Glissières de sécurité en béton : profils, préfabrication ou coulage en place, îlots et chasse-roues

Une glissière en béton, appelée aussi barrière de sécurité en béton ou séparateur béton, est un dispositif de retenue routier placé le long ou entre les chaussées : elle retient un véhicule en perdition et le redirige vers la voie. Il s'agit d'un mur continu au profil New Jersey ou step, constitué d'éléments préfabriqués reliés entre eux ou coulé en place au coffrage glissant (en France, les GBA et DBA). Le terme de séparateur en béton couvre aussi des éléments plus bas qui séparent ou guident la circulation sans être testés comme dispositif de retenue : îlots séparateurs, îlots directionnels, bordures chasse-roues, bornes et blocs béton de fermeture.

Cet article passe en revue les types et les profils, le choix entre préfabrication et coulage en place, le cadre normatif et ce que les fibres apportent réellement dans ces éléments. Dutch Fiber Trading fournit des fibres pour le béton, pas des glissières.

Qu'est-ce qu'une glissière en béton ?

Une glissière de sécurité, ou dispositif de retenue, empêche un véhicule de quitter la route latéralement ou de franchir le terre-plein central vers la chaussée opposée. Le gestionnaire routier en installe là où une sortie de route serait plus dangereuse que le choc contre le dispositif : obstacles proches de la chaussée (piles de pont, portiques), dénivelés, terre-plein central quand le trafic opposé doit être protégé.

Il existe deux grandes familles : la glissière métallique, la plus répandue sur les accotements, et la glissière en béton, un mur continu qui agit par sa forme et sa masse. Aux Pays-Bas, la tendance a longtemps été à l'acier ; une note de Rijkswaterstaat de 1992 sur la protection du terre-plein central concluait, après comparaison de la sécurité, des coûts et de l'entretien, que le béton méritait davantage d'attention qu'auparavant. Aujourd'hui, les séparateurs en béton sont courants sur les terre-pleins centraux d'autoroute : aux Pays-Bas avec un profil step, en France notamment avec la DBA.

Glissière métallique ou glissière en béton : la différence

La différence tient à la manière d'absorber le choc. Une glissière métallique se déforme : lisse et supports plient, ce qui demande un espace derrière le dispositif, la largeur de fonctionnement. Une glissière en béton ne se déforme presque pas. Une publication de Rijkswaterstaat de 1986 résume le principe : qu'un dispositif soit traversé, déplacé ou renversé dépend de sa masse, de sa forme et de sa liaison avec la chaussée.

Selon une étude allemande du BASt (Bundesanstalt für Straßenwesen), glissières en acier et murs en béton se sont révélés de sécurité équivalente lors des essais de choc. La vraie différence est dans l'entretien : une glissière métallique est réparée après un choc, tandis qu'un élément en béton endommagé est remplacé ou réparé localement.

Types de glissières et séparateurs en béton

Sous le terme de séparateur en béton se cachent deux groupes à bien distinguer. D'un côté, les dispositifs de retenue hauts et continus, testés en tant que système selon la NF EN 1317 (NBN EN 1317 en Belgique). De l'autre, des éléments plus bas qui séparent ou guident la circulation sans niveau de retenue testé : îlot séparateur du réseau urbain, îlot directionnel, bordure chasse-roue, borne et bloc de fermeture.

Cette distinction détermine les exigences applicables, qui décide de la composition du béton et quelle liberté garde le concepteur dans le choix des armatures et des fibres. Pour un système testé, la conception est figée ; pour un îlot coulé en place ou un bloc béton, concepteur et fabricant choisissent eux-mêmes.

Profil New Jersey et profil step

Le profil New Jersey vient des États-Unis et doit son nom à l'État du New Jersey, où sa forme actuelle est apparue à la fin des années 1950. Dérivé du profil GM, il associe un pied incliné à une partie haute raide : la roue monte sur le pied et le véhicule est renvoyé vers la chaussée. En France, la DBA présente un profil de ce type. Aux Pays-Bas, Rijkswaterstaat l'imposait en 1986 pour les glissières en béton : l'élément standard de cette publication mesurait 6 m de long, pesait 6 tonnes et faisait environ 0,80 m de haut, rehaussé à environ 1,30 m par des montants et un tube pour limiter le basculement des poids lourds et des cars.

Ce choix appartient au passé. À grande vitesse, le profil New Jersey pouvait faire capoter un véhicule ; dans les années 1990, Rijkswaterstaat a donc développé le profil step : une face continue légèrement inclinée, inspirée de la single-slope barrier, avec un petit redan au pied qui limite les dégâts lors des chocs légers. Le profil step est devenu la référence aux Pays-Bas pour les ouvrages permanents ; en Belgique aussi, l'organisme de certification COPRO note que le profil Jersey, longtemps courant, a cédé la place au profil step pour les barrières coulées en place. Pour les situations provisoires, les deux profils restent utilisés.

Glissière béton provisoire et séparateur béton de chantier

Sur les chantiers routiers, des séparateurs modulaires en béton isolent la zone de travaux du trafic. Ce sont des éléments préfabriqués reliés par des connecteurs rapides (aux Pays-Bas, souvent jusqu'à environ 12 m de long), posés sans ancrage puis rechargés et réinstallés ailleurs. La NF EN 1317 prévoit des niveaux de retenue plus faibles destinés notamment aux dispositifs provisoires (T1 à T3) ; le long des voies rapides, les séparateurs provisoires sont souvent testés en classe N ou H. Le niveau requis est fixé par le gestionnaire.

Même sans jamais être heurtés, ces éléments mènent une vie rude : levés, transportés, stockés, puis reconnectés. Les arêtes et les zones de connexion s'épaufrent. C'est là que les fibres entrent en jeu ; voir la partie consacrée aux fibres plus bas.

Préfabriquée ou coulée en place au coffrage glissant (GBA, DBA)

Les éléments préfabriqués sont fabriqués en usine. Selon la publication de Rijkswaterstaat de 1986, ils étaient coulés « à l'envers » dans un moule en acier, ce qui donnait des cotes exactes, un béton de haute qualité, une surface dense et lisse, et permettait d'adapter la formulation contre les sels de déverglaçage. Posés librement sur la chaussée, ils suivent les tassements et se remplacent facilement. L'emploi des fibres dans le béton d'usine est détaillé dans l'article sur les éléments préfabriqués en béton.

La glissière coulée en place est réalisée par une machine à coffrage glissant qui extrude le mur en un seul ruban continu, sans connecteurs. En France, ce sont la GBA (glissière en béton adhérent) et la DBA (sa version double, pour le terre-plein central), dont la composition et le fonctionnement sont aujourd'hui décrits par la NF P98-426 (barrières et murets en béton coulé en place de types DBA, GBA et MVL). Il existe aussi des séparateurs préfabriqués de type DBA. En Wallonie, le cahier des charges type Qualiroutes renvoie à la NBN EN 1317, avec le marquage CE selon la partie 5 et la certification BENOR sur la base du PTV 869. Un tel mur ne se déplace presque pas au choc, mais le béton est mis en œuvre sur chantier : retrait et variations de température imposent des joints ou des traits de scie, et la cure doit protéger le mur frais du dessèchement. Les fibres sont alors ajoutées à la centrale ou dans le camion malaxeur ; voir les fibres à la centrale à béton.

Normes : NF EN 1317 et classes d'exposition au sel de déverglaçage

La NF EN 1317 (NBN EN 1317 en Belgique) est la série de normes européennes des dispositifs de retenue routiers. La partie 1 fixe la terminologie et les critères généraux d'essai, la partie 2 les classes de performance et les critères d'acceptation des essais de choc des barrières (y compris les barrières de pont), la partie 3 traite des atténuateurs de choc et la partie 5 des caractéristiques des produits, de la durabilité et du marquage CE.

Une glissière est évaluée par des essais de choc en vraie grandeur, qui donnent trois caractéristiques : le niveau de retenue (quel véhicule, à quelle vitesse et sous quel angle), la largeur de fonctionnement (l'espace occupé par le dispositif et le véhicule pendant le choc) et la sévérité du choc pour les occupants, exprimée par l'indice ASI. Ces performances valent pour le système testé dans son ensemble : forme, masse, armatures, connecteurs et ancrage.

Pour le béton lui-même s'appliquent les classes d'exposition de la NF EN 206/CN en France et de la NBN EN 206 avec son complément NBN B 15-001 en Belgique. Le long des routes salées, il relève des classes gel avec sels de déverglaçage (XF2 pour les parois verticales exposées aux projections, XF4 pour les surfaces horizontales et les projections directes) et des classes chlorures issus des sels de déverglaçage (XD1 à XD3). La classe exacte figure au CCTP ou au cahier des charges.

Blocs béton de chantier et blocs empilables « lego »

Une fermeture en béton se compose de blocs ou d'éléments lourds posés librement pour fermer un terrain, un accès ou une voie : autour d'un chantier, en clôture de site ou lors d'une déviation. Pour ces blocs, le poids est la fonction : le bloc reste en place parce qu'il est trop lourd pour être déplacé facilement. Comme pour une glissière, tout repose sur la masse, la forme et le contact avec le sol.

Un bloc isolé n'est pas pour autant un dispositif de retenue : il n'a pas de niveau de retenue selon la NF EN 1317 et ne sert pas de barrière le long d'une voie circulée à vitesse. Les blocs anti-intrusion conçus contre une entrée volontaire de véhicule sont testés séparément et sortent du cadre de cet article.

Beaucoup de blocs empilables sont fabriqués en béton de retour : la centrale coule le béton restant dans des moules en acier pour obtenir des blocs emboîtables, les fameux blocs « lego », utilisés pour des murs autoportants, des éléments de soutènement et des boxes de stockage de vrac. Cela évite une mise en décharge coûteuse et économise des matières premières. Les types de blocs et le rôle des fibres sont détaillés dans les blocs empilables et blocs béton préfabriqués et dans l'article sur les murs de soutènement en béton.

Séparateur central et îlot en béton

Le séparateur central désigne deux choses. Sur autoroute, c'est le dispositif installé sur le terre-plein central (TPC) pour protéger le trafic opposé : une glissière comme décrite plus haut, métallique ou en béton. Sur le réseau urbain et départemental, c'est un îlot séparateur, un terre-plein étroit et surélevé entre les deux sens de circulation, par exemple à l'approche d'un carrefour ou d'un giratoire.

L'îlot directionnel guide les flux dans un carrefour ; l'îlot refuge offre une halte aux piétons et aux cyclistes qui traversent. Ces îlots en béton sont posés en éléments préfabriqués ou coulés en place sur l'enrobé ou sur une fondation, souvent avec une surface colorée ou désactivée. Ils souffrent : roues de poids lourds et de bus sur les bordures, lames de déneigement sur les arêtes, sel de déverglaçage, et une couche coulée relativement mince sensible au retrait. Leur place dans la gestion de l'espace public est décrite dans l'article sur la gestion de la voirie communale.

Îlot directionnel en béton : préfabriqué ou coulé en place

Les éléments préfabriqués ont des formes fixes, se posent vite et gênent peu la circulation ; certains systèmes sont démontables. Un îlot coulé en place n'a pas de contrainte de forme : gouttes, cœurs de giratoire et longs séparateurs courbes sont réalisés d'un seul tenant, sans joint visible. En contrepartie, le béton coulé est sensible aux fissures de retrait et aux épaufrures si la cure ou l'armature est insuffisante.

C'est là que les fibres ont le rôle le plus direct. Une macrofibre synthétique comme TwistR peut remplacer un treillis léger dans des dallages et éléments coulés comme les îlots et bordures, quand le bureau d'études l'accepte, et tient mieux les arêtes et les angles. Une microfibre comme Promicro limite la fissuration par retrait plastique dans les premières heures, quand la surface sèche plus vite que le jeune béton ne le supporte. Aucune des deux ne rouille, un avantage dans la zone de sel.

Bordure chasse-roue et borne chasse-roue

Une bordure chasse-roue est une bordure surélevée le long de la chaussée sur un pont, dans un tunnel ou le long d'un ouvrage. Elle tient les roues à distance du garde-corps, de la paroi ou de la rive du tablier, et porte souvent un garde-corps ou une glissière. Les passerelles en bois en ont souvent une aussi, généralement en bois ; voir la bordure chasse-roue sur un pont dans l'article sur le remplacement d'un tablier en bois.

Pour le lecteur belge, une nuance de vocabulaire : en néerlandais de Flandre, schampwand désigne une glissière en béton, comme le mur du terre-plein central, et non une bordure. La borne chasse-roue est encore autre chose : une borne courte en béton, en acier ou en pierre qui protège un angle, un portail ou un passage.

Pour le béton, la bordure chasse-roue est un endroit exigeant : elle se trouve dans la zone de projection du sel et encaisse les chocs de roues sur l'arête. Corrosion des armatures et arêtes qui s'effritent sont des pathologies connues des rives d'ouvrages ; à un stade avancé, on parle de béton pourri. Une fibre synthétique ou de basalte ne rouille pas dans cette zone, mais ne règle pas la corrosion des armatures : enrobage et formulation (XD/XF) restent déterminants. Les fibres aident en gardant les fissures fines et les arêtes cohérentes. Basalt Wave s'emploie notamment dans les éléments préfabriqués et dans les poutres de rive en version hybride, c'est-à-dire avec des armatures en acier.

Fibres dans les glissières et séparateurs en béton : ce qu'elles font et ne font pas

Les fibres limitent les dégâts que subissent les séparateurs en béton en dehors des chocs, et c'est là que gestionnaires et préfabricants gagnent. Trois effets :

• Épaufrures au démoulage, au levage, au transport et au déplacement : réparties dans tout le volume, les fibres tiennent arêtes et angles, même là où il n'y a pas d'armature.

• Fissures de retrait dans les îlots, bordures et murs coulés : les microfibres limitent le retrait plastique des premières heures, les macrofibres tiennent les fissures apparues plus tard.

• Fissures dans la zone de sel : les fibres synthétiques et de basalte ne rouillent pas, même quand les chlorures pénètrent le béton, et gardent les fissures fines.

Le sujet fait l'objet de recherches, comme en témoigne le mémoire de master « Vezelversterkt beton in schampwanden » (béton fibré dans les glissières en béton, UHasselt et KU Leuven, année académique 2016-2017), qui étudiait si les fibres limitent le détachement de fragments de béton lors d'un choc et augmentent l'absorption d'énergie. Le fonctionnement général des fibres est expliqué dans l'armature par fibres face à l'armature traditionnelle.

Ce que les fibres ne font pas dans un dispositif testé

Les fibres n'améliorent ni le niveau de retenue, ni la largeur de fonctionnement, ni la classe ASI. Dans un système certifié, elles ne remplacent ni les armatures longitudinales, ni les connecteurs, ni les dispositifs de levage, et toute modification du béton passe par le fabricant ou le détenteur du système. Même dans les éléments préfabriqués non testés comme dispositif de retenue, les armatures de levage restent en place.

Une réserve pour les fibres d'acier dans la zone de sel : les fibres affleurant en surface peuvent rouiller et laisser de petites taches, par exemple après usure de la surface. Là où l'aspect compte, comme pour les bordures et îlots visibles, une fibre synthétique ou de basalte est plus indiquée.

Quelle fibre pour quel élément en béton ?

Le choix entre fibres d'acier et macrofibres synthétiques dépend de l'élément et de son emplacement. Pour les éléments préfabriqués lourds, une fibre d'acier comme MPZG HT 35/0.55 est courante, à 10 à 35 kg/m³ selon le calcul de structure ; pour les grands éléments très sollicités, la MPWG HT+ 50/0.90, plus longue, est une alternative. TwistR se dose de 2,0 à 6,0 kg/m³, Promicro de 0,6 à 1,0 kg/m³.

Les fibres d'acier et polymères relèvent de la norme EN 14889 (partie 1 acier, partie 2 polymères). Elle ne s'applique pas aux fibres de basalte, pour lesquelles fiche technique et déclaration de performances font foi. Si le bureau d'études calcule avec la résistance résiduelle du béton fibré, celle-ci est déterminée selon l'EN 14651. Un maître d'ouvrage qui veut prescrire des fibres peut inscrire les fibres au cahier des charges.

Les données techniques et déclarations de performances de chaque fibre se trouvent dans les fiches techniques, et le coût des fibres par m³ se calcule avec le calculateur. Pour un élément ou un cahier des charges concret, vous pouvez demander un devis ou un conseil. D'autres applications pour les collectivités et gestionnaires routiers figurent dans applications et publics cibles.