La présente étude vise à évaluer les performances mécaniques d'enrobés dits à module élevé (EME) tels qu'utilisés en France. Les enrobés testés sont destinés à être mis en oeuvre en couche de base. Le comportement à basse température de ce genre de mélange ne fait pas partie de cette recherche. L'étude porte sur deux types d'enrobé à module élevé offrant une résistance élevée à deux phénomènes de dégradations distincts. Le EME de type 1 est formulé pour avoir une forte résistance à l'orniérage alors que le EME de type 2 est destiné à résister particulièrement au phénomène de fatigue. La recherche commence par une étude de formulation combinée avec une série d'essais en laboratoire aboutissant à l'établissement de recettes pour des mélanges correspondant aux deux types de EME. Cette étude est également à la base de recommandations pour la formulation des EME. A partir des résultats de l'étude de formulation, trois planches d'essai en vraie grandeur ont été réalisées dans une halle d'essai de l'EPFL (appelée halle-fosse) avec pour couche de base chacun des types de EME, appelés EME1 et EME2 et un enrobé HMT 22s, couramment utilisé en Suisse comme couche de référence. Ces trois structures, dimensionnées de façon à présenter une résistance à la fatigue équivalente, ont été sollicitées par des charges de trafic correspondant à celles induites par les véhicules lourds sur les routes. Des mesures de déformations ont été effectuées pour divers cas de charge et en faisant varier la température, afin de vérifier la qualité des modélisations permettant le dimensionnement des structures à la fatigue. Dans un second temps, les structures ont été soumises à une répétition de charges appliquées à haute température (50°C) afin d'évaluer leur comportement vis-à-vis de l'orniérage. Des essais en laboratoire effectués sur des matériaux prélevés par sciage dans les revêtements testés à la halle-fosse ont permis de mettre en évidence des relations entre les résultats des tests en vraie grandeur et ceux des essais en laboratoire. Ces mêmes essais en laboratoire ont encore servi de base pour effectuer des modélisations des structures de la halle-fosse. Les résultats de ces modélisations ont ensuite été comparés avec les mesures effectuées sur les structures en vraie grandeur, montrant une excellente adéquation pour les déformations horizontales au bas des couches bitumineuses, lesquelles servent de base au dimensionnement à la fatigue. La dernière partie de l'étude propose des bases pour la normalisation de ce type d'enrobé, tant en ce qui concerne la formulation que le dimensionnement. Concernant la formulation, les recommandations s'appuient principalement sur l'étude de formulation et les essais en laboratoire. Pour le dimensionnement, des coefficients d'équivalence pour les deux types d'enrobé EME ont été établis en basant sur la méthode de dimensionnement française.