroutes et de routes nationales en enrobés touchées par les ornières d'usure dans différentes régions du Québec. Six de ces tronçons ont été sélectionnés pour le prélèvement par carottage d'éprouvettes dans les ornières d'usure et entre celles- ci. Une procédure de caractérisation visuelle de ces carottes a d'abord été développée pour déterminer l'épaisseur de l'ornière d'usure affectant les tronçons étudiés, de même que la texture de surface du revêtement. Les carottes ont ensuite subi une batterie d'essais de laboratoire, incluant la détermination de la densité brute, maximale et du pourcentage de vides, ce dernier étant confirmé par tomodensitométrie. Une nouvelle base de données a été développée à partir des informations historiques accumulées par le MTMD entre 2000 et 2021 sur les 30 tronçons sélectionnés. Ces données ont permis d'identifier plusieurs paramètres tels que la localisation, le type d'enrobé, la profondeur des ornières, les réhabilitations effectuées, le débit de circulation, le pourcentage de véhicules équipés de PAC par région, la masse des véhicules moyenne régionale, ainsi que le taux annuel d'orniérage en fonction du nombre de passages de PAC. Cette base de données permettra de valider un modèle de prédiction de la durée de vie des chaussées flexibles face au phénomène d'orniérage causé par l'utilisation des PAC. / Various types of tires are used by vehicles during the winter season, and their choice and use depend on a number of parameters. Among these types are studded tires (ST), renowned for their ability to improve grip, ride quality and reduce braking distance during winter. These tires have gained in popularity with many drivers. However, the use of these tires has major drawbacks such as the accelerated formation of wear ruts on asphalt pavements, creating a debate on the need for stricter regulations for this type of tire and the impact they have on pavements. This study involves the analysis of data from the Ministère des Transports et de la Mobilité Durable du Québec (MTMD) on a selection (30) of sections of asphalt highways and national roads affected by wear ruts in different regions of Quebec. Six of these sections were selected for core sampling in and between wear ruts. A visual characterization procedure for these cores was first developed to determine the thickness of the wear rut affecting the sections studied, as well as the surface texture of the pavement. The cores were then subjected to a series of laboratory tests, including determination of bulk and maximum density, and percentage of voids, the latter confirmed by computed tomography. A new database has been developed based on historical information accumulated by MTMD between 2000 and 2021 on the 30 selected sections. This database has made it possible to identify a number of parameters, such as location, asphalt type, rut depth, rehabilitations carried out, traffic flow, percentage of ST- equipped vehicles per region, average regional vehicle mass, and annual rutting rate as a function of the number of ST passes. This database will be used to validate a model for predicting the service life of flexible pavements in the face of rutting caused by the use of ST.

En régions froides, les chaussées flexibles sont constamment soumises aux effets combinés des charges dynamiques induites par le trafic et de l’action du gel. Le soulèvement au gel dû à la formation de lentilles de glace dans le sol d’infrastructure est l'un des principaux mécanismes de dégradation impliqués dans l’accroissement du taux d’endommagement des infrastructures de transport. La relation entre la durée de vie des chaussées et les différents mécanismes de dégradation tels que la variabilité de la gélivité des sols, les charges associées aux effets du trafic, la capacité structurale des chaussées et l'effet de la fissuration est complexe à établir en régions nordiques où le soulèvement au gel joue un rôle majeur dans la détérioration des chaussées. L'objectif principal de ce projet est de présenter le développement de modèles d’endommagement de chaussée flexibles, développés grâce à une analyse de régression linéaire multiple, associant la performance de l’uni à long terme au soulèvement au gel et aux divers mécanismes de dégradation. Ces modèles seront essentiels pour évaluer les avantages ou les conséquences d'un soulèvement du gel inférieur, égal ou supérieur aux seuils admissibles établis par le Ministère des Transports, de la Mobilité durable et de l'Électrification des Transports (MTMDET) du Québec selon les classes fonctionnelles routières. Le projet montre qu'une augmentation significative du taux de détérioration des chaussées flexibles, généralement causée par de grands soulèvements et d’importantes variations de la gélivité des sols, est susceptible de contribuer à accélérer la dégradation des chaussées. Ce qui se traduit par une réduction de la durée de vie et par des besoins de réhabilitation plus importants. Ce projet permettra aux administrations routières et aux entrepreneurs d'adapter les conceptions des infrastructures de transport soumises à l'action du gel en fonction de leurs besoins et leurs objectifs de conception et de mieux comprendre les effets du gel sur la détérioration des chaussées. / In cold regions, flexible pavements are constantly submitted to the effects of climate combined with the repeated traffic loads effect. The frost heave of the subgrade soils due to formation of ice lens is among the main mechanism involved in the high degradation rate of the flexible pavement. The relationship between pavement service life and the various pavement degradation mechanisms such as the soil variability, the effects of traffic, the pavement structural capacity and the effect of cracking, is complex to establish in cold regions where frost heave plays a major role in pavement deterioration. The main goal of this project is to present the development of flexible pavement damage models, developed through a multiple linear regression analysis, associating the long-term roughness performance to frost heave and several degradation mechanisms. At a design stage, those models would be essential to evaluate the benefits or consequences to have a frost heave lower, equal or higher than the allowable threshold values established by the Ministère des Transports, de la Mobilité Durable et de l’Électrification des Transports (MTMDET) du Québec according to the roads functional classification. The result illustrated that a significant increase in long-term IRI deterioration rate, usually caused by a more variable subgrade soil, is likely to contribute to the rehabilitation of the pavements before the end of the initial pavement service life. This project will allow the road administrations and contractors to adapt the designs of road infrastructure subjected to frost action according to their needs and design objectives, and to better understand to effect of frost heave on pavement deterioration.