Projet De Route Final Definitif Calixte.pdf

UNIVERSITE D’ETAT D’HAITI/FACULTE DES SCIENCES /PROJET DE SORTIE SECTION GENIE CIVIL.

Promotion 2010

Conçu et présenté par : Christopher CALIXTE Georges CHANCY Stanley JEAN FRANCOIS Jean Erold RAPHAEL

Proposé par Jacques GABRIEL, Ing.M.Sc., professeur de Route et de Transport à la Faculté Des Sciences de l’Université d’Etat d’Haïti pour l’obtention du diplôme au grade d’ingénieur civil.

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AVANT PROPOS Dans le cadre du cours de route enseigné par le professeur Jacques GABRIEL à la Faculté des Sciences de l’Université d’Etat d’Haïti, il est proposé aux étudiants de Génie Civil de la promotion 2010, un projet de fin d’étude en vue de l’obtention de leur diplôme. Ce projet consiste en l’étude de l’intersection de Faustin 1 er, Delmas 75, Delmas 83 et Fragneau-Ville. Le présent document constitue la proposition résultant de cette étude. Il se présente comme l’indique la table des matières.

TABLE DES MATIERES

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AVANT PROPOS ........................................................................................................................................ 2 TABLE DES MATIERES ............................................................................................................................ 2 INTRODUCTION ............................................................................................................................................ 6 CHAPITRE I – PRESENTATION DE LA SITUATION ACTUELLE DE LA ROUTE ............................... 7 I.1 – GENERALITES ........................................................................................................................................ 7 I.2 – ZONE DU PROJET ................................................................................................................................... 8 I.2.1 – Localisation ................................................................................................................................... 8 I.2.2 – Relief ............................................................................................................................................. 8 I.2.3 – Géologie du site ............................................................................................................................. 8 I.3 – CARACTERISTIQUES DU TRACE EXISTANT ............................................................................................. 9 I.3.1 – Trafic ............................................................................................................................................. 9 I.3.2 – Géométrie du tracé actuel .............................................................................................................. 9 I.4 – ETAT DE LA STRUCTURE DE LA CHAUSSEE ........................................................................................... 10 I.5 – DRAINAGE ET ASSAINISSEMENT ........................................................................................................... 11 I.6 – SITUATION SOCIO-ECONOMIQUE ......................................................................................................... 11 CHAPITRE II – ETUDE DES VARIANTES ................................................................................................ 12 II.1 – GENERALITES .................................................................................................................................... 12 II.3 – LES CRITERES DE BASE POUR LE CHOIX D’UNE VARIANTE .................................................................. 12 II.4 – LES VARIANTES .................................................................................................................................. 13 II.5 – ANALYSE DES DIFFERENTES VARIANTES ............................................................................................ 13 CHAPITRE III – TOPOGRAPHIE ............................................................................................................... 15 III.1 – INTRODUCTION ................................................................................................................................. 15 III.2 – VISITE DE TERRAIN ........................................................................................................................... 15 III.3 – ANALYSE DES DONNEES GEO SPATIALES ........................................................................................... 15 III.4 – LEVE TOPOGRAPHIQUE .................................................................................................................... 15 III.4-1– CANEVAS DE BASE ........................................................................................................................... 15 III.4-2 – METHODE DE DETERMINATION DES POINTS D’APPUIS ................................................................... 15 III.4-2-1– Détermination des altitudes : Nivellement .............................................................................. 15 III.4-3 –Les erreurs ........................................................................................................................................... 16 III.4.3.1 – Tolérance réglementaire ................................................................................................................... 16

III.4.4 – Les points d’appuis en planimétrie............................................................................................ 16 III.4.5 – BENCHMARK ET VISEES ................................................................................................................. 16 III.7 – PROFIL EN LONG DU TERRAIN NATUREL ........................................................................................... 17 CHAPITRE IV – SPECIFICATIONS DU PROJET ..................................................................................... 18 IV.1 – TYPE DE ROUTE ................................................................................................................................ 19 IV.2 – ETUDE DE LA VITESSE ....................................................................................................................... 19 IV.2.1-Généralités................................................................................................................................... 19 IV.2.2 – Enquête de vitesse ..................................................................................................................... 19 IV.2.3 – Vitesse de base........................................................................................................................... 23 IV.2.3.1 – Définition........................................................................................................................................... 23 IV.2.3.2 – Choix de la vitesse de base................................................................................................................. 23

IV.2.4 – Vitesse de projet ........................................................................................................................ 24 IV.2.4.1 – Définition........................................................................................................................................... 24 IV.2.4.2 – Détermination de la vitesse de projet ................................................................................................ 25

IV.2.5 – Diagramme des vitesses ............................................................................................................. 25 IV.2.5.1 – Définition et hypothèses de calcul ..................................................................................................... 25 IV.2.5.2 – Utilité du diagramme de vitesse ........................................................................................................ 26

IV.2.6 – Eléments particuliers................................................................................................................. 27 IV.3 – ETUDE DU TRAFIC ............................................................................................................................. 28 IV.3.1 – Introduction .............................................................................................................................. 28 IV.3.2 – Comptage de véhicules .............................................................................................................. 28 IV.3.3 – Estimation du trafic futur sur la route projetée ......................................................................... 29

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IV.3.3.1 – Trafic journalier moyen annuel (TJMA) ............................................................................................... 29 IV.3.3.2 – Trafic horaire déterminant (THD) ........................................................................................................ 35 IV.3.3.3 – Prévision des trafics............................................................................................................................. 36

IV.3.4 – Détermination de la classe de trafic........................................................................................... 42 IV.3.4.1 – Détermination du trafic journalier par classe (TJC) ............................................................................... 42 IV.3.4.2 – Détermination du trafic journalier à l’année de construction .................................................................. 42 IV.3.4.3 – Calcul du trafic pour la durée de vie de la chaussée .............................................................................. 44 IV.3.4.4 – Calcul du trafic équivalent en essieux équivalents de 13 tonnes ............................................................. 45

IV.4 – CAPACITE ET NIVEAU DE SERVICE .................................................................................................... 47 IV.4.1 – Capacité .................................................................................................................................... 47 IV.4.2 – Niveau de service....................................................................................................................... 47 IV.5 – MISE AU POINT SUR LE NOMBRE DE VOIES ........................................................................................ 47 IV.6 – VEHICULE DE REFERENCE ................................................................................................................ 48 CHAPITRE V – GEOMETRIE DU TRACE................................................................................................. 48 V.1 – LE TRACE EN PLAN ............................................................................................................................. 49 V.1.1 – Les alignements droits ................................................................................................................ 49 V.1.2 – Les courbes horizontales ....................................................................................................................... 49 V.1.2.1 – Détermination des paramètres de courbes circulaires........................................................................ 50 V.1.2.2 – Implantation des courbes horizontales ............................................................................................... 59 V.1.2.3– La surlargeur ....................................................................................................................................... 60 V.1.2.4 – Le dévers............................................................................................................................................. 60

V.2 – PROFIL EN LONG ................................................................................................................................ 61 V.2.1 – Définition ................................................................................................................................... 61 V.2.2 – Profil en long du terrain naturel ................................................................................................. 61 V.2.3 – Profil en long du tracé projeté .................................................................................................... 62 V.2.3.1 – Raccordement des courbes verticales ................................................................................................. 63 V.2.3.2 – Distance de visibilité d’arrêt ............................................................................................................... 63

V.3 – PROFIL EN TRAVERS ........................................................................................................................... 66 V.3.1 – Généralité ................................................................................................................................... 66 V.3.2 – Profil en travers type................................................................................................................... 66 V.3.2.1.-Profil type en dehors des branches d’échangeurs. ............................................................................... 67 V.3.2.2.-Profil type des branches d’échangeurs. ................................................................................................ 67

V.3.3 – Profils en travers particuliers...................................................................................................... 68 V.3.4 – Pentes transversales des chaussées ............................................................................................. 68 V.3.5 – Talus de déblais et de remblais.................................................................................................... 69 CHAPITRE VI – AMENAGEMENT DES INTERSECTIONS .................................................................... 70 VI.1 – Généralités ................................................................................................................................... 70 VI.2 – Introduction ................................................................................................................................. 70 VI.4 – Restrictions et interdictions .......................................................................................................... 71 VI.4.1-Accès aux piétons .................................................................................................................................... 71

VI.2 – SIGNALISATION ROUTIERE ................................................................................................................ 71 VI.2.1 – Généralités ................................................................................................................................ 71 VI.2.2 – Signalisation de la route du projet ......................................................................................................... 71 VI.2.2.1 – Signalisation verticales ....................................................................................................................... 71 VI.2.2.1 – Signalisation horizontale .................................................................................................................... 72

CHAPITRE VII – ETUDES GEOTECHNIQUES ET DIMENSIONNEMENT DE LA CHAUSSEE......... 72 VII.1 – ETUDES GEOTECHNIQUES ................................................................................................................ 73 VII.1.1 – Introduction............................................................................................................................. 73 VII.1.2 – Essais en Laboratoire .............................................................................................................. 73 VII.1.2.1 – Analyse granulométrique.................................................................................................................... 76 VII.1.2.2 – Analyse sédimentométrique................................................................................................................ 77 VII.1.2 .3– Limites d’Atterberg ............................................................................................................................ 77 VII.1.2.4 – Equivalent de sable ............................................................................................................................ 79 VII.1.2.5 – Essai au picnomètre ........................................................................................................................... 80 VII.1.2.5. – Essai Proctor ..................................................................................................................................... 81 VII.1.2.6 – Essai CBR (Californian Bearing Ratio) ............................................................................................... 82

VII.1.3 – Essais In situ ........................................................................................................................... 84

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VII.1.3.1-Essai au pénétromètre dynamique ......................................................................................................... 84

VII.1.4. – Détermination de la classe de sol de plateforme ...................................................................... 85 VII.2 – DIMENSIONNEMENT DE LA CHAUSSEE ............................................................................................. 85 VII.2.1 – Généralités............................................................................................................................... 85 VII.2.2 – Choix d’un type de chaussée .................................................................................................... 85 VII.2.3 – Dimensionnement retenu ......................................................................................................... 87 CHAPITRE VIII – DRAINAGE ET ASSAINISSEMENT............................................................................ 88 VIII.1 – GENERALITES ................................................................................................................................ 88 VIII.2 – CONCEPTION DU SYSTEME DE CHAINAGE ....................................................................................... 89 VIII.3 –CALCUL DES ELEMENTS DU SYSTEME DE DRAINAGE ....................................................................... 89 VIII.3.1-Calcul des débits de dimensionnement ........................................................................................ 89 VIII.3.1.1-Méthode de calcul ............................................................................................................................... 89 VIII.3.1.2-Calcul du débit proprement dite ........................................................................................................... 89

VIII.3.2-Dimensionnement des ouvrages de drainage ............................................................................... 92 VIII.3.2.1- Caniveaux .......................................................................................................................................... 92 VIII.3.2.2- Gueules de loup.................................................................................................................................. 94 VIII.3.2.3- Les buses ........................................................................................................................................... 94 VIII.3.2.4- Pont ................................................................................................................................................... 95

CHAPITRE IX – OUVRAGES D’ART ......................................................................................................... 96 IX.1- GENERALITES ...................................................................................................................................... 96 IX.2-DIFFERENTS OUVRAGES D’ART DU TRACE .............................................................................................. 96 IX.3-CALCUL DES MURS DE SOUTENEMENT ................................................................................................... 96 IX.3.1-GEOMETRIE................................................................................................................................ 96 IX.3.2- CALCUL DES CHARGES ........................................................................................................... 98 IX.3.3- STABILITE DU MUR.................................................................................................................. 105 IX.3.3-MUR DE FRONT......................................................................................................................... 107 IX.3.4- CALCUL DES ARMATURES DE LA SEMELLE .......................................................................... 109 IX.3.5- CALCUL DU MUR EN AILE ...................................................................................................... 110 IX.3.5.1- CALCUL DES ARMATURES DE LA SEMELLE DU MUR EN AILE .............................................. 113

IX.4-CALCUL D’UNE PILE ............................................................................................................................. 114 IX.4.1-GEOMETRIE............................................................................................................................... 114 IX.4.2- CALCUL DES CHARGES .......................................................................................................... 114 IX.4.3- STABILITE DE LA PILE ............................................................................................................. 116 IX.4.4- CALCUL DES ARMATURES DE LA SEMELLE .......................................................................... 118 CHAPITRE X – TERRASSEMENTS........................................................................................................... 120 X.1 – GENERALITES ................................................................................................................................... 120 X.2 – CUBATURE DES TERRASSEMENTS ET MOUVEMENT DES TERRES ........................................................ 121 X.3 – VARIATIONS AUX VOLUMES DES TERRES ........................................................................................... 121 X.4 – COMPENSATION DES TERRES ............................................................................................................. 121 X.5 – DIAGRAMME DE MASSE ..................................................................................................................... 122 X.5.1 – AXE DELMAS 83 FAUSTIN 1ER.......................................................................................................... 123 X.5.2 – CATALPA FRAGNEAU-VILLE.......................................................................................................... 124 X.5.3 – TREFLE DELMAS 83 FRAGNEAU-VILLE .......................................................................................... 126 X.5.4 – TREFLE FAUSTIN 1ER DELMAS 75 ................................................................................................... 128 X.5.5 – BRETELLE FAUSTIN 1ER FRAGNEAU - VILLE................................................................................... 129 CHAPITRE XI – ECLAIRAGE DE LA ROUTE......................................................................................... 130 XI.1 – GENERALITES .................................................................................................................................. 130 XI.2 – CARACTERISTIQUE D’UN SYSTEME D’ECLAIRAGE ............................................................................ 130 XI.3 – GEOMETRIE DE L’ECLAIRAGE ......................................................................................................... 130 XI.4 – CALCUL DE L’ECLAIRAGE ................................................................................................................ 131 XI.4.1 – Calcul du type de lampe pour la chaussée de base .................................................................... 131 CHAPITRE XII – ENTRETIEN DE LA ROUTE ........................................................................................ 132 XII.1 – GENERALITES ................................................................................................................................ 132

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XII.2 – ENTRETIEN DE LA CHAUSSEE .......................................................................................................... 133 XII.3 – ENTRETIEN DES TROTTOIRS ........................................................................................................... 133 XII.4– ENTRETIEN DES OUVRAGES D’ART .................................................................................................. 133 XII.5 – ENTRETIEN DU SYSTEME DE DRAINAGE ET D’ASSAINISSEMENT ...................................................... 133 XII.2 – ENTRETIEN DU SYSTEME DE SIGNALISATION .................................................................................. 133 CHAPITRE XIII – IMPACT ENVIRONNEMENTAL ............................................................................... 133 XIII.1 – GENERALITES ............................................................................................................................... 134 XIII.2 – ANALYSE DES EFFETS DE L’ENVIRONNEMENT NATUREL SUR LE PROJET ....................................... 134 XIII.3 – ANALYSE DES EFFETS DU PROJET SUR L’ENVIRONNEMENT ........................................................... 135 XIII.3.1 Impacts environnementaux-phase exécution des travaux ............................................................ 135 XII.3.2 Impacts environnementaux Phase d’exploitation......................................................................... 136 XIII.4 – SUIVI ENVIRONNEMENTAL ............................................................................................................ 139 CONCLUSION .............................................................................................................................................. 141 BIBLIOGRAPHIE ........................................................................................................................................ 142 ANNEXES ..................................................................................................................................................... 143 ANNEXES 1.-DONNÉES TOPOGRAPHIQUES ........................................................................................ 144 ANNEXES 2.-DONNÉES DE TRAFFIC..................................................................................................... 145 ANNEXES 1.1.-DONNÉES DE TRAFFIC SOUS FORMES DE TABLEAU .............................................. 146 ANNEXES 1.2.-DONNÉES DE TRAFFIC EN SCHEMA ......................................................................... 147 ANNEXES 3.-RÉSULTATS DES ESSAIS DE LABORATOIRE ................................................................ 154 ANNEXES 3.1.-ESSAIS D’IDENTIFICATION......................................................................................... 155 ANNEXES 3.2.-ESSAIS DE PORTANCE................................................................................................. 156 ANNEXES 3.3.-PÉNÉTROMÈTRE DYNAMIQUE................................................................................... 157 ANNEXES 4.-VÉRIFICATION DE LA STRUCTURE DE CHAUSSÉE RETENUE ................................... 158 ANNEXES 5.-ABAQUES UTILISÉS ......................................................................................................... 159 ANNEXES 5.1.- Courbes IDF de Port-au-Prince..................................................................................... 160 ANNEXES 5.2.- MONOGRAPH POUR LA SOLUTION DEL’EQUATION DE MANING ................. 162 ANNEXES 5.3.- PREDIMENSIONNEMENT DU CORPS DE CHAUSSÉE ........................................ 163

Introduction Les infrastructures ont toujours eu une place de choix dans le développement des civilisations. Ainsi, l’étude d’un projet routier nécessite la mise en œuvre de compétences

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multiples. Il s’agit bien évidemment du tracé routier, mais en amont du domaine des études préliminaires : études d’environnement, géologiques, hydrauliques et aussi études de trafic, d’urbanisme, économiques. Finalement, étudier un projet implique la prise en compte des contraintes du milieu où il sera implanté et en mesurer l’impact. En effet, à l’origine d’un projet, existent un besoin, un problème, un changement de situation. Il est essentiel de connaitre la situation initiale, c’est l’environnement du projet. En ce sens, conscient des problèmes confrontés par les usagers de l’intersection Faustin 1 er – Delmas 83 – Delmas 75 et Fragneau-Ville, les études ont conduit à la conception d’un échangeur drainant directement les files de Delmas 83 et Faustin 1 er ainsi que celles de Fragneau-Ville et Delmas 75.

Chapitre I – Présentation de la situation actuelle de la route I.1 – Généralités

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Le carrefour à aménager, de part sa configuration et son importance, reflète une situation très problématique. Ainsi, les usagers se retrouvent avec les difficultés suivantes : conflit de direction, pratique de vitesse très faible, forte accélération verticale, risque d’accident élevé. Face à ces problèmes, il y a toute un éventail de réponses les unes plus économiques et/ou plus sécuritaires que les autres. Toutefois, pour parvenir à toute solution plausible, l’état des lieux s’avère nécessaire. Ainsi, seront étudiés :  la zone de l’étude  les caractéristiques du tracé existant (géométrie, trafic)  l’état de la structure de la chaussée  le drainage et l’assainissement du site  diagnostic socio-économique. I.2 – Zone du projet I.2.1 – Localisation Le site est repéré aux coordonnées GPS suivantes : 18°32'28.10"N, 72°17'15.70"W. Il collecte les axes de Delmas 83, Fragneau Ville, Faustin premier et Delmas 75. I.2.2 – Relief Le site du projet se situe dans les hauteurs de Delmas. Le carrefour en tant que tel est aménagé dans une zone dépressive au regard des versants de Fragneau-Ville, de Delmas 83 et de Delmas 75. La topographie induite par le relief accuse une allure plus ou moins accidentée. I.2.3 – Géologie du site Selon les informations fournies par la carte géologique de la République d’Haïti préparée par le Bureau des Mines et de l’Énergie (BME), les faciès rencontrés appartiennent aux formations du Pliocène supérieur de l’ère tertiaire. D’origine sédimentaire, ces roches sont caractérisées par des marnes et des sables. (Année, échelle)

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I.3 – Caractéristiques du tracé existant I.3.1 – Trafic La densité du trafic diffère suivant la direction des flux des véhicules. Les directions Delmas 75 – Fragneau ville, Faustin 1er – Delmas 75, Fragneau Ville – Delmas 75 et Faustin 1er – Delmas 83 accusent un trafic plus ou moins important. Toutefois pour les autres directions le trafic est relativement faible. La route Fragneau ville – Delmas 75 est empruntée surtout par les véhicules de transport en commun. Une étude de trafic a été menée pour la détermination de la classe de trafic et du niveau service. Les données sont traitées et présentées en annexe de ce document. (Rappel des données) I.3.2 – Géométrie du tracé actuel Les différentes routes convergeant vers le carrefour à aménager sont des tracés à deux voies d’environ 7m de largeur. Sur Fragneau-Ville et Faustin 1er, des trottoirs et caniveaux sont rencontrés. Le tableau suivant présente une synthèse des caractéristiques géométriques des tracés existants. Tronçons Delmas 83 Faustin 1er – Delmas 75 Fragneau Ville

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Largeur moyenne de chaussée (m) 8 7 7

Présence de caniveau non oui oui

Présence de trottoir non oui oui

Largeur moyenne de trottoir (m) 0.60 0.80

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Figure I.3.2.a- Vue de

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Figure I.3.2.b- Vue de

I.4 – Etat de la structure de la chaussée

Le revêtement du carrefour est complètement dégradé. Les tronçons qui le drainent sont en très mauvais état. En effet, la situation se résume ainsi: les eaux de pluies ne sont pas évacuées et en saison sèche, la visibilité ainsi que le confort des usagers sont perturbés par la poussière. A l’exception du tronçon menant à Delmas 83, du béton bitumineux sont rencontrés sur tous les autres tracés concernés par le projet.

Figure I.3.2.c- Vue de

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Figure I.3.2.d- Vue de

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I.5 – Drainage et assainissement

Le carrefour à aménager est dépourvu de système de drainage. En temps pluvieux, les eaux stagnent sur la chaussée. Toutefois, la topographie accidentée du site décèle naturellement un exutoire aux eaux. Ce dernier importera dans le cadre de l’étude du drainage pour l’alternative projetée. (Ravine et canal près de l’usine de blocs)

Figure I.5.a- Vue de

Figure I.5.b- Vue de

I.6 – Situation socio-économique Les zones desservies par les tronçons concernées par le projet sont majoritairement occupées par des résidences. Cependant, on y relate quelques activités économiques et sociales comme, des fabriques de bloc, des magasins de matériaux de constructions, des détaillants de boissons gazeuses, des écoles, des églises. (Elaboration à revoir)

Figure I.6.a- Vue de

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Chapitre II – Etude des variantes II.1 – Généralités Autrefois, le tracé d’une route n’était arrêté qu’en fonction des normes de l’époque et de la topographie. Puis la recherche de l’équilibre des terres déblais remblais a été intégrée. Depuis les années 1939-1945, la qualité des sols est prise en compte. Puis le trafic, l’économie. Aujourd’hui, c’est l’environnement : faune, flore, sources, forêts, esthétique, bruit. Toutes ces considérations sont à prendre en compte dès le début de l’étude. Les analyses pour le choix d’une variante dépendront de cinq (5) aspects essentiels : - l’aspect technique - l’aspect fonctionnel - l’aspect économique - l’aspect environnement - aspect politique En effet, l’étude d’un tracé routier peut générer toute une kyrielle de solutions face à une situation donnée. Ainsi, les variantes feront l’objet d’une analyse minutieuse afin de retenir celle qui satisfait au mieux les objectifs fixés au préalable.

II.3 – Les critères de base pour le choix d’une variante Le choix de la variante se basera sur une analyse multicritères. Chaque critère est apprécié, de manière quantitative ou qualitative, selon une grille : ++ Très favorable + favorable neutre défavorable -Très défavorable Les critères d’évaluation sont les suivantes : o Développement économique et aménagement du territoire o Faisabilité en termes de cout d’investissement o Avantages pour les usagers o Impact environnemental Pour le développement économique et l’aménagement du territoire, les points d’analyse se porteront sur l’augmentation des activités économiques dans la zone. La faisabilité en termes de cout d’investissement relève de la longueur du tracé, des déblais et des remblais à réaliser, et des expropriations à entreprendre.

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Les avantages des usagers réfèrent au confort de ces derniers, aux nombres d’accidents à éviter. Ce critère permet également de cheminer sur le temps de parcours ainsi que les frais de fonctionnement de l’usager (carburant, entretien véhicule …) L’impact environnement sera analysé suivant les critères de la grille présenté ci-dessus. II.4 – Les variantes o Variante 1 La variante 1 reflète le tracé de la situation existante. Elle abrite un carrefour quasiment en X. la route de Delmas 75 est reliée à celle de Fragneau-Ville et Faustin Premier à celle de Delmas 83 (Fig.). o Variante 2 Dans la deuxième variante, un carrefour à niveau est envisagé (Fig.). Ainsi, des bretelles sont prévues pour gérer les directions non prises en compte pour les deux routes à niveau distinct. o Variante 3 La variante 3 est dotée également d’un échangeur avec des directions similaires à la deuxième variante (Fig.). Quelques unes des routes existantes sont réutilisées pour assurer les échanges entre les tronçons. II.5 – Analyse des différentes variantes L’évaluation des différentes variantes est présentée dans le tableau suivant : Variante 1 Développement économique ++ et aménagement du territoire

Variante 2 ++

Variante 3 ++

Faisabilité en termes de ++ cout d’investissement

-

+

Avantages pour les usagers

-

++

++

Impact environnemental

-

+

+

Du point de vue de développement économique et d’aménagement du territoire, l’aménagement du carrefour facilitera positivement des échanges économiques et sociaux. Quelque soit la variante retenue, un pole de développement est automatiquement créé (Faux!). Toutefois la position de ce dernier dépend largement de la solution adoptée. Un carrefour plan

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à savoir la première variante réunira toutes les activités économiques ou sociales autour de l’aménagement. D’un autre coté, les échangeurs abritant un trafic beaucoup plus fluide crée ce mouvement dans les zones qu’ils desservent. La faisabilité en termes de cout d’investissement implique directement le cout du projet. Ainsi, faut-il analyser les différentes opérations que nécessite chaque variante. Relativement, les échangeurs sont très couteux à cause des ouvrages d’art constituant presque la totalité du projet. En ce qui a trait aux avantages des usagers, les échangeurs constituent la meilleure solution. - Les arrêts aux carrefours ne sont pas exigés à l’usager, - Les risques de croisement sont minimisés, - Le temps de conduite est réduit, - Réduction de consommation de carburant, Du point de vue environnemental, les échangeurs respectent au mieux la topographie de la zone à traverser. Ils ne mobilisent pas trop de déblais et de remblais. Etant donné qu’ils sont constitués de voies relativement rapides, ils collectent beaucoup moins de polluants et de bruit. En somme, les trois variantes présentent des avantages et inconvénients. Toutefois la situation topographique et hydrographique de la zone d’implantation du projet, caractérisé par une dépression, favorise au mieux l’implantation d’un échangeur. En ce sens, la variante 3 est retenue pour les raisons suivantes : - Les routes existantes sont réintégrées dans le projet - Elle nécessite moins de déblais et de remblais - Les expropriations sont peu nombreuses - Elle assure l’écoulement du trafic dans les meilleures conditions de confort et de sécurité. - Elle est plus économique.

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Chapitre III – Topographie III.1 – Introduction Pour réaménager le carrefour, les données concernant le relief de la zone constituent un paramètre incontournable. En effet, les côtes des éléments caractéristiques du tracé existant, l’élévation du terrain naturel dans l’emprise du projet demeurent indispensables à l’élaboration des différentes variantes et surtout à la solution retenue. De ce fait, une visite de terrain suivie d’une analyse des données géo spatiales (carte topographique, photographie aérienne) et d’une campagne de levé topographique ont été entreprises. III.2 – Visite de terrain La visite permet de prendre connaissance de l’aire projetée, d’analyser le tracé existant, d’identifier les thalwegs et les ouvrages qui permettent de les franchir. III.3 – Analyse des données géo spatiales Une carte topographique de la zone a permis d’identifier, au moyen des courbes de niveau, le profil des thalwegs, le bassin versant qui les alimente. Elle permet également en considérant la photographie aérienne d’étudier les différentes variantes qui peuvent être envisagées. III.4 – Levé topographique Nous disposons d’informations globales sur la géométrie du tracé projeté, encore il faut des données précises sur les détails du tracé envisagé. De ce fait une campagne topographique permet de lever les détails en plan et en élévation. III.4-1– Canevas de base Il s’agit un ensemble de points répartis minutieusement sur la surface à relever, dont les positions relatives sont déterminées avec une précision au moins égale à celle que l’opérateur attend du levé. Le canevas sert donc d’ossature pour les levés planimétriques et altimétriques. Les sommets du canevas ont été placés à intervalle de 15 à 30 m environ et matérialisés sur le site du projet par des tiges de fer de 50 cm. III.4-2 – Méthode de détermination des points d’appuis Il existe quatre méthodes pour localiser ces points : Le cheminement, la triangulation, la trilatération et le relèvement. Le cheminement est la méthode retenue. III.4-2-1– Détermination des altitudes : Nivellement Il existe le nivellement direct ou géométrique et le nivellement indirect ou trigonométrique. Le nivellement direct ou géométrique se subdivise en : Nivellement par rayonnement, Nivellement par cheminement, Nivellement de franchissement et le Nivellement d’auscultation. Nous avons retenu le nivellement par cheminement.

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En effet, le nivellement d’itinéraires par cheminement est la méthode la plus couramment employée pour déterminer les altitudes de points matérialisés, non situés à une même distance d’une seule station d’appareil. Elle est également plus sûre, quant aux éventuelles erreurs de lecture, et plus intéressante du point de vue de la précision des déterminations : on dispose de méthodes de compensation des erreurs très efficaces. Plusieurs règles sont appliquées pour minimiser l’influence des erreurs systématiques et accidentelles : le contrôle sur fermeture… III.4-2-2– Détermination des coordonnées: Le gisement On définit le gisement comme l’angle, dans le plan horizontal, entre un vecteur, défini par deux points connus en coordonnées, et la direction du nord cartographique. Il est compté dans le sens horaire. III.4-3 –Les erreurs Erreur systématique : toute erreur de cause connu dont on peut éliminer l'influence soit par calculs soit par le mode opératoire; aussi l'erreur systématique doit être éliminée. Erreur accidentelle : c'est une erreur d'observation qui n'a aucun caractère systématique (on ne connait pas la constante, le signe et la grandeur); aussi l'erreur accidentelle est inconnue, elles découlent uniquement du hasard. III.4.3.1 – Tolérance réglementaire En nivellement ordinaire, la tolérance réglementaire est donnée par les formules suivantes : TH  4 36L  L2 pour n  16 (n étant le nombre de dénivelées au kilomètre et L la

longueur totale du parcours en kilomètre). N N2 pour n  16 ( n  , N étant le nombre de dénivelées). Avec TH  36N  L(km) 16 L=1.2 km, on a TΔH=115mm. Cette valeur fut respectée pour le nivellement du projet.

III.4.4 – Les points d’appuis en planimétrie Le cheminement ici consiste en une série d’opération, servant à mesurer sur le terrain les différents éléments d’un polygonal. Le polygonal est la figure géométrique obtenue lors du cheminement et composée d’une succession d’angles et de segments de droite. Il existe des polygonales fermées et des polygonales ouvertes(les antennes) Le polygonal est donc l’établissement des lignes de contrôle pouvant permettre dans un levé topographique de relever pour un terrain donné l’ensemble des détails naturels et artificiels tant en altimétrie qu’en planimétrie et pour en faire la représentation graphique.

III.4.5 – Benchmark et visées Avant de débuter le lever, il est indispensable de connaitre un point ayant une élévation connue. A défaut d’un tel point nous avons choisi un point de référence (un Benchmark) dans la zone du projet, nous avions considéré le sommet S1 placé au début du tracé reliant Faustin

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1er à Delmas 83. Une élévation arbitraire de 800m comme altitude de départ, lui a été attribué. Etant donné le type de polygonal choisi, nous avions utilisé la méthode du double retournement afin d’obtenir une meilleure précision sur les angles et surtout pour pouvoir éliminer les erreurs systématiques. III.4.6 – Détails Le relevé de détail a été réalisé avec une station totale. III.4.7 – Les courbes de niveaux Les informations obtenues nous ont permis de tracer les courbes de niveau du site du projet (en utilisant le logiciel AutoCad Civil 3D).

Figure 1: Courbes de niveau III.7 – Profil en long du terrain naturel C’est la représentation graphique du terrain naturel d’une zone donnée par l’intermédiaire d’une coupe longitudinale. Il sert à connaître les élévations d’une ligne piquetée sur le terrain comme par exemple l’axe d’une route. Il permet de déterminer la forme réelle du terrain, les différents changements de pente du commencement à la fin. Nous présentons ici les profils en long des deux axes principaux du carrefour à aménager : l’axe reliant Delmas 83 à Faustin 1 er et l’axe reliant Fragneau-Ville à Delmas 75. L’échelle verticale est présentée avec une exagération de 10. Profils inexploitables!

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Figure 2: Profil en long du terrain naturel de l’axe Delmas 83 Faustin 1er

Figure 3: Profil en long du terrain naturel de l’axe Delmas 75 Fragneau-Ville Chapitre IV – Spécifications du projet

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IV.1 – Type de route Dans l’élaboration d’un projet routier, il est nécessaire de déterminer le type de route à étudier. Cette détermination dépend de la fonction que la route assure dans le réseau routier, des débits de trafic, de la fluidité du trafic, de la vitesse moyenne de roulement, des genres de véhicules fréquentant la route, de la composition du réseau, des liens entres les différents types de route. La route en question collecte le trafic provenant des parcelles et des dessertes pour les acheminer soit sur la route de Delmas soit la contourner pour atteindre une destination. La capacité de la route prime sur la vitesse. L’état actuel de la couche de roulement étant si mauvais que la vitesse de roulement est assez faible. Le réaménagement de cette intersection permettra à un conducteur d’accéder à Delmas 33 plus facilement et mettra fin à la galère des habitants de Fragneau-Ville pour atteindre la Route de Delmas. En nous basant sur les critères cités plus haut nous avons déduit que cette route est une collectrice. IV.2 – Etude de la vitesse IV.2.1-Généralités La vitesse est un paramètre déterminant du tracé, car elle permet de fixer le rayon minimum des courbes horizontales, la déclivité maximale du projet, les longueurs maximale et minimale des alignements droits et la distance de visibilité dans les courbes verticales et horizontales. Plusieurs facteurs influencent le choix de vitesse à savoir : le type de route, le motif du voyage, la longueur du parcours, la zone traversée, l’intensité du trafic et sa composition, les éléments géométriques de la route. Bien qu’on soit dans une zone urbaine la vitesse de l’intersection ne sera pas faible tout en assurant la sécurité et le confort des usagers. Les notions de vitesses de base et de projet seront présentées dans les lignes qui suivent. IV.2.2 – Enquête de vitesse Dans le but de connaître la vitesse moyenne pratiquée par les usagers sur la route existante et de faire le choix de la vitesse de base de la route projetée, une enquête de vitesse a été menée. Cette enquête de vitesse consistait à déterminer à partir d’un chronomètre le temps que prend un véhicule pour franchir une distance fixée à l’avance sur des tronçons sélectionnés de la route existante c’est-à-dire ceux où l’on peut pratiquer la plus grande vitesse possible sur cette route. Ainsi, nous avons pu calculer les vitesses instantanées. Pour réaliser l’enquête de vitesse, quelques dispositions sont nécessaires afin d’avoir une meilleure idée de la vitesse moyenne pratiquée sur cette route : - Les véhicules lourds ne sont pas considérés à cause de leur vitesse relativement faible ; - Une distance de 50 m a été retenue sur deux alignements droits de la route, tout ayant soin d’avoir une bonne visibilité entre les enquêteurs placés aux deux extrémités de l’alignement ; - Pour chaque tronçon, ont été considérés successivement les deux sens de circulation.

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L’ensemble des données recueillies a été traité statistiquement pour obtenir un intervalle de classe et les classes de vitesse, et ensuite calculer les fréquences relatives simples et les fréquences relatives cumulées. (Voir tableau ci-dessous). L’enquête ayant été menée sur deux tronçons, ainsi nous analysons statistiquement les données à part. On aura à indicer les paramètres de 1 pour le tronçon de Delmas 83 et de 2 de celui de Delmas 75. Ainsi l’on peut écrire : n1 : le nombre de véhicules enregistré lors de l’enquête sur le tronçon de Delmas 83. n2 : le nombre de véhicules enregistré lors de l’enquête sur le tronçon de Delmas 75. On a n1=52 et n2=66. Calcul des intervalles de classe : I=

Rang 1 3.3Logn

On a: Rang1=38.80-12.00=26.80km/h. Rang2=47.75-15.01=32.74km/h. D’où : I1=

26.8  4.02. 1  3.3Log 52

I2 =

32.74  4.67. 1  3.3Log 66

Classes de vitesses

Fréquence simple (fs)

12.00-16.02 16.02-20.04 20.04-24.06 24.06-28.08 28.08-32.10 32.10-36.12 36.12-40.14

8 11 17 11 4 0 1

Tronçon Delmas 83 Fréquence Fréquence relative cumulée (fc) simple (frs) 8 0.15 19 0.21 36 0.33 47 0.21 51 0.08 51 0.00 52 0.02

Fréquence relative cumulée (frc) 0.15 0.36 0.69 0.90 0.98 0.98 1.00

Vmoyen 14.01 18.03 22.05 26.07 30.09 34.11 38.13

Tableau IV.2.2a- D De ces données nous pouvons donc tracer le polygone de fréquence et la courbe cumulative des fréquences.

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Figure IV.2.2.a- Vue de

Figure IV.2.2.b- Vue de V85=27.4km/h et V98=39.0km/h

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Classes de vitesses

Fréquence simple (fs)

15.01-19.69 19.69-24.36 24.36-29.03 29.03-33.70 33.70-38.38 38.38-43.05 43.05-47.72 47.72-52.40

3 7 30 9 10 5 1 1

Tronçon Delmas 75 Fréquence Fréquence relative simple cumulée (fc) (frs) 3 0.05 10 0.11 40 0.45 49 0.14 59 0.15 64 0.08 65 0.02 66 0.02 Tableau IV.2.2.b-

Fréquence relative cumulée (frc) 0.05 0.15 0.61 0.74 0.89 0.97 0.98 1.00

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Vmoyen 17.35 22.03 26.70 31.37 36.04 40.72 45.39 50.06

Figure IV.2.2.c- Vue de

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Figure IV.2.2.d- Vue de V85=37.20km/h et V98=47.72km/h IV.2.3 – Vitesse de base IV.2.3.1 – Définition La vitesse de base Vb concerne un tronçon homogène de route, elle est la vitesse théorique constante la plus élevée à laquelle le tronçon de route considérée peut être parcouru avec sécurité et confort, lorsque ces facteurs ne dépendent que de la géométrie de la route. La vitesse de base doit être choisie en fonction du type de route, de la localité, des caractéristiques topographiques, de l’importance de la route dans le réseau, des conditions économiques et du volume du trafic tout en garantissant la sécurité, le confort, l’attractivité, la visibilité. IV.2.3.2 – Choix de la vitesse de base Se basant sur le type de route et sa situation, une gamme de vitesse de 40 à 60km/h peut être retenue car la route est une collectrice et en localité. Par ailleurs, nous pouvons nous référer à l’enquête de vitesse afin de bien choisir une vitesse de base pour l’élaboration du présent document. En faisant référence aux normes canadiennes, la

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vitesse de base correspond à V98, vitesse dépassée par 2% des véhicules sur le tronçon. La détermination de V98 est faite à partir de la courbe cumulative des fréquences tracée pour le tronçon de Delmas 75 car ce tronçon est en plus bon état que l’autre. Cette vitesse est égale à 47.72km/h. Ainsi nous arrêtons une vitesse de base du projet de50km/h pour tous les tronçons sauf pour les bretelles. Les bretelles doivent avoir les mêmes caractéristiques que les voies principaales, les bretelles sont tout aussi bien des collectrice et sans trottoir. Par ailleurs la vitesse de référence de la bretelle doit se rapporter à la vitesse de base des routes principales. Ainsi inspirée des Normes Canadiennes de Conception de Routes nous avons considéré la vitesse de 40km/h comme vitesse de base. A partir de la vitesse de base, nous pouvons statuer sur le rayon minimal des courbes circulaires, la distance minimale des alignements droits. -

Le rayon minimal des courbes est donné par la formule suivante: Rmin =

Vb2 . 127(ft  e)

Où Vb est la vitesse de base ; ft : coefficient de frottement latéral pris égal à 0.16 pour V égale à 50 km/h et o.17 pour V égal à 40 km/h; e : dévers maximale égal à 0.04. Rmin =

50 2 127( 0.16  0.04 )

 98.43m.

Pour les bretelles on a : 402 Rmin =  59.99m. 127( 0.17  0.04 )

Vb2 - La distance minimale Da=Dmin= Vb t  . Pour un temps de perception 254(f l  p) réaction égal à 3s, fl : coefficient de frottement longitudinal pris égal à 0.35 ; p : la déclivité maximal égale à 0.06. 502  41.67  33.94 On a Da=Dmin= 50 *1000* 3/3600 254( 0.35  0.06 ) On fixe pour tout le reste le rayon minimum à 100mètres et la distance minimale à 80 mètres et pour les bretelles le rayon minimal est 60m. IV.2.4 – Vitesse de projet IV.2.4.1 – Définition « La vitesse de projet est la vitesse théorique la plus élevée pouvant être admise en un point de la route compte tenu de la sécurité et du confort lorsque ces facteurs ne dépendent que de la géométrie de la route. » Elle dépend du type de route, de la vitesse limite, du rayon minimum des courbes horizontales et de la déclivité, elle permet de déterminer pour chaque point particulier du tracé, les éléments géométriques suivants : les rayons des courbes horizontales en

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ces points, les paramètres minimaux des courbes de raccordement, la distance de visibilité et de la répartition des dévers dans une courbe. IV.2.4.2 – Détermination de la vitesse de projet La détermination de la vitesse de projet est faite de différentes manières suivant que l’on se trouve en alignement, en courbe ou en déclivité. a) En alignement droit : En alignement droit, la vitesse de projet est égale la vitesse de base maximale admissible pour le type de route correspondant. b) En courbe : En courbe, elle est déterminée en fonction du rayon minimal de la courbe, du dévers et du coefficient de frottement transversal admissible. La formule liant ces paramètres est la suivante :

Rmin =

V p2

127(e  ft) où : Rmin = rayon minimum de la courbe (m) Vp = vitesse de projet (km/h) e = dévers (m/m) ft = coefficient de frottement latéral des pneus. Le rayon minimal étant fixé à 100m, on a Vp=51.64km/h dans chaque courbe pour le dévers maximum. Pour un rayon de 150m, on a Vp= 127(e  ft)  R Vp  127( 0.04  0.16 ) 150  61.72km / h. La route étant une collectrice on fixe la vitesse de projet en ces points à 60 km/h. c) En déclivité : En déclivité la vitesse de projet est réduite de : - 10km/h pour une rampe de 8%. - 15km/h pour une rampe de 9%. - 20km/h pour une rampe de 10% et plus. IV.2.5 – Diagramme des vitesses IV.2.5.1 – Définition et hypothèses de calcul Le diagramme des vitesses est la représentation graphique de la variation de la vitesse de projet le long du tracé. Il est utilisé pour : déterminer en tout point la vitesse de projet correspondante ainsi que les distances de visibilités nécessaires, contrôler la valeur du dévers, apprécier

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l’homogénéité du tracé entre deux éléments, établir le plan de signalisation, permettre le dépassement dans certaines zones, limiter la vitesse en certains points de la route. Pour tracer le diagramme des vitesses, les hypothèses suivantes ont été retenues : a) la vitesse de projet est constante sur tout arc à rayon constant ; b) début de l’accélération débute au plus tôt à la fin de la courbe circulaire ; c) fin de l’accélération au plus tard au début de la courbe circulaire ; d) accélération sur un alignement jusqu'à la vitesse de projet maximale. e) accélération et décélération moyenne constante sur V1-V2 ceci se réalise sur la longueur de transition. Longueur de transition La longueur de transition L entre deux vitesses de projet v1 et v2 se calcule par les formules qui V  V2 V  V M suivent : L  où V  V2  V1 (m/s) et VM  1 (m/s) avec a fonction de VM. a 2 L’accélération constante sur toute la plage V1 à V2. La vitesse de projet sera de 60km/h partout. Ainsi on a : V  60  60  0km / h. VM 

60  50  55km / h.. Vm=55 km/h, calculons a: 2

a=0.7 m/s2 pour V=50 km/h, et a=0.6 m/s2 pour V=80km/h. Trouvons d’abord l’équation de la droite donnant a en fonction de la vitesse : Elle est de la forme : a=bV+c. Pour V=50 km/h : 0.7=50b+c (*) Pour V=80 km/h : 0.6=80b+c (**) En faisant *-** :0.7-0.6=50b-80b=> 0.1=-30b => b=-1/300. Tirons c : 0.7=50b+c => c=0.7-50b=0.7-50(-1/300)=13/15. D’où : a=-V/300 + 13/15. Donc pour V égal à 55 km/h on a : a=-55/300 + 13/15=41/60=0.68m/s2. 0(5 / 18) * 55(5 / 18) L  0m. La longueur de transition pour la plage V1 à V2 est donc 0.68 L=0.0m. IV.2.5.2 – Utilité du diagramme de vitesse Le diagramme de vitesse permet de déterminer en tout point du tracé la vitesse de projet correspondante. Il est utilisé pour : 1. déterminer en chaque point du tracé les distances de visibilité nécessaires pour : - assurer l’arrêt sur un obstacle : Dv ≥ Da ; - assurer la perception du tracé dans les zones de décélération : Dv ≥ Dp, resp. Dv ≥ L ;

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- permettre le dépassement Dv ≥ Da (aller) + Da (retour). 2. contrôler la valeur du dévers ; 3. apprécier l’homogénéité du tracé entre deux éléments : ∆V < 20 km/h indispensable ∆V ≤ 10 km/h souhaitable 4. établir le plan de signalisation et en particulier les zones permettant le dépassement ainsi que les limitations locales de vitesse. Dv : distance de visibilité ; Da : distance d’arrêt ; Dp : Distance de perception ; L : Longueur de transition ; Da (aller) : distance d’arrêt du véhicule dépassant ; Da (retour) : distance d’arrêt du véhicule venant en sens inverse. IV.2.6 – Eléments particuliers Les bretelles et les trèfles sont des éléments particuliers sur le tracé, une attention spéciale est nécessaire pour ces derniers. C’est ce qui justifie cette section. Pour les bretelles des dispositifs d’extrémités sont nécessaires. L’extrémité d’une bretelle est la portion de chaussée située entre les voies principales et la bretelle. Avant d’aborder ces éléments ou de les laisser des voies d’accélération ou de décélération seront placés, prenons alors le temps de les définir. Les voies de décélération facilitent l’écoulement de la circulation entre une voie de transit et une bretelle, tandis que les voies d’insertion remplissent la même fonction en sens inverse. Voies de décélération : La longueur d’une voie de décélération dépend d’une combinaison de trois facteurs : - la vitesse de l’automobiliste lorsqu’il amorce la voie de décélération, - la vitesse à laquelle l’automobiliste effectue son virage après avoir traversé la voie de décélération, - la façon de décélérer. Par hypothèse, l’automobiliste circule à la vitesse moyenne de roulement au début de la voie de décélération, ralentit sans freiner pendant trois secondes lorsqu’il amorce la voie et freine ensuite à un taux confortable jusqu’à qu’il atteigne la vitesse moyenne de roulement de la courbe, au début de la bretelle. La longueur de la voie de décélération pour la vitesse de référence de la route et de celle de la bretelle, déduite de la Norme précitée, est de 70 m à l’exclusion des biseaux et de 55m pour un biseau. Par ailleurs lorsque les voies de décélération ont une déclivité supérieure à 2% on doit corriger les valeurs précédentes par les facteurs suivantes :  0.8 pour les rampes  1.2 à 1.4 pour les pentes. Les voies d’accélération seront déduites des valeurs données en multipliant par les facteurs suivantes :

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 1.5 pour les rampes.  0.6 pour les pentes. Le tableau ci-après donne les valeurs des voies de décélération ou d’accélération.

Rampe

Voie de décélération <2%

56m

70m

44m

55m

Voie d’accélération. Pente Rampe <2% Extrémité en parallèle 98m 105m 70m Extrémité en biseau 77m 82.5m 55m

Pente 56 44m

En cas de bretelles successives un espacement est nécessaire pour permettre à l’automobiliste de prendre les décisions voulues avec suffisamment de latitude pour pouvoir manœuvrer en toute sécurité. Pour les sorties successives, la distance doit être suffisante pour permettre une signalisation adéquate. Lorsqu’il s’agit d’entrées successives, les manœuvres d’entrecroisement de la première entrée doivent être complétées avant l’arrivée de la seconde entrée. Une entrée suivie d’une sortie crée un entrecroisement. IV.3 – Etude du trafic IV.3.1 – Introduction L’étude de trafic revêt une importance capitale dans l’étude d’une route. Dans le cadre d’un projet d’aménagement routier, elle se fait en deux étapes : la première consiste à déterminer le trafic actuel en collectant les volumes de véhicules fréquentant la route existante, la deuxième concerne la prévision du trafic futur pour la route projetée. Cette dernière étape permet de définir les caractéristiques techniques concernant l’aménagement des différents tronçons du tracé projeté afin de répondre à la nature et au débit de la circulation attendue. Ces études permettent aussi d’estimer les coûts d’entretien de la route qui sont fonction du débit de la circulation. IV.3.2 – Comptage de véhicules Pour pouvoir recueillir les données sur les flux de véhicules empruntant la route existante et aboutir aux prévisions de trafic concernant la route projetée, un comptage de véhicules a été mené. Ceci a été réalisé pendant deux jours ouvrables soit le 25 et 27 avril 2012. Il a été réalisé pendant douze (12) heures de comptage (6h00 A.M. à 6h00 P.M.) par jour. Le choix s’imposait entre un comptage manuel ou un comptage automatique. Le premier consiste à recueillir les volumes de véhicules en distinguant les types de véhicules et en comptant séparément tous les véhicules suivant leurs types respectifs, le second consiste à mettre en place un dispositif pouvant recueillir de façon automatique les volumes de véhicules sans faire la distinction entre les types. On a effectué un comptage manuel car il répond le mieux à notre cas.

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Pour recueillir les données de trafic, le principe suivant a été retenu : Des fiches de comptage ont été préparées pour permettre aux enquêteurs se tenant au bord de la route d’enregistrer le nombre de véhicules circulant sur la voie considérée. Les fiches de comptage sont présentées en annexe. Chaque véhicule compté est inscrit automatiquement dans une catégorie facilement identifiable par le compteur. On a distingué les catégories suivantes : - Moto, voitures particulières, pick-up et tout terrain ; - Tap-Tap, minibus et camions légers ; - Autobus, Camions lourds ; - Les véhicules spéciaux désignés par « Autres » sur les fiches de comptage. Les enquêteurs ont été parmi les étudiants de la faculté. Un séminaire de formation leur a été présenté de façon à pouvoir mieux remplir les fiches de comptage, ce qui a permis de diminuer les erreurs dans la saisie des données de trafic. Pour pouvoir mieux saisir les données de trafic, on a choisi des postes de comptage aux endroits permettant de mieux cerner la zone d’étude. Les deux intersections extrêmes ont été retenues car ce sont elles qui recueillent les plus importants flux de véhicules, un (1) autre poste intermédiaire a été choisi. Voici la liste complète des trois (3) postes de comptage : i. Poste 1 : Intersection Delmas 75-Faustin 1er-Fragneau -Ville ; ii. Poste 2 : Intersection Delmas 83- Fragneau -Ville ; iii. Poste 3 : Intersection Fragneau -Ville -Catalpa ; Le relevé a été effectué de façon continue de 6hAM à 6hPM pendant deux jours. Les résultats de ces comptages sont présentés en annexe à ce document. IV.3.3 – Estimation du trafic futur sur la route projetée Afin de connaître le nombre de voies à donner au tracé projeté, dimensionner la chaussée et obtenir le niveau de service espéré, la détermination du débit de calcul s’avère nécessaire. Le débit horaire pour lequel la route sera conçue s’appelle trafic horaire déterminant (THD), sa détermination est faite à partir du trafic journalier moyen (TJM). Ces deux notions seront définies dans les paragraphes qui suivent. IV.3.3.1 – Trafic journalier moyen annuel (TJMA) Le trafic journalier moyen annuel (TJMA) se définit comme étant le rapport du débit de trafic annuel au nombre de jours de l’année. Ce concept est généralement utilisé comme l’unité de mesure de la circulation sur une route donnée. Il permet d’effectuer des calculs économiques et de déterminer la structure de la chaussée. Trafic journalier moyen (TJM) Etant donné que nous n’avons pas effectué un comptage de véhicules pendant toute l’année, nous n’avons pas pu déterminer le TJMA. Donc, nous avons utilisé le TJM déterminé comme suit : Pour chaque jour de comptage et pour chaque intersection (Poste de comptage), on détermine le nombre de véhicules empruntant chaque direction ; on fait la somme des véhicules convergeant ou divergeant vers un même point d’une section de la route de voies

29

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données puis on compare les volumes obtenus pour chaque sens de circulation et on retient le plus élevé. Pour chaque jour de comptage, on retient le maximum des valeurs obtenues pour chaque section ; pour chaque poste de comptage, on fait la moyenne arithmétique des valeurs obtenues pour les deux (2) jours . Compte tenu du type de projet, une valeur finale du TJM pour tout le projet ne peut être retenue. Une valeur par direction convient mieux. Direction Delmas 75-Faustin 1er

Mercredi 1746

Vendredi 1686

TJM

Faustin 1er-Delmas 75

1977

3382

2690

Delmas 75 – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 1 – Faustin 1er

2079 1019

2047 1099

2063 1059

Faustin 1er – Fragneauville 1

871

1156

1014

Fragneau -Ville 1-Delmas 75

1309

1822

1566

Fragneau -Ville 1 - Fragneau -Ville 2 Fragneau -Ville 2 – Fragneau -Ville 1

2324 2385

2628 2855

2476 2620

Fragneau -Ville 1 – Delmas 83 Delmas 83 – Fragneauville 1

564 608

692 367

628 489

Fragneau -Ville 2 – Delmas 83 Delmas 83 – Fragneau -Ville 2

553 285

482 527

518 406

Fragneau -Ville 2 – Fragneau -Ville 3 Fragneau -Ville 3 – Fragneau -Ville 2

2410 1862

2694 2126

2552 1944

Fragneau -Ville 2 – Catalpa

146

298

222

Catalpa – Fragneau -Ville 2

110

456

283

Fragneau -Ville 3 – Catalpa Catalpa – Fragneau -Ville 3

177 165

369 375

273 270

1716

Les données de comptages nous donnent une idée du volume de véhicules empruntant la route, mais tous les véhicules recueillis ne sont pas de même type. Afin d’uniformiser le nombre de véhicules recueillis lors du comptage en un seul type, on utilise la notion de uvp (Unité de Voitures Particulières). Ainsi, pour convertir les débits en uvp, on affecte à chaque type des coefficients multiplicateurs, on retient pour le TJM la valeur de uvp/ jour. Le tableau ci-après présente les données et les calculs y relatifs pour la direction Faustin 1er - Delmas 75.

Type Voiture particulière Véhicule tout terrain Pick up

30

Débit (véh. / jour) 205 1078.5 419.5

Coeff. UVP 1.00 1.25 1.25

Débit (uvp / jour) 205 1348.125 524.375

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Tap-Tap Minibus Moto Autobus Camion léger Camion lourd Ensemble articulé Autres

233.5 67.5 534 6 93 35.5 3 4

1.25 1.25 0.50 2.00 2.00 2.50 3.50 2.00

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291.875 84.375 267 12 186 88.75 10.5 8

Total 2679.5 (Source des coefficients) Les résultats des autres directions sont présentés ensuite.

3026

Moyenne Vendredi (uvp/jour)

Direction

Mercredi

Delmas 75- Faustin 1er Delmas 75 – Fragneau-Ville 1

1905 2068.50

2065.50 2006.50

1985 2038

Fragneau-Ville 1 – Faustin 1er Faustin 1er – Fragneau-Ville 1

986.50 887

1087.50 1195

1037 1041

Fragneau-Ville 1-Delmas 75

378.75

1778.50

1079

Fragneau-Ville 1 - Fragneau-Ville 2

2332

2536

2434

Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 1 Fragneau-Ville 1 – Delmas 83

2876.5 717.25

2795 730

2836 724

Delmas 83 – Fragneau-Ville 1

779.25

387

583

Fragneau-Ville 2 – Delmas 83

384.75

592.25

489

Delmas 83 – Fragneau-Ville 2 Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 3

299.50 2326.50

554.50 2791.50

427 2559

Fragneau-Ville 3 – Fragneau-Ville 2 Fragneau-Ville 2 – Catalpa

1777 205.50

2097 250.50

1937 228

Catalpa – Fragneau-Ville 2 Fragneau-Ville 3 – Catalpa Catalpa – Fragneau-Ville 3

217.50 245.75 229.50

354.50 326.25 310.50

288 286 270

A coté du TJM, trois (3) autres notions permettent d’évaluer le trafic futur, ce sont : Le trafic de nuit, le trafic dérivé et le trafic induit. Elles seront définies et évaluées dans les paragraphes suivants. i. Trafic de nuit

31

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Le comptage de véhicules n’a pas été mené pendant toutes les heures du jour, ce qui pose des difficultés dans la détermination du trafic de nuit. Puisque le tronçon de route concerné est peu fréquenté pendant la nuit, on a fixé cette valeur à 5% du TJM. TJM (uvp/jour)

Tnuit (uvp/nuit)

1985 3026

99.26 151.3

Delmas 75 – Fragneau-Ville 1 Fragneau-Ville 1 – Faustin 1er

2038 1037

101.88 51.85

Faustin 1er – Fragneau-Ville 1 Fragneau-Ville 1-Delmas 75

1041 1079

52.05 53.93

Fragneau-Ville 1 - Fragneau-Ville 2

2434

121.7

Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 1

2836

141.79

Fragneau-Ville 1 – Delmas 83 Delmas 83 – Fragneau-Ville 1

724 583

36.18 2.91

Fragneau-Ville 2 – Delmas 83

489

24.43

Delmas 83 – Fragneau-Ville 2

427

21.34

Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 3 Fragneau-Ville 3 – Fragneau-Ville 2

2559 1937

127.95 96.85

Fragneau-Ville 2 – Catalpa Catalpa – Fragneau-Ville 2

228 288

11.4 14.38

Fragneau-Ville 3 – Catalpa Catalpa – Fragneau-Ville 3

286 270

14.3 13.5

Direction Delmas 75-Faustin 1er Faustin 1er-Delmas 75

ii.

Trafic dérivé Le trafic dérivé, c’est le trafic attiré vers la nouvelle route aménagée et empruntant, sans investissement, d’autres routes ayant la même destination ou d’autre mode de transport sur le même itinéraire, ou d’autres moyens de transport sur la même route. Le trafic dérivé se caractérise par le fait qu’il existe indépendamment de l’aménagement envisagé. La dérivation du trafic n’est qu’un transfert entre différents moyens d’atteindre la même destination. Pour tenir compte de ce trafic dérivé, on a fixé le nombre à 10% du TJM. Direction

32

TJM

Td (uvp/jour)

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(uvp/jour) 1985.25

198.525

Faustin 1er-Delmas 75

3026

302.6

Delmas 75 – Fragneau-Ville 1

2037.5

203.75

Fragneau-Ville 1 – Faustin 1er Faustin 1er – Fragneau-Ville 1

1037 1041

103.7 104.1

Fragneau-Ville 1-Delmas 75

1078.625

107.8625

Fragneau-Ville 1 - Fragneau-Ville 2

2434

243.4

Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 1 Fragneau-Ville 1 – Delmas 83

2835.75 723.625

283.575 72.3625

Delmas 83 – Fragneau-Ville 1 Fragneau-Ville 2 – Delmas 83

583.125

58.3125

488.5

48.85

Delmas 83 – Fragneau-Ville 2 Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 3 Fragneau-Ville 3 – Fragneau-Ville 2

426.75 2559 1937

42.675 255.9 1193.7

Fragneau-Ville 2 – Catalpa Catalpa – Fragneau-Ville 2

228 287.5

22.8 28.75

Fragneau-Ville 3 – Catalpa Catalpa – Fragneau-Ville 3

286 270

28.6 27

Delmas 75-Faustin 1

er

iii.

Trafic induit Le trafic induit, c’est le trafic résultant d’une augmentation des productions ou des ventes, grâce à l’abaissement des coûts de transport dû aux facilités offertes par l’aménagement routier ; et les déplacements de personnes qui s’effectuent maintenant et qui, en raison de la mauvaise qualité ou du coût de transport dû aux facilités offertes par l’aménagement routier ne s’effectuaient pas antérieurement, ou s’effectuaient vers d’autres destinations. De plus, la nature de l’ouvrage provoquera une attraction importante. A défaut de données précises, le trafic a été fixé forfaitairement à 10 % du TJM. TJM (uvp/jour)

Ti (uvp/jour)

1985.25

198.525

Faustin 1er-Delmas 75

3026

302.6

Delmas 75 – Fragneau-Ville 1 Fragneau-Ville 1 – Faustin 1er

2037.5 1037

203.75 103.7

Faustin 1er – Fragneau-Ville 1

1041

104.1

Fragneau-Ville 1-Delmas 75

1078.625

107.8625

Direction Delmas 75-Faustin 1er

33

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Fragneau-Ville 1 - Fragneau-Ville 2

2434

243.4

Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 1 Fragneau-Ville 1 – Delmas 83

2835.75 723.625

283.575 72.3625

Delmas 83 – Fragneau-Ville 1 Fragneau-Ville 2 – Delmas 83

583.125 488.5

58.3125 48.85

Delmas 83 – Fragneau-Ville 2 Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 3

426.75 2559

42.675 255.9

Fragneau-Ville 3 – Fragneau-Ville 2 Fragneau-Ville 2 – Catalpa

1937 228

1193.7 22.8

Catalpa – Fragneau-Ville 2 Fragneau-Ville 3 – Catalpa Catalpa – Fragneau-Ville 3

287.5 286 270

28.75 28.6 27

Le trafic journalier moyen sera égal à la somme du trafic journalier moyen déterminé à partir des jours de comptage, du trafic de nuit, du trafic induit et du trafic dérivé. TJM 2012  TJM normal  Ti  Td  Tnuit Direction Delmas 75-Faustin 1er Faustin 1er-Delmas 75

TJMnormal

Ti

Td

Tnuit

TJM

1985.25 3026

198.525 302.6

198.525 302.6

99.26 151.3

2481.56 3782.5

2037.5

203.75

203.75

101.8 8

2546.875

1037

103.7

103.7

51.85

1296.25

1041 1078.625

104.1 107.862 5 243.4

52.05 53.93

1301.25 1348.28

121.7

3042.5 3544.687 5 904.53

Delmas 75 – Fragneau-Ville 1 Fragneau-Ville 1 – Faustin 1er er

Faustin 1 – Fragneau-Ville 1

Fragneau-Ville 1 - Fragneau-Ville 2

2434

104.1 107.862 5 243.4

Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 1

2835.75

283.575

283.575

Fragneau-Ville 1 – Delmas 83

723.625

72.3625

72.3625

141.7 9 36.18

Delmas 83 – Fragneau-Ville 1

583.125

58.3125

58.3125

2.91

728.91

Fragneau-Ville 2 – Delmas 83

488.5

48.85

48.85

24.43

610.625

Delmas 83 – Fragneau-Ville 2

426.75 2559

42.675 255.9

42.675 255.9

21.34 127.9 5

533.4375 3198.75

Fragneau-Ville 3 – Fragneau-Ville 2

1937

1193.7

1193.7

96.85

2421.25

Fragneau-Ville 2 – Catalpa

228

22.8

22.8

11.4

285

Fragneau-Ville 1-Delmas 75

Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 3

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Catalpa – Fragneau-Ville 2

287.5

28.75

28.75

14.38

359.375

Fragneau-Ville 3 – Catalpa Catalpa – Fragneau-Ville 3

286 270

28.6 27

28.6 27

14.3 13.5

357.5 337.5

IV.3.3.2 – Trafic horaire déterminant (THD) Pour pouvoir déterminer les caractéristiques géométriques du tracé (nombres de voies, épaisseur des couches de chaussée), la valeur du TJM n’est pas appropriée. La valeur de débit qui permet de mener ces calculs porte le nom de trafic horaire déterminant (THD). C’est le débit pour lequel la route va être conçue, il représente le volume de circulation correspondant à l’heure de pointe estimé en uvp par heure. Pour les routes urbaines, en général, on prend en compte le débit correspondant aux heures de pointe. Mais le trafic horaire déterminant n’est pas celui correspondant à l’heure de pointe maximale, ce débit est plutôt un compromis que l’on fait entre le coût de construction et le coût de congestion. Pour déterminer le THD, nous devrions disposer des données de trafic sur toute l’année qui nous auraient permis de tracer la courbe des débits horaires pour une période d’un an. Ainsi, nous aurions pu repérer la valeur du THD qui correspondrait au point d’inflexion à la 30ième heure, c’est-à-dire l’heure à laquelle le rapport entre le coût de construction et le coût de congestion est la limite acceptable. Ne disposant pas des données sur toute l’année, nous ne pouvons pas tracer cette courbe. Le THD est calculé par la formule 60 THD  9%TJM  30%  , le coefficient 9% est lié à la classe de route (ici route collectrice à 15 circulation urbaine). d’où THD=1.2 X 9%TJM. Pour les différentes directions, on trouve les valeurs suivantes :

35

Direction Delmas 75-Faustin 1er Faustin 1er-Delmas 75

TJM (uvp/jour)

THD (uvp/heure)

2481.56 3782.5

268 408.51

Delmas 75 – Fragneau-Ville 1 Fragneau-Ville 1 – Faustin 1er

2546.875 1296.25

275.0625 139.995

Faustin 1er – Fragneau-Ville 1 Fragneau-Ville 1-Delmas 75

1301.25 1348.28

104.1 140.535

Fragneau-Ville 1 - Fragneau-Ville 2 Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 1

3042.5 3544.6875

328.59 382.83

Fragneau-Ville 1 – Delmas 83 Delmas 83 – Fragneau-Ville 1

904.53 728.91

97.69 78.72

Fragneau-Ville 2 – Delmas 83

610.625

65.95

Delmas 83 – Fragneau-Ville 2

533.4375

57.61

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Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 3

3198.75

345.465

Fragneau-Ville 3 – Fragneau-Ville 2 Fragneau-Ville 2 – Catalpa

2421.25 285

261.495 30.78

Catalpa – Fragneau-Ville 2 Fragneau-Ville 3 – Catalpa Catalpa – Fragneau-Ville 3

359.375 357.5 337.5

38.8125 38.61 36.45

IV.3.3.3 – Prévision des trafics La prévision des trafics consiste en la projection des trafics actuels effectués à partir d’une analyse de l’évolution des trafics dans le passé, d’analyse économique de croissance. Elle est nécessaire pour: - définir les caractéristiques techniques des différents tronçons de l’échangeur, qui doivent être adaptés au volume et à la nature des circulations attendues ; - estimer les coûts de fonctionnement des véhicules, dans le cas où ces coûts sont fonction du trafic ; - estimer les coûts d’entretien du réseau routier, qui sont fonction du volume de circulation. L’échangeur sera conçu pour une période de design (ou durée de vie) de quinze (15) ans. La projection des trafics à l’année horizon du projet fait intervenir plusieurs paramètres dont les principaux sont les suivant : - le parc automobile, et son évolution dans le temps ; - la consommation de carburants, et son évolution dans le temps ; - l’évolution de la population de la zone d’influence de la liaison. Ces paramètres permettront, à l’aide de données statistiques sur plusieurs années antérieures, d’estimer le taux de croissance du trafic futur correspondant à la durée de vie de la route, soit quinze (15) ans. Ce taux représentera une valeur moyenne des taux observés. Plusieurs méthodes sont utilisées pour estimer le taux d’augmentation du trafic. Nous avons fait le choix des deux méthodes suivantes : - la méthode de progression arithmétique ; - la méthode de progression géométrique. La première méthode est construite sous l’hypothèse suivante : le trafic évolue de manière linéaire dans le temps. Elle se traduit par la formule suivante : Tn=T0(1+nθ) Avec, Tn : trafic à l’année n ; T0 : trafic à l’année de base ; θ : le taux de croissance. La deuxième méthode est construite sous l’hypothèse suivante : le trafic évolue de manière exponentielle dans le temps. Elle se traduit par la formule suivante : Tn=T0(1+θ)n Avec, Tn : trafic à l’année n ;

36

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T0 : trafic à l’année de base ; θ : le taux de croissance. Les calculs des taux seront effectués par les deux méthodes précitées et on prendra à chaque fois le maximum des deux valeurs, sauf dans le cas du calcul du taux de croissance de la consommation de carburant. a) Calcul du taux de croissance du trafic Le taux de croissance du trafic est fonction de plusieurs paramètres. Les trois paramètres suivants ont été retenus pour le calcul de ce taux : a) L’accroissement de la population concernant la zone du projet ; b) L’évolution du parc automobile ; c) La consommation en carburant. Pour chacun de ces paramètres, on calcule un taux de croissance et à ces taux sont affectés des coefficients de pondération qui nous permettront par la suite de calculer le taux moyen de croissance du trafic par la formule suivante : P   P   P3 3  1 1 2 2 P1  P 2  P3 θ1 : Taux d’augmentation du parc automobile ; θ2 : Taux d’augmentation de la population ; θ3 : Taux de croissance de la consommation en carburant ; P1, P2 et P3 étant des coefficients de pondération affectées respectivement à θ 1, θ2 et θ3. Le calcul de θ1 est fait en utilisant les données de l’OAVCT pour une période allant de 1985 à 1996. θ1=6.30 %, il est affecté du coefficient P1=0.60. Le tableau suivant présente les calculs y relatifs. Année civile 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 Taux

37

Nombre de véhicules 42000 44000 45000 50000 55000 57118 57309 54167 56725 60204 77772 93762

Accroissement géométrique U

Accroissement arithmétique V

4.76 3.51 5.98 6.97 6.34 5.32 3.70 3.83 4.08 6.35 7.57

4.76 3.57 6.35 7.74 7.20 6.08 4.14 4.38 4.82 8.52 11.20

5.31

6.30

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moyen Le calcul de θ2 est effectué en utilisant en ensemble de données tirées d’un document préparé par l’IHSI intitulé « Projection de la population totale par arrondissement et par commune du département de l’Ouest ». Comme les agglomérations intéressées par notre étude sont : Port-au-Prince (Centre Ville), Delmas et Pétion Ville, les méthodes expliquées ci-avant seront utilisées pour déterminer le taux de croissance maximal parmi ces trois régions. Les données s’échelonnent sur la période allant de l’année 1980 à l’année 2015. θ2=6.80 %, il est affecté du coefficient P2=0.30. Les tableaux suivants présentent les calculs y relatifs.

Taux d'accroissement géométrique U

38

Année civile

Port-au-Prince

Delmas

Pétion -Ville

1980-1981 1981-1982 1982-1983 1983-1984 1984-1985 1985-1986 1986-1987 1987-1988 1988-1989 1989-1990 1990-1991 1991-1992 1992-1993 1993-1994 1994-1995 1995-1996 1996-1997 1997-1998 1998-1999 1999-2000 2000-2001 2001-2002

4.54 4.50 4.46 4.42 4.38 4.41 4.41 4.40 4.39 4.37 4.36 4.35 4.34 4.32 4.30 4.29 4.27 4.26 4.24 4.22 4.20 4.19

4.69 4.66 4.62 4.59 4.55 4.58 4.59 4.59 4.58 4.56 4.57 4.56 4.55 4.54 4.52 4.52 4.51 4.50 4.49 4.47 4.46 4.45

2.91 2.87 2.84 2.81 2.78 2.81 2.82 2.82 2.81 2.79 2.80 2.80 2.79 2.78 2.77 2.77 2.76 2.75 2.74 2.73 2.72 2.72

ETUDE DE REAMENAGEMENT INTEERSECTION FRAGNEAU-VILLE-DELMAS 83-DELMAS 75- FAUSTIN 1ER

UNIVERSITE D’ETAT D’HAITI/FACULTE DES SCIENCES /PROJET DE SORTIE SECTION GENIE CIVIL.

2002-2003 2003-2004 2004-2005 2005-2006 2006-2007 2007-2008 2008-2009 2009-2010 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2013-2014 2014-2015

Année civile 1980-1981 1981-1982 1982-1983 1983-1984 1984-1985 1985-1986 1986-1987 1987-1988 1988-1989 1989-1990 1990-1991 1991-1992 1992-1993 1993-1994 1994-1995 1995-1996 1996-1997 1997-1998 1998-1999 1999-2000 2000-2001 2001-2002 2002-2003 2003-2004 2004-2005 2005-2006

39

4.17 4.15 4.13 4.11 4.09 4.07 4.05 4.03 4.01 3.99 3.97 3.94 3.92

4.44 4.43 4.41 4.40 4.38 4.36 4.33 4.31 4.29 4.26 4.30 4.22 4.19

Taux d'accroissement arithmétique V Port-au-Prince Delmas 4.54 4.60 4.66 4.72 4.78 4.92 5.04 5.14 5.24 5.33 5.45 5.56 5.67 5.77 5.86 5.98 6.10 6.21 6.32 6.42 6.55 6.67 6.78 6.89 7.00 7.12

4.69 4.77 4.84 4.91 4.99 5.14 5.27 5.40 5.51 5.63 5.77 5.90 6.03 6.15 6.28 6.43 6.57 6.71 6.85 6.99 7.15 7.31 7.47 7.62 7.77 7.93

Promotion 2010

2.71 2.70 2.68 2.68 2.68 2.67 2.67 2.66 2.66 2.66 2.65 2.65 2.64

Pétion -Ville 2.91 2.91 2.92 2.93 2.93 3.01 3.07 3.11 3.15 3.17 3.23 3.27 3.31 3.34 3.37 3.42 3.46 3.50 3.54 3.57 3.61 3.65 3.69 3.72 3.75 3.81

ETUDE DE REAMENAGEMENT INTEERSECTION FRAGNEAU-VILLE-DELMAS 83-DELMAS 75- FAUSTIN 1ER

Promotion 2010

UNIVERSITE D’ETAT D’HAITI/FACULTE DES SCIENCES /PROJET DE SORTIE SECTION GENIE CIVIL.

2006-2007 2007-2008 2008-2009 2009-2010 2010-2011 2011-2012 2012-2013 2013-2014 2014-2015

7.24 7.35 7.46 7.56 7.68 7.79 7.90 8.01 8.12

8.07 8.21 8.35 8.48 8.62 8.77 9.13 9.03 9.16

3.85 3.90 3.95 3.99 4.05 4.11 4.16 4.21 4.26

Port-Au-Prince

Delmas

Pétion-Ville

4.24

4.47

2.75

6.24

6.80

3.51

Moy taux géom. en % Moy taux Arith. en %

Le calcul de θ3 est effectué en utilisant en ensemble de données tirées du bureau des mines et de l’énergie (BME), ces données s’étendent sur une période allant de 1880 à 1997. Le taux maximum est donc déterminé par la méthode de la moyenne mobile. θi=

Ai  Ai 1  100 Ai 1

Avec, Ai : la valeur de l’année i ; Ai-1 : la valeur de l’année précédente θi :Taux de croissance de l’année i θ3=25.6 %, il est affecté du coefficient P3=0.10. Les tableaux suivants présentent les calculs y relatifs. Taux de croissance de la consommation de carburant Année civile

Gasoil

1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988

629.6 681 732.1 728.2 703.5 687.5 793.9 842 968.6

40

Taux du gasoil (en %) 8.16 7.50 -0.53 -3.39 -2.27 15.48 6.06 15.04

gazoline 419.3 449 330.7 387.2 381.8 380.3 421.18 429.9 478.89

Taux de la gazoline ( en %) 7.08 -26.35 17.08 -1.39 -0.39 10.75 2.07 11.40

θ en %

total 1048.9 1130 1062.8 1115.4 1085.3 1067.8 1215.08 1271.9 1447.49

7.73 -5.95 4.95 -2.70 -1.61 13.79 4.68 13.81

ETUDE DE REAMENAGEMENT INTEERSECTION FRAGNEAU-VILLE-DELMAS 83-DELMAS 75- FAUSTIN 1ER

UNIVERSITE D’ETAT D’HAITI/FACULTE DES SCIENCES /PROJET DE SORTIE SECTION GENIE CIVIL.

1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997

952.8 979.1 802.4 657.2 840 213.6 850.1 1496.2 1593.1

Taux moy.

-1.63 2.76 -18.05 -18.10 27.81 -74.57 297.99 76.00 6.48

469.3 491 494.4 321.3 437.65 101.3 569.12 660.64 720.5

20.3

-2.00 4.62 0.69 -35.01 36.21 -76.85 461.82 16.08 9.06 25.6

Promotion 2010

1422.1 1470.1 1296.8 978.5 1277.65 314.9 1419.22 2156.84 2313.6

-1.75 3.38 -11.79 -24.55 30.57 -75.35 350.69 51.97 7.27

21.5

Donc, le taux moyen d’augmentation du trafic est donc égal à : θ=8.36% b) Calcul du trafic horaire déterminant THD à l’année horizon La méthode arithmétique est celle dont on a utilisé pour calculer le THD.

TJM 2012  TJM normal  Ti  Td  Tnuit Avec, Ti : Trafic induit ; Td : Trafic dérivé ; Tnuit : Trafic nocturne ; TJMnormal : Trafic déterminé pendant 12 heures pour deux (2) jours de comptage.

THD 2012  1.2  9%  TJM 2012 A l’année d’ouverture de la route soit deux (2) ans après étude, on aura:

TJM 2014  TJM 2012 (1  2   ) THD 2014  THD 2012 (1  2   ) A l’année horizon soit quinze (15) ans après l’ouverture de l’échangeur, on aura :

TJM 2029  TJM 2014 (1  15   ) THD 2029  THD 2014 (1  15   ) D’où les résultats suivants. Direction Delmas 75-Faustin 1er

TJM2012

THD2012

TJM2014

THD2014

TJM2029

THD2029

2481.56

268

2896.48

312.8096

6528.67

705.07

Faustin 1er-Delmas 75

3782.5

408.51

4414.93

476.81

9951.25

1074.73

Delmas 75 – Fragneau-Ville 1

2546.88

275.06

2972.71

321.05

6700.49

723.65

Fragneau-Ville 1 – Faustin 1

er

1296.25

140.00

1512.98

163.40

3410.26

368.31

Faustin 1 – Fragneau-Ville 1

1301.25

104.10

1518.82

121.51

3423.41

273.87

Fragneau-Ville 1-Delmas 75

1348.28

140.54

1573.71

164.03

3547.15

369.73

Fragneau-Ville 1 - Fragneau-Ville 2

3042.5

328.59

3551.21

383.53

8004.42

864.48

Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 1

3544.69

382.83

4137.36

446.84

9325.61

1007.18

Fragneau-Ville 1 – Delmas 83

904.53

97.69

1055.77

114.02

2379.70

257.01

Delmas 83 – Fragneau-Ville 1

728.91

78.72

850.78

91.89

1917.67

207.10

er

41

ETUDE DE REAMENAGEMENT INTEERSECTION FRAGNEAU-VILLE-DELMAS 83-DELMAS 75- FAUSTIN 1ER

UNIVERSITE D’ETAT D’HAITI/FACULTE DES SCIENCES /PROJET DE SORTIE SECTION GENIE CIVIL.

Promotion 2010

Fragneau-Ville 2 – Delmas 83

610.63

65.95

712.72

77.00

1606.47

173.51

Delmas 83 – Fragneau-Ville 2

533.44

57.61

622.63

67.24

1403.40

151.56

Fragneau-Ville 2 – Fragneau-Ville 3

3198.75

345.47

3733.58

403.23

8415.49

908.87

Fragneau-Ville 3 – Fragneau-Ville 2

2421.25

261.50

2826.08

305.22

6369.99

687.96

Fragneau-Ville 2 – Catalpa

285

30.78

332.65

35.93

749.80

80.98

Catalpa – Fragneau-Ville 2

359.38

38.81

419.46

45.30

945.47

102.11

Fragneau-Ville 3 – Catalpa Catalpa – Fragneau-Ville 3

357.5 337.5

38.61 36.45

417.27 393.93

45.07 42.54

940.54 887.92

101.58 95.90

IV.3.4 – Détermination de la classe de trafic IV.3.4.1 – Détermination du trafic journalier par classe (TJC) Pour déterminer le TJC, on regroupe les types de véhicules comptés en trois groupes que l’on appelle des classes de véhicules. La classe A qui regroupe les véhicules légers tels que : Voitures particulières, véhicules tout-terrain, tap-tap, minibus et moto. La classe B qui regroupe les camions de passagers et autobus et la classe C qui regroupe les camions légers, les camions lourds, les ensembles articulés et autres. Le tableau suivant présente les calculs déduits des données du tableau du jour moyen pour la direction Faustin 1er –Delmas 75.

Classes

A

B

C

Type

Débit (véh. / jour)

Voiture particulière

205

Véhicule tout terrain

1078.5

Pick up

419.5

Tap-Tap

233.5

Minibus

67.5

Moto Autobus

534 6

Camion léger

93

Camion lourd

35.5

Ensemble articulé

3

Autres

4 2679.5

Total

Débit par classe (véh. / jour)

2538

6

135.5

2679.5

IV.3.4.2 – Détermination du trafic journalier à l’année de construction Dans le cadre du présent projet, nous avons fait l’hypothèse que les travaux de construction ainsi que la mise en service de la route se feront dans 2 ans. L’agressivité des poids lourds (charges par essieu ≥ 5 tonnes) étant nettement supérieure à celle des véhicules légers, nous avons retenu le trafic des poids lourds pour le dimensionnement de la chaussée. Le taux annuel d’augmentation du trafic étant de θ=8.36%, nous avons utilisé la formule d’accroissement linéaire suivante : T2014=T2012(1+θ*n). Les tableaux suivant présentent les calculs (pour les poids lourds). a) Trafic journalier des poids lourds à l’année initiale (2012) :

42

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UNIVERSITE D’ETAT D’HAITI/FACULTE DES SCIENCES /PROJET DE SORTIE SECTION GENIE CIVIL.

Direction

Classe

Trafic (poids lourds/jour)

Delmas 75-Faustin 1er

B

5

C

97

B

6

C

135.5

B

5

C

77.5

B

1

C

60

B

1.5

C

67

B

2

C

70

Faustin 1er-Delmas 75 Delmas 75 – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 1 – Faustin 1er Faustin 1er – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 1-Delmas 75 Fragneau -Ville 1 - Fragneau -Ville 2 Fragneau -Ville 2 – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 1 – Delmas 83 Delmas 83 – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 2 – Delmas 83 Delmas 83 – Fragneau -Ville 2 Fragneau -Ville 2 – Fragneau -Ville 3 Fragneau -Ville 3 – Fragneau -Ville 2

B

0

C

95

B

6.5

C

111.5

B

4

C

39

B

1.5

C

37

B

2.5

C

32

B

4

C

25

B

2

C

90

B

3

C

91

Promotion 2010

Total 102 141.5 82.5 61 68.5 72 95 118 43 38.5 34.5 29 92 94

B

0

C

10

B

0

C

11

Fragneau -Ville 3 – Catalpa

B C

1 23

24

Catalpa – Fragneau -Ville 3

B C

0 16

0

Fragneau -Ville 2 – Catalpa Catalpa – Fragneau -Ville 2

10 11

b) Trafic journalier des poids lourds à l’année de construction (2014) Direction

43

Classe

Trafic (poids

Total

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Promotion 2010

lourds/jour) Delmas 75-Faustin 1er Faustin 1er-Delmas 75 Delmas 75 – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 1 – Faustin 1er Faustin 1er – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 1-Delmas 75 Fragneau -Ville 1 - Fragneau -Ville 2 Fragneau -Ville 2 – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 1 – Delmas 83

B

5.836

C

113.2184

B

7.0032

C

158.1556

B

5.836

C

90.458

B

1.1672

C

70.032

B

1.7508

C

78.2024

B

2.3344

C

81.704

B

0

C

110.884

B

7.5868

C

130.1428

B

4.6688

C

45.5208

119.0544 165.1588 96.294 71.1992 79.9532 84.0384 110.884 137.7296 50.1896

B

1.7508

C

43.1864

B

2.918

C

37.3504

B

4.6688

C

29.18

B

2.3344

C

105.048

B

3.5016

C

106.2152

B

0

C

11.672

B

0

C

12.8392

Fragneau -Ville 3 – Catalpa

B C

1.1672 26.8456

28.0128

Catalpa – Fragneau -Ville 3

B C

0 18.6752

18.6752

Delmas 83 – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 2 – Delmas 83 Delmas 83 – Fragneau -Ville 2 Fragneau -Ville 2 – Fragneau -Ville 3 Fragneau -Ville 3 – Fragneau -Ville 2 Fragneau -Ville 2 – Catalpa Catalpa – Fragneau -Ville 2

44.9372 40.2684 33.8488 107.3824 109.7168 11.672 12.8392

IV.3.4.3 – Calcul du trafic pour la durée de vie de la chaussée Pour ce faire, nous avons utilisé les formules données par le catalogue des structures préparé par le LNBTP. Nous avons calculé le trafic cumulé pour une durée de vie de la chaussée égale à 15 ans par la

44

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formule suivante : T2029  365  T2014 

Promotion 2010

n  ( 2    n) . Le tableau de la page suivante résume les 2

calculs. Trafic cumulé Direction

Classe

Trafic (poids lourds)

Delmas 75-Faustin 1er

B

44539.125

C

864059.025

B

53446.95

C

1207010.29

B

44539.125

C

690356.438

B

8907.825

C

534469.5

B

13361.7375

C

596824.275

Faustin 1er-Delmas 75 Delmas 75 – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 1 – Faustin 1er Faustin 1er – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 1-Delmas 75 Fragneau -Ville 1 - Fragneau Ville 2 Fragneau -Ville 2 – Fragneau Ville 1 Fragneau -Ville 1 – Delmas 83 Delmas 83 – Fragneau -Ville 1 Fragneau -Ville 2 – Delmas 83 Delmas 83 – Fragneau -Ville 2

B

17815.65

C

623547.75

B

0

C

846243.375

B

57900.8625

C

993222.488

B

35631.3

C

347405.175

B

13361.7375

C

329589.525

B

22269.5625

C

285050.4

B

35631.3

C

222695.625

Total 9.1 x 105 1.3 x 106 7.3 x 105 5.4 x 105 6.1 x 106 6.4 x 105 8.5 x 105 1.1 x 106 3.8 x 105 3.4 x 105 3.1 x 105 2.6 x 105

Fragneau -Ville 2 – Fragneau Ville 3

B

17815.65

C

801704.25

Fragneau -Ville 3 – Fragneau Ville 2

B

26723.475

C

810612.075

B

0

C

89078.25

B

0

C

97986.075

Fragneau -Ville 3 – Catalpa

B C

8907.825 204879.975

2.1 x 105

Catalpa – Fragneau -Ville 3

B C

0 142525.2

1.4 x 105

Fragneau -Ville 2 – Catalpa Catalpa – Fragneau -Ville 2

8.2 x 105 8.4 x 105 8.9 x 104 9.8 x 104

IV.3.4.4 – Calcul du trafic équivalent en essieux équivalents de 13 tonnes

45

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Le trafic cumulé calculé précédemment est multiplié par un cœfficient tenant compte de l’agressivité des poids lourds en essieux de 13 t, ce qui permettra de parler de trafic équivalent. On aura : TE = T2029 x CAM Où : TE est le trafic équivalent ; T2029 le trafic cumulé correspondant à la durée de vie de la chaussée. CAM, cœfficient d’agressivité égal à 1 selon le catalogue CEBTP, le poids lourd type étant considéré comme équivalent à un essieu standard de 13 tonnes. TE= T2029 x 1

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Direction

TE

Delmas 75-Faustin 1er

9.1 x 105

Faustin 1er-Delmas 75

1.3 x 106

Delmas 75 – Fragneau -Ville 1

7.3 x 105

Fragneau -Ville 1 – Faustin 1er

5.4 x 105

Faustin 1er – Fragneau -Ville 1

6.1 x 106

Fragneau -Ville 1-Delmas 75

6.4 x 105

Fragneau -Ville 1 - Fragneau -Ville 2

8.5 x 105

Fragneau -Ville 2 – Fragneau -Ville 1

1.1 x 106

Fragneau -Ville 1 – Delmas 83

3.8 x 105

Delmas 83 – Fragneau -Ville 1

3.4 x 105

Fragneau -Ville 2 – Delmas 83

3.1 x 105

Delmas 83 – Fragneau -Ville 2

2.6 x 105

Fragneau -Ville 2 – Fragneau -Ville 3

8.2 x 105

Fragneau -Ville 3 – Fragneau -Ville 2

8.4 x 105

Fragneau -Ville 2 – Catalpa

8.9 x 104

Catalpa – Fragneau -Ville 2

9.8 x 104

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Fragneau -Ville 3 – Catalpa

2.1 x 105

Catalpa – Fragneau -Ville 3

1.4 x 105

Le trafic le plus élevé est enregistré dans la direction Fragneauville 2 vers Fragneauville 1 (1.1x106 TE). Nous avons utilisé le catalogue de structure préparé par le BCEOM/CEBTP. Selon ce catalogue, la route à dimensionner présente un trafic de classe T3. IV.4 – Capacité et Niveau de service La capacité est définie comme étant le nombre maximal de véhicules circulant sur une section donnée d’une route, dans une direction (ou dans les deux directions) pendant un temps limité et selon les caractéristiques de la chaussée et du trafic. Les routes doivent être conçues pour un débit de circulation plus faible que leur capacité. Plusieurs débits de service ont été définis se rapportant à un groupe de conditions d’exploitation souhaitables, désignées sous le nom de niveau de service. Le niveau de service E est par définition celui qui correspond à la capacité de la route. Au-delà de ce niveau, le débit de service diminue, les vitesses pratiquées deviennent très faibles, les conditions de circulation se détériorent. IV.4.1 – Capacité La capacité de la route est donnée par la formule : SVE=2000*N*(V/C)*W*B*T Avec, N : Nombre de voies dans une direction ; W : Facteur d’ajustement pour la largeur des voies et des obstacles ; T : Facteur d’ajustement pour les camions ; B : Facteur d’ajustement pour les autobus. V/C : rapport débit de service par capacité En utilisant les tableaux des Normes Canadiennes de Conception Géométrique des Routes pour une route à 1 voie par direction, de 3.50 m, offrant un dégagement latéral de 2 m, avec un pourcentage de camions de 4.83 % et un pourcentage d’autobus de 0.3%. On obtient : N=1 W=0.967 B=0.95 T=0.80 V/C=1 SVE  2000 11x0.97  0.95  0.80 = 1474.4 uvp/ h IV.4.2 – Niveau de service A l’année de mise en service THD2014=408.51*(1+2x0.0836)=476.81 uvp/ h, d’où V/C=0.32. Cette valeur correspond selon les tableaux du même ouvrage pour le type de route étudié à un niveau de service A (écoulement libre). Au seuil de planification THD2029= 476.81*(1+15*0.0836)=1074.73 uvp/ h, d’où V/C=0.73 ce qui correspond à un niveau de service D (écoulement instable). IV.5 – Mise au point sur le nombre de voies

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Pour déterminer le nombre de voies on a supposé que le tracé projeté contienne le nombre minimal de voies exigé dans le projet, soit 1x1 voies, et vérifié si après 15 ans ce nombre sera suffisant pour assurer le niveau de service espéré. De ce fait, après les calculs, on a constaté que ce nombre de voies est acceptable car le THD2029=1074 uvp/h est inférieur à SVE= 1474uvp/h.

IV.6 – Véhicule de référence Les caractéristiques concernant les véhicules appelés à circuler sur la route sont nécessaires. De ce fait retenons un véhicule de référence, un véhicule particulier ayant un gabarit et des caractéristiques bien spécifiques pour la conception du tracé. Il faut noter aussi que l’encombrement en plan d’un véhicule influence la capacité de la route en termes de nombre de voie pour retenir pour la route. Le PTAC, poids total en charge influencera l’épaisseur des différentes couches du corps de la chaussée. Le choix du véhicule de référence est fait en fonction des véhicules observés sur le tronçon lors des différentes enquêtes. Très peu de véhicules articulés ont été enregistrés, mais du fait qu’une fois l’intersection aménagé le nombre peut bien augmenté. Ainsi le véhicule de référence retenue est un tracteur semi-porteur dont les paramètres normalisés sont : Longueur : 16.0 mètres. Largeur : 2.50 mètres. Hauteur : 4.0 mètres. Garde au sol : 0.20 mètre. Rayon de braquage extérieur : 17.0 mètres. Rayon de braquage intérieur : 7.0 mètres. Ces caractéristiques interviennent dans le projet pour déterminer : - Le gabarit d’espace libre nécessaire (encombrement des véhicules) ; - le rayon minimal dans les virages serrés ; - les dimensions des places de parcage et de stationnement ; - les conditions de visibilité (hauteur de l’œil, dimension de l’obstacle) ; - la géométrie des changements de pente verticaux minimaux en fonction de la garde au sol ; - les dispositifs de sécurité tels que glissière de sécurité.

Chapitre V – Géométrie du tracé

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V.1 – Le tracé en plan Le tracé en plan est composé d’alignements droits (AD) et de courbes horizontales. Sur un tracé il y a un équilibre qui est recherché. Certains principes doivent être respectés pour l’élaboration du tracé en plan. 1. Les rayons des courbes circulaires seront supérieurs ou égal au rayon minimal Rmin déterminés à partir de la vitesse de base. 2. On respectera la relation suivante lorsque deux courbes se succèdent (même séparées R par un alignement droit) :0.67 < 1 <1.5 sauf si R1 et R2 sont supérieurs à 500 m. R1 et R2 3. 4. 5. 6. 7. 8.

9.

R2 étant les rayons des courbes. On évitera en extrémité des alignements courts (0.5 à 1 km), les courbes de rayon inférieur à 200m (150m s’il y a un problème d’espace). On exclura les courbes en ove, en C et à sommet. On acceptera une longueur d’alignement droit (non compris les raccordements progressifs) L>3VB soit L>41.67m pour le projet. Les courbes circulaires auront une longueur d’au moins 42 m (3 VB) Les rayons successifs seront choisis de façon à avoir ΔV p<20km/h, Vp étant la vitesse de projet dans les courbes circulaires. Dans le cas des carrefours, les rayons seront choisis en fonction des dimensions des véhicules et de leurs rayons de braquage. Le tracé ne sera pas défini par l’axe de la voie, mais par les bords de la chaussée. Les motifs constructifs (transition du dévers) et esthétiques seront déterminants pour l’introduction de courbes de raccordement.

V.1.1 – Les alignements droits Les alignements droits sont les segments auxquels se trouvent les tangentes aux courbes. Ils sont intercalés entre les courbes. Leurs longueurs maximale et minimale sont définies à 60V B et 3VB avec VB la vitesse de base de la route en m/s. Pour tout le projet on a donc cette relation pour la longueur des alignements droits : 3VB  L  60VB . On a donc 41.67m  L  833.33m . D’un autre côté il faut que la distance d’arrêt minimale soit respectée pour garantir la sécurité entre deux courbes successives. Cette distance a été calculée plus haut, égale à 75.61m. V.1.2 – Les courbes horizontales Les alignements droits sont raccordés par des courbes horizontales dans ce projet routier, ces courbes horizontales sont constituées soit d’une spirale d’entrée suivie d’un arc de cercle et une spirale de sortie, soit d’un arc de cercle. Les paramètres de ces derniers seront calculés plus loin. Un système de coordonnées locales a été implanté pour l’obtention des coordonnées des points caractéristiques pouvant nous aider dans le tracé de ces courbes. Raccordement Fragneau-Ville-Delmas 75 : Point 1 : Delmas 75 : (0 ; 0)

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Point 2 : Fragneau-Ville : (121.01m ; 171.62m) Point d’intersection des deux alignements droits, point 3 : (74.30m ; 37.940). Donc on peut calculer la valeur de l’angle extérieur Δ des deux alignements droits en utilisant la loi des cosinus. D’abord calculons les distances respectives en plans entre ces trois points : d12=((x1-x2)2+(y1-y2)2)1/2=((0-121.01)2+(0-171.62)2)1/2=209.99m. d13=((x1-x3)2+(y1-y3)2)1/2=((0-74.30)2+(0-37.90)2)1/2=83.41m. d23=((x2-x3)2+(y2-y3)2)1/2=((121.01-74.30)2+(171.62-37.90)2)1/2=141.64m. En appliquant la loi des cosinus on a : d122=d132+d232-2d13*d23 *cos(π-Δ)=> cos(π-Δ)=- (d122-d132-d232)/2d13*d23 => cos(Δ)= (209.992-83.412-141.642)/2*83.41*141.64=0.727=> Δ=43.690. Faustin 1er et Delmas 83 : Pour Delmas 83-Faustin premier on aura une courbe circulaire pseudo renversée. Angle que fait la direction de Faustin 1er avec Delmas 83 : Coordonnées en plan des points de référence : 1 :106.15;5.66 2 : 89.56;8.94 3 :-18.28; 71.37 4 :-25.68;71.37. Ces coordonnées nous aideront à déterminer l’angle que font ces deux alignements. Ainsi si on désigne par a l’angle que fait ces deux directions, on a : tg(a)=(8.94-5.66)/(106.15-89.56)=0.197=>a=11,1830=11011’1.27’’. V.1.2.1 – Détermination des paramètres de courbes circulaires Une courbe circulaire sert a à raccorder deux alignements droits, or dans la conception de ce projet on a plusieurs alignements droits à relier et ces derniers se diffèrent de part leur angle de déflexion, la manière de les relier et des rayons minimum nécessaires pour relier ces alignements droits en respectant les conditions de visibilité, de sécurité et de confort. Ainsi, chacune de ces courbes sera étudiée dans sa globalité car chacune se diffère de part leur singularité. V.1.2.1.1-Courbes de raccordement progressif reliant Delmas 75 à Fragneau-Ville : Elles sont constituées d’une spirale d’entrée, d’un arc de cercle et d’une spirale de sortie. Paramètres des spirales d’entrée et de sortie et de l’arc de cercle : R et Ls dépendent du type de route Références Topométrie générale de Lauzon et Duquette de l’Ecole Polytechnique de Montréal, tableau 19.31. On a A=75, pour R=160m et A=70 pour R=150m, donc pour R égal à 150m on calculera A par interpolation. Ainsi on a : 160  150 75  x   20 x  75  20  50  1450  x  1450 / 20  72.5m. 160  140 75  70

Or RLs=A2=> Ls=A2/R= >

Ls=72.252/150=34.80m, a) Calcul de Φ1 : Φ1=Ls/2R=34.80/(2*150)=0.116 radian= 6.6460=60 38’47’’. b) Calcul de δs :

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δs= arc tan (Φ1/3+ Φ13/105)=arc tan(0.116/3+0.1163/105)=2.2150= 2012’54.76’’. c) Calcul de d et s : d=Ls2/24R-Ls4/2688R3=34.802/(24*150)-34.84/(2688*1503)=0.33 et s=Ls/2-Ls3/240R2=34.8/2-34.83/240*1502=17.40m. d) Calcul de Ts et Lc : Ts=(R+d)tg(Δ/2)+s=(150+0.33)*tg (43.69/2)+17.4=77.667m. Lc= πR(Δ-2 Φ1)/180=π*150(43.69-2*6.646)/180=79.58m. e) Calcul des angles de déviation en prenant des cordes de longueur de Ls/10. on a :  s

l2 l s2

(1 

ls R

2

) s 2

l2 l s2

.

Dressons les tableaux ci-après pour l’implantation de ces courbes. Spirale d’entrée Angle de déviation cumulée 1 TS 0 0 0 0 0 2 3.5 0.022=0 01’19.2 ’’ 0 01’19.2 ’’ 0 3 3.5 0002’38.4 ’’ 0.022=0 01’19.2 ’’ 4 3.5 0003’57.6’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 5 3.5 0005’16.8 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 6 3.5 0006’36.0’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 7 3.5 0007’55.2 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 8 3.5 0009’14.4 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 9 3.5 0010’33.6 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 10 3.5 0011’52.8 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 11 3.3 0.020=0001’12.0’’ 0013’04.8’’ Tableau indiquant les éléments d’implantation de la spirale d’entée de la courbe de raccordement progressif reliant Delmas 75 à Fragneau-Ville Calcul des paramètres du cercle : δ1=a1Δ’/(2LC)=19.58 (43.69-2*6.646)/(2*79.58)=3.740=30 44’22.52’’. c1=2Rsinδ1=2*150*sin3.74=19.566m. Pour a2=30 on a: δ2’= 30(43.69-2*6.646)/(2*79.58)=5.7290=50 43’46.9’’. c2=2Rsinδ2’=2*150*sin5.7290 =29.947m. δ2= δ1+ δ2’=3.740+5.7290=9.470=90 28’10.9’’. Points caractéristiques

Arc(m)

Angle de déviation

Enfin pour a=12.8 on a: δ= 12.8*(90+180-2*19.9)/(2*241.06)=6.110=60 06’42.02’’. c=2Rsinδ=2*60*sin6.11=12.78m.

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Cercle Arc (m) Arc cumulé (m) Corde(m) Angle de déviation Points caractéristiques 12 19.58 19.58 19.57 3044’22.52’’ 13 30 49.58 29.95 90 28’10.9’’ 14 30 79.58 29.95 15011’56.4’’ Tableau indiquant les éléments d’implantation de l’arc de cercle de la courbe de raccordement progressif reliant Delmas 75 à Fragneau-Ville Les points de la spirale de sortie sont calculés à partir des données de la spirale d’entrée sauf que dans un autre sens. Spirale de sortie Angle de déviation cumulée 15 ST 0 0 0 0 0 16 3.5 0.022=0 01’19.2 ’’ 0 01’19.2 ’’ 0 17 3.5 0002’38.4 ’’ 0.022=0 01’19.2 ’’ 18 3.5 0003’57.6’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 19 3.5 0005’16.8 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 20 3.5 0006’36.0’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 21 3.5 0007’55.2 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 22 3.5 0009’14.4 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 23 3.5 0010’33.6 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 24 3.5 0011’52.8 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 25 3.3 0.020=0001’12.0’’ 0013’04.8’’ Tableau indiquant les éléments d’implantation de la spirale de sortie de la courbe raccordement progressif reliant Delmas 75 à Fragneau-Ville

Points caractéristiques

Arc(m)

Angle de déviation

V.1.2.1.2-Faustin 1er et Delmas 83 : Pour relier ces deux alignements deux courbes circulaires renversées seront utilisées. L’angle formé par ces deux alignements a été calculé plus haut et trouvé égal à 11.183 0. On prend alors R1 égale à R2 égale à 150 m. Ainsi on peut calculer les différents éléments d’implantation. La longueur entre les deux alignements est 122.18 mètres. Calcul de Δ2=Arc cos( On a : Δ2=Arc cos (

R2  R1 cos  l sin  ) R1  R2

150  150 cos11.183  122.18 sin 11.183 0 )  24.90 0  24 54 '15.09 ''. 150  150

Or : Δ1= Δ2-θ=24.90-11.183=13.7170=13043’01.2’’.

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Enfin calculons l1: Elle est donnée par la formule l1=l cos θ -(R1+R2) sin Δ2+R1sin θ => l1=122.18cos11.1830-(150+150) sin24.90 +150sin11.183 => l1=22.64m. Calcul des paramètres des deux arcs de cercle : Longueur du premier arc de cercle : Lc1=πR1Δ1/180= π*150*13.717/180=35.91m. Longueur du second arc de cercle : Lc2=πR2Δ2/180= π*150*24.90/180=65.19m. Calcul des angles de déviation et des cordes : Arc de cercle 1 : δ1=a1Δ1/(2LC1)=5.91*13.717/(2*35.91)=1.130=10 07’43.53’’. c1=2Rsinδ1=2*150*sin1.130 =5.92m. Pour a2=30 on a: δ2’= 30*13.717/(2*35.91)=5.730=50 43’47.07’’. c2=2Rsinδ2=2*150*sin5.730=29.95m. L’angle de déviation est: 1.13+5.73=6.860=6051’36.0’’. Arc de cercle 2 : δ2=a2Δ2/(2LC2)=5.19*24.90/(2*65.19)=0.990=00 59’28.27’’. c1=2Rsinδ1=2*150*sin0.990 =5.19m. Pour a2=30 on a: δ2’= 30*24.90/(2*65.19)=5.730=50 43’47.07’’. c2=2Rsinδ2’=2*150*sin5.730=29.95m. L’angle de déviation est: 0.99+5.73=6.720=6043’12.0’’. δ3’= 30*24.90/(2*65.19)=5.730=50 43’47.07’’. c3=2Rsinδ3’=2*150*sin5.730=29.95m. L’angle de déviation est: 6.72+5.73=12.590=12027’0.0’’.

Points caractéristiques 1 2

Arc(m) 5.91 30.0

Premier arc de cercle Arc Corde(m) cumulé(m) 5.91 5.91 35.91 29.95 Second arc de cercle

Angle de déviation cumulée 0 1 07’43.5’’ 5043’47.1’’

3 0059’28.3’’ 5.19 5.19 29.95 4 6043’12.0’’ 30.0 35.19 29.95 5 120 27’0.0 ’’ 30.0 65.19 29.95 Tableau indiquant les éléments d’implantation des deux arcs de cercle composant la courbe de raccordement progressif reliant Delmas 83 à Faustin 1er Par ailleurs un alignement droit de la longueur de l1 est trouvé pour implanter cette courbe. V.1.2.1.3-Bretelles :

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Les bretelles seront constituées de deux branches de spirale et un arc de cercle. Le rayon de cet arc de cercle se situe entre 50 à 80 mètres selon les normes canadiennes. Le rayon calculé ciavant peut être retenue dans les bretelles. Les caractéristiques de la spirale sont : RLs=A2, or A= 50 et la déclivité est 8% supérieure à la déclivité maximale pour R=60m. D’où : RLs=A2=> 60Ls=502=2500=>Ls=2500/60=41.67m. b) Calcul de Φ1 : Φ1=Ls/2R=41.67/(2*60)=0.347 radian= 19.900=190 53’45.45’’. c) Calcul de δs : δs= arc tan (Φ1/3+ Φ13/105)=arc tan(0.347/3+0.3473/105)=6.620= 6037’13.40’’. d) Calcul de d et s : d=Ls2/24R-Ls4/2688R3=41.672/(24*60)-41.674/(2688*603)=1.21m. et s=Ls/2-Ls3/240R2=41.67/2-41.673/240*602=15.81m. e) Calcul de Lc : Lc= πR(Δ+1800-2 Φ1)/180=π*60(90+180-2*19.9)/180=241.06m. f) Calcul des angles de déviation en prenant des cordes de longueur de Ls/10 on a : 2

l l2 l2    s 2 (1  s 2 )   s 2 . ls R ls Spirales Points caractéristiques

Arc(m)

Angle de déviation

Angle de déviation cumulée

Entrée Sortie TS 1 ST 21 0 0 0 0 0 2 22 4.2 0.067=0 04’01.2’’ 0 04’01.2 ’’ 0 3 23 0008’02.4 ’’ 4.2 0.067=0 04’01.2’’ 4 24 0012’03.6’’ 4.2 0.067=0004’01.2’’ 5 25 0016’04.8 ’’ 4.2 0.067=0004’01.2’’ 6 26 0020’06.0’’ 4.2 0.067=0004’01.2’’ 7 27 0024’07.2 ’’ 4.2 0.067=0004’01.2’’ 8 28 0028’08.4 ’’ 4.2 0.067=0004’01.2’’ 9 29 0032’09.6 ’’ 4.2 0.067=0004’01.2’’ 10 30 0036’01.8 ’’ 4.2 0.067=0004’01.2’’ 11 SC 31 CS 3.9 0.057=0003’25.2’’ 0040’12.0’’ Tableau indiquant les éléments d’implantation des spirales de la première bretelle Calcul des paramètres du cercle : δ1=a1Δ`/(2LC)=18.3*(90+180-2*19.9)/(2*241.06)=8.740=80 44’16.02’’. c1=2Rsinδ1=2*60*sin8.74=18.23. Pour a2=30 on a:

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δ2= 30*(90+180-2*19.9)/(2*241.06)=14.320=140 19’27.24’’. c2=2Rsinδ2=2*60*sin14.32=29.68m. Enfin pour a=12.8 on a: δ= 12.8*(90+180-2*19.9)/(2*241.06)=6.110=60 06’42.02’’. c=2Rsinδ=2*60*sin6.11=12.78m. Cercles Arc cumulé(m) 18.3 48.3

Points Angle de déviation Arc(m) Corde(m) caractéristiques cumulée 0 8 44’16.02’’ 12 18.3 18.23 13 30.0 29.68 23003’43.3’’ 14 37023’10.5 ’’ 30.0 78.3 29.68 15 51042’37.7’’ 30.0 108.3 29.68 16 660 02’04.9 ’’ 30.0 138.3 29.68 17 80021’32.1’’ 30.0 168.3 29.68 18 94040’59.3 ’’ 30.0 198.3 29.68 19 109000’26.5 ’’ 30.0 228.3 29.68 20 115007’08.5 ’’ 12.78 12.8 241.1 Tableau indiquant les éléments d’implantation du cercle de la première bretelle V.1.2.1.4-Trèfles : Comme les bretelles les trèfles sont des courbes de raccordement progressif formées de deux spirales et d’un arc de cercle, et le rayon de ce dernier est pris égal à 150m. Les trèfles ont les caractéristiques suivantes : R=150m. Longueur des branches de spirales : On a R=150m, A=72.25, Ls=A2/R= > Ls=72.252/150=34.80m, g) Calcul de Φ1 : Φ1=Ls/2R=34.80/(2*150)=0.116 radian= 6.6460=60 38’47’’. f) Calcul de δs : δs= arc tan (Φ1/3+ Φ13/105)=arc tan(0.116/3+0.1163/105)=2.2150= 2012’54.76’’. g) Calcul de d et s : d=Ls2/24R-Ls4/2688R3=34.802/(24*150)-34.84/(2688*1503)=0.33 et s=Ls/2-Ls3/240R2=34.8/2-34.83/240*1502=17.40m. h) Calcul de Ts et Lc : Ts=(R+d)tg(Δ/2)+s=(150+0.33)*tg (90.00/2)+17.4=167.73m. Lc= πR(Δ-2 Φ1)/180=π*150(90-2*6.646)/180=200.82m. i) Calcul des angles de déviation en prenant des cordes de longueur de Ls/10. on a :

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 s

l2 l s2

(1 

ls R

2

) s 2

l2 l s2

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.

Dressons les tableaux ci-après pour l’implantation de ces courbes. Spirale d’entrée Angle de déviation cumulée 1 TS 0 0 0 0 0 2 3.5 0.022=0 01’19.2 ’’ 0 01’19.2 ’’ 0 3 3.5 0002’38.4 ’’ 0.022=0 01’19.2 ’’ 4 3.5 0003’57.6’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 5 3.5 0005’16.8 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 6 3.5 0006’36.0’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 7 3.5 0007’55.2 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 8 3.5 0009’14.4 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 9 3.5 0010’33.6 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 10 3.5 0011’52.8 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 11 3.3 0.020=0001’12.0’’ 0013’04.8’’ Tableau indiquant les éléments d’implantation de la spirale d’entée de la courbe de raccordement progressif du trèfle Calcul des paramètres du cercle : δ1=a1Δ’/(2LC)=30.0 (90-2*6.646)/(2*200.82)=5.730=50 43’46.59’’. c1=2Rsinδ1=2*150*sin5.730 =29.95m. Pour a=20.82mon a: δ’= 20.82(90-2*6.646)/(2*200.82)=3.9760=30 58’34.85’’. c=2Rsinδ’=2*150*sin3.9760 =20.80m. Cercle Arc (m) Arc cumulé (m) Corde(m) Angle de déviation Points caractéristiques 12 30.00 30.00 29.95 50 43’46.59’’ 13 30.00 60.00 29.95 110 27’36.00’’ 14 30.00 90.00 29.95 17011’24.00’’ 15 30.00 120.00 29.95 22055’12.00’’ 16 30.00 150.00 29.95 28039’0.00’’ 17 30.00 180.00 29.95 34022’48.00’’ 18 20.82 200.82 20.80 38021’21.60’’ Tableau indiquant les éléments d’implantation de l’arc de cercle de la courbe de raccordement progressif du trèfle Les points de la spirale de sortie sont calculés à partir des données de la spirale d’entrée sauf que dans un autre sens. Points caractéristiques

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Arc(m)

Angle de déviation

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Spirale de sortie Angle de déviation cumulée 19 ST 0 0 0 0 0 20 3.5 0.022=0 01’19.2 ’’ 0 01’19.2 ’’ 0 21 3.5 0002’38.4 ’’ 0.022=0 01’19.2 ’’ 22 3.5 0003’57.6’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 23 3.5 0005’16.8 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 24 3.5 0006’36.0’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 25 3.5 0007’55.2 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 26 3.5 0009’14.4 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 27 3.5 0010’33.6 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 28 3.5 0011’52.8 ’’ 0.022=0001’19.2 ’’ 29 3.3 0.020=0001’12.0’’ 0013’04.8’’ Tableau indiquant les éléments d’implantation de la spirale de sortie de la courbe de raccordement progressif du trèfle V.1.2.1.5-Voie de décélération : Points caractéristiques

Arc(m)

Angle de déviation

Une courbe circulaire de rayon 2000m sur une longueur de 44m en rampe et de 77m en pente annonce les trèfles de sortie. Donc on peut calculer la longueur de ces arcs. Calcul des angles au centre correspondants : On a lh=R sin θ=> θ=arc sin (lh/R). D’où: θrampe= arc sin (44/2000)=1.260=1015’38.19’’. θpente= arc sin (77/2000)=2.210=2012’23.2’’. La longueur de ces arcs sont données par la formule suivante : Lc=πRΔ/180. Et on trouve : Lrampe =π*2000*1.26/180=43.98m. Lpente =π*2000*2.21/180=77.14m. Les cordes principales : c=2Rsin (Δ/2) crampe=2*2000* sin (1.26/2)=43.98m. cpente =2*2000* sin (2.21/2)=77.14m. Eléments d’implantation : Rampe : Angles de déviation et des cordes : δ1=a1Δ1/(2LC1)=13.98*1.26/(2*43.98)=0.200=00 12’0.9’’. c1=2Rsinδ1=2*2000*sin0.20 =13.98m. Pour a2=30 on a: δ2’= 30*1.26/(2*43.98)=0.430=00 25’47.07’’. c2=2Rsinδ2’=2*2000*sin0.430=30.00m.

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L’angle de déviation est: 0.2+0.43=0.630=0037’48.0’’. Pente : Angles de déviation et des cordes : δ1=a1Δ1/(2LC1)=17.14*2.21/(2*77.14)=0.2450=00 14’43.89’’. c1=2Rsinδ1=2*2000*sin0.2450 =17.14m. Pour a2=30 on a: δ2’= 30*2.21/(2*77.14)=0.430=00 25’47.07’’. c2=2Rsinδ2’=2*2000*sin0.430=30.00m. L’angle de déviation est: 0.245+0.43=0.6750=0040’29.06’’. Troisième arc : c3=30.00m Angle de déviation : 0.675+0.43=1.1050=1°06’18’’ Points caractéristiques

Arc(m)

1 2

13.98 30.0

Arc cumulé(m) Rampe 13.98 43.98 Pente

Corde(m)

Angle de déviation cumulée

13.98 30.00

00 12’0.9’’ 0037’48.0’’

00 14’43.89’’ 1 17.14 17.14 17.14 0040’29.06’’ 2 30.0 47.14 30.00 3 10 06’18.0 ’’ 30.0 77.14 30.00 Tableau indiquant les éléments d’implantation des voies de décélération V.1.2.1.6-Voie d’accélération : L’arc de sortie du trèfle de sortie est une courbe circulaire de rayon 2000m sur une longueur de 82.5m en rampe et de 44m en pente. Donc on peut calculer la longueur de ces arcs. Calcul des angles au centre correspondants : θrampe = arc sin (82.5/2000)=2.360=2021’50.8’’. θpente = arc sin (44/2000)=1.260=1015’38.19’’. La longueur de ces arcs sont données par la formule suivante : Lc=πRΔ/180. Et on trouve : Lrampe =π*2000*2.36/180=82.52m. Lpente =π*2000*1.26/180=43.98m. Les cordes principales : c=2Rsin (Δ/2) crampe=2*2000* sin (2.36/2)=82.37m. cpente =2*2000* sin (1.26/2)=43.98m. Pente : Angles de déviation et des cordes : δ1=a1Δ1/(2LC1)=13.98*1.26/(2*43.98)=0.200=00 12’0.9’’. c1=2Rsinδ1=2*2000*sin0.20 =13.98m. Pour a2=30 on a:

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δ2’= 30*1.26/(2*43.98)=0.430=00 25’47.07’’. c2=2Rsinδ2’=2*2000*sin0.430=30.00m. L’angle de déviation est: 0.2+0.43=0.630=0037’48.0’’. Rampe : Angles de déviation et des cordes : δ1=a1Δ1/(2LC1)=22.37*2.36/(2*82.37)=0.320=00 19’13.67’’. c1=2Rsinδ1=2*2000*sin0.320 =22.37m. Pour a2=30 on a: δ2’= 30*2.36/(2*82.37)=0.430=00 25’47.07’’. c2=2Rsinδ2’=2*2000*sin0.430=30.00m. L’angle de déviation est: 0.32+0.43=0.750=0044’59.2’’. Troisième arc : c3=30.00m Angle de déviation : 0.75+0.43=1.1790=1010’46.33’’ Points caractéristiques

Arc(m)

1 2 3

22.37 30.00 30.00

1 2

13.98 30.00

Arc cumulé(m) Rampe 22.37 52.37 82.37 Pente 13.98 43.98

Corde(m)

Angle de déviation cumulée

13.98 30.00 30.00

00 19’13.7’’ 0044’59.2’’ 1010’46.3’’

13.98 30.00

00 12’0.9’’ 0037’48.0’’

Tableau indiquant les éléments d’implantation des voies d’accélération V.1.2.2 – Implantation des courbes horizontales Faustin 1er est relié à Delmas 83 par deux courbes circulaires renversées, et les autres alignements sont reliés par des courbes composées d’une spirale d’entrée d’un arc de cercle et d’une spirale de sortie. Par ailleurs les voies de décélération ou d’accélération sont ces arcs de cercle de 200 mètres de rayon. Ainsi es courbes horizontales à implanter ne sont pas identiques, nous allons donc prendre le soin de préciser l’implantation de chacune de ces familles de courbes. Spirale-cercle-spirale : - Piqueter la tangente au spirale (TS) sur la première direction et le ST ; - Stationner le théodolite sur le TS et piqueter la spirale d’entrée jusqu’à SC en utilisant les angles de déviation et les longueurs de cordes calculés plus haut ; - placer le théodolite sur SC et prendre une visée sur le TS avec Φ1-δs sur le plateau en lunette renversée et revenir en lunette droite avec le plateau à 0 0, le théodolite est alors

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-

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dans la direction de la tangente à la courbe circulaire jusqu’à CS par la méthode des angles de déviation ; stationner le théodolite au ST et piqueter la spirale de sortie jusqu’au CS les angles de déviation sont les mêmes que pour la spirale d’entrée.

Cercles L’implantation de ces arcs de cercle sera faite par la méthode des angles de déviation. - On implante d’abord le TC et le CT ; - l'instrument est installé sur le TC ayant sur le cercle horizontal la lecture 0 00’0’’ et la lunette est dirigée vers le point d’intersection éventuel des deux alignements à raccorder ; - implanter chacun des points caractéristiques de la courbe, les angles de déviation sont tournés et les cordes correspondantes mesurées. Chacune de ces derniers est prise égale à partir du point précédent. V.1.2.3– La surlargeur Les largeurs de voie sont de 3.5m pour les voies principales et de 4.75m pour les bretelles et les trèfles. Cette surlargeur offrira la possibilité à un usager de ne pas gêner la circulation en cas de panne sur cette artère. Par ailleurs un dégagement variant de 1.25m à 0m sur 40m de longueur est recommandé dans les Normes Canadiennes de conception des routes au droit des sorties des échangeurs. V.1.2.4 – Le dévers Le dévers ou pente transversale permet de favoriser l’écoulement des eaux de surface, et dans les rayons de courbure faible il contribue à l’équilibre dynamique des véhicules. Plafonné à 4%dans le libellé du texte de projet. En s’assurant de l’équilibre dynamique, on peut calculer le dévers à partir de la formule suivante :

V2 p  f T . Le tableau suivant permet alors de calculé les différentes valeurs de dévers. gR V [km/h] 60 60 40

R[m] 150 2000 60

fT 0.16 0.16 0.17

P calculé 0.03 -0.15 0.04

P retenu 0.03 0.0 0.04

La répartition des dévers n’est pas nécessaire dans les courbes circulaires de rayons de 2 000 mètres. Afin d’introduire progressivement le dévers requis pour une courbe circulaire de rayon donné, il est nécessaire qu’y ait une transition entre l’alignement et la courbe circulaire. Si la spirale fait partie du raccordement des alignements, par voie de conséquence, la longueur de transition lt est, en fait la longueur la longueur de la spirale. De plus la longueur d doit être prévue sur l’alignement pour ramener la piste extérieure dans un plan horizontal avant l’introduction progressive du dévers.

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Le relèvement de la bordure extérieure doit se faire sur une pente maximale de 1/400. Retenons la pente maximale pour faire ce relèvement. Ainsi, calculons la distance d pour réaliser ce relèvement. h/d=1/400. Or la pente transversale au début est 2%, et la largeur de voie est de 3.5 mètres, on peut trouver h: h/3.5=0.02 =>h=3.5*0.02=0.07m. D’où d=400*h=400*0.07=28 mètres. Si le raccordement est fait uniquement par une courbe circulaire, le dévers doit nécessairement débuter sur l’alignement pour atteindre sa plénitude sur l’arc de cercle. Pour effectuer la rotation du pavage on prend la ligne centrale comme axe. V.2 – Profil en long V.2.1 – Définition Le profil en long est un graphe sur lequel sont reportés tous les points du terrain naturel et de l’axe du projet en abscisse le chainage et en ordonnée les différentes élévations. Le graphe s’oriente de la gauche vers la droite. Les distances et les altitudes sont données en mètres. On reporte sur le profil en long les points caractéristiques suivants :  des points hauts,  des points bas,  des points de changement de pente,  des points divers du tracé, choisis et interpolés de façon à obtenir une représentation régulière du terrain. Les échelles utilisées pour le profil en long sont, pour les longueurs, le 1/ 2500, quant à l’échelle pour les élévations (axe vertical), elle est présentée avec une exagération de 10, soit le 1/250. De cette façon le graphe est plus clair. Les indications portées sur le profil en long sont les suivantes :  horizontale de référence : appelée plan de comparaison (altitudes en chiffres ronds),  le chainage : distance de chaque point depuis l’origine,  altitudes : à gauche l’altitude du terrain naturel et droite celle de la ligne rouge de notre projet.  déclivités du projet : en pourcentage, et calculée jusqu’à la deuxième décimale, ainsi que les indications des raccordements des courbes verticales concaves et convexes. V.2.2 – Profil en long du terrain naturel

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Le tracé définitif de l’aménagement du carrefour via un échangeur conduit à l’élaboration de sept profils en long. V.2.3 – Profil en long du tracé projeté Le profil en long du nouvel itinéraire est soumis à l’une des contraintes du projet exigeant que les pentes et les rampes ne doivent pas dépasser 6 %. Cette contrainte est respectée sur la majeure partie de ce tracé, pour les bretelles et les trèfles, des contraintes découlant de leur géométrie ont conduit à des pentes de 7%. 1. Les élévations du début et de la fin des axes principaux coïncident avec celles de la route existante ; 2. a chaque carrefour, l’altitude du projet rencontre celle des rues transversales ; 3. on doit respecter les déclivités maximales ; 4. on doit respecter des déclivités minimales pour faciliter l’écoulement des eaux. Les axes principaux 1) Delmas 83 - Faustin - 1er PK 0+000 à PK 0+496.58 Début Fin Cote du Cote de la début fin PK 0+000.00 PK 798.59 826.65 0+496.58 2) Fragneau-Ville - Delmas 75. Début Fin Cote du début PK 0+000.00 PK 816.72 0+265.58

Cote de la fin 810.18

Sens du tracé Vers Faustin 1er

Sens du tracé Vers Delmas 75

Pente max % 5.97

Pente max % 3.36

Les axes secondaires 1) Catalpa Fragneau-ville PK 0+000 à PK 0+132.7 Début sur Catalpa PK 0+000.00

Fin sur Fragneauville PK 0+220.00

Cote du début

Cote de la fin

Sens du tracé

Pente max %

803.04

811.93

Vers FragneauVille

6.70

Les trèfles 1) Delmas 83 – Fragneau -Ville PK 0+000 à PK 0+318.68 Début sur Fin sur Cote du Cote de la Sens du tracé Delmas 83 Fragneaudébut fin

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Pente max %

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PK 0+060.00

ville PK 0+265.58

822.98

810.18

2) Faustin 1er - Delmas 75 PK 0+000 à PK 0+177.07 Début sur Fin sur Cote du Cote de la Faustin 1er Fragneaudébut fin ville PK 0+410.00 PK 0+000.00 804.23 815.50

Vers FragneauVille

5.96

Sens du tracé

Pente max %

Vers Delmas 75

7.01

Les bretelles 1) Faustin 1er – Fragneau -Ville PK 0+000 à PK 0+107.93 Début sur Fin sur Cote du Cote de la Sens du tracé er Faustin 1 Fragneaudébut fin ville PK 0+180.00 PK 0+010.00 814.00 816.67 Vers FragneauVille 2) Delmas 75 -Faustin 1er PK 0+000 à PK 0+106.31 Début sur Fin sur Cote du Cote de la er Delmas 75 Faustin 1 début fin PK 0+120.00 PK 0+220.00 813.41 812.44

Promotion 2010

Sens du tracé Vers Faustin 1er

Pente max % 3.26

Pente max % 0.92

V.2.3.1 – Raccordement des courbes verticales Afin d’éviter des accélérations verticales inconfortables on a utilisé des courbes paraboliques pour raccorder les alignements droits du profil en long. Les caractéristiques de ces courbes sont définies en fonction des déclivités respectives des alignements qu’elles raccordent, de la distance de visibilité et de l’état des conducteurs, des véhicules et de la chaussée. La distance de visibilité est aussi un paramètre important qu’il faut nécessairement prendre en compte dans le calcul des courbes verticales. Toutefois, on distingue la distance de visibilité de dépassement et la distance de visibilité d’arrêt. V.2.3.2 – Distance de visibilité d’arrêt La distance de visibilité d’arrêt est la distance entre un véhicule et un obstacle qui incite le conducteur à freiner à l’instant même où cet obstacle apparaît. La distance minimale de visibilité d’arrêt est la distance nécessaire pour immobiliser un véhicule selon l’état du véhicule

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et les conditions climatiques qui prévalent. Elle dépend de la vitesse initiale du véhicule, de la perception et du temps de réaction du conducteur, et du coefficient de frottement entre les pneus et le revêtement dans les conditions qui prévalent. Les Normes canadiennes présentent des tableaux donnant les distances minimales ou souhaitables de visibilité d’arrêt (S) que l’on peut utiliser dans les études de tracé en fonction de ces facteurs. En supposant que la vitesse initiale du conducteur est égale à la vitesse de base du tracé, on a pris pour référence une distance minimale de 40 m (valeur trouvée par interpolation). Dans ces tableaux la courbure verticale est fixée pour une hauteur d’œil du conducteur H=1.05 m au-dessus du sol. Les valeurs minimales proviennent des distances minimales de visibilité d’arrêt et d’une hauteur d’obstacle de 0.38 m, qui est la hauteur du feu arrière d’un véhicule immobilisé. On prendra une hauteur d’obstacle de 0.15 m lorsqu’on utilise les distances dites souhaitables de ces mêmes tableaux. Propriétés de la parabole Si on choisit un système de coordonnées rectangulaires XZ, avec l’axe des X pris horizontalement (en conformité avec le chaînage), la propriété recherchée de la courbe verticale se traduit par l’expression mathématique suivante.  d 2Z   K 2   dX  La pente en un point quelconque de la parabole est : m=Z’= 2aX Longueur de la courbe

La longueur de la courbe dépend de la forme de celle-ci (convexe ou concave) de la vitesse de base et de la différence algébrique des pentes des alignements à relier. Le tableau suivant est basé sur les normes canadiennes. Vitesse Km/h 40 50 60 70 80

Distance d’arrêt Minimale Désirable 45 45 65 65 85 90 110 120 140 150

K Convexe Minimale Désirable 4 5 7 10 15 20 22 35 35 55

K Concave Minimale Désirable 7 4 11 6 20 10 25 15 30 20

Soit la courbe verticale CV1 reliant les alignements droits du trèfle reliant Faustin 1er Fragneau- Ville Cette courbe verticale CV1 est une courbe parabolique convexe reliant deux alignements droits dont les pentes sont respectivement de 3.26 % et de 1.57 %. Le chaînage du point d’intersection des deux alignements est 0 + 055. La vitesse de projet utilisée dans cette courbe

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est prise égale à la vitesse de base, soit 50 km/h. Les altitudes des points de cette courbe ont été déterminées en supposant qu’il s’agit d’une parabole symétrique d’axe vertical. La distance de visibilité d’arrêt (S) a été prise en compte dans les calculs, elle vaut 65 m et permet de calculer les autres éléments de la parabole. Les formules et le schéma qui suivent explicitent et illustrent les résultats de ces calculs. A: A= n- m Avec : H : la hauteur des phares des véhicules = 1.05 m h : hauteur de l’obstacle sur la chaussée = 0.15 m m : pente du premier alignement droit = 3.26% n : pente du second alignement droit = 1.57% On trouve : A = 1.69 % en valeur absolue La courbe CV1 est une courbe verticale symétrique convexe avec visibilité de freinage : La longueur minimum de la courbe, en m, se calcule par : L =



AS 2 2 H  2h



2

On trouve : L= 17.75m. S>L On note : PICV- point d’intersection des alignements droits TECV- point d’entrée tangente courbe verticale TSCV- point de sortie courbe verticale tangente d- dénivelée à la courbe

Figure de la Courbe verticale

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V.3 – Profil en travers V.3.1 – Généralité Un profil en travers représente la coupe verticale du terrain suivant un plan perpendiculaire à l’axe du projet. Il représente le terrain naturel le gabarit type du projet. Le profil en travers d’un point d’un tronçon est donc une section transversale correspondant à ce point du profil en long. Deux profils en travers sont séparés, tandis que le profil en long est une section longitudinale est continue. Ainsi, pour un tronçon donné on n’a qu’un seul profil en long tandis qu’on a une infinité de profils en travers, et ces dernières peuvent se résumer en un certain nombre identiques, on les appelle des profils types. Il existe trois types de profil en travers, le schéma ci-après indique ces types.

V.3.2 – Profil en travers type C’est le profil utilisé partout sur la route, sauf aux endroits où il y a des problèmes particuliers. Il présente : - Les dimensions des trottoirs ; - Les dimensions des caniveaux ; - La largeur des voies ; - Les pentes transversales de la chaussée ; - Les épaisseurs des différentes couches de chaussée. La figure suivante illustre le profil en travers type de la route décrit précédemment. (Profil flottant)

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2%

3.50

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2%

3.50

V.3.2.1.-Profil type en dehors des branches d’échangeurs. - Des caniveaux ; - Deux voies de circulation de 3.50 m de largeur; - Pentes transversales de la chaussée égale à 2% ; - Les épaisseurs des différentes couches de chaussée.

V.3.2.2.-Profil type des branches d’échangeurs. - Deux voies de circulation de 4.75 m de largeur; - Pentes transversales de la chaussée égale à 2% ; - Les épaisseurs des différentes couches de chaussée.

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4 . 75

Les éléments constituant ce profil sont les suivants :  L’emprise : partie du terrain qui appartient à la collectivité et affectée à la route ainsi qu’à ses dépendances.  L’assiette : surface du terrain réellement occupée par la route.  Plate-forme : surface de la route qui comprend la chaussée et les accotements.  Chaussée : surface de la route sur laquelle circulent les véhicules. Elles constituées de deux voies en général et d’une voie dans les bretelles et les trèfles.  Accotement : zone latérale de la plate-forme qui borde extérieurement la chaussée. Il est constitué d’un trottoir et d’une berne.  Trottoirs : zone réservée au personnel d’entretien et aux piétons pour leur circulation libre.  Caniveaux : servent à recueillir les eaux de la route ou du trottoir pour les acheminer vers des points spécifiques. V.3.3 – Profils en travers particuliers En certains points, pour garantir les conditions de sécurité et de confort, le changement du profil en travers type est impératif. Ces points sont spécifiques, avant le début d’une courbe circulaire, et dans les points particuliers de ces courbes horizontales. Ces profils en travers particuliers sont fonction des changements de pente nécessaires, ils seront indiqués avec précision dans les planches accompagnant ce rapport. V.3.4 – Pentes transversales des chaussées Le profil de la chaussée est constitué par deux versants plans raccordés sur l'axe. La pente transversale des versants de la chaussée, en alignements droits et en courbes, est de 2 % et est orientée vers l'extérieur du tracé.

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Les profils en travers permettent de calculer les surfaces de déblais et de remblais servant au calcul des cubatures. V.3.5 – Talus de déblais et de remblais Les talus sur le tracé seront engazonné et dans certains d’autres empierrés. Ainsi, le drainage du second groupe est nécessaire.

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Chapitre VI – Aménagement des intersections VI.1 – Généralités L’aménagement des carrefours influe d’une façon considérable sur l’exploitation des réseaux urbains, conditionnant la fluidité de la circulation et la sécurité du trafic. Toutes les intersections doivent être aménagées de façon à éliminer toute perte de temps dans le mouvement des véhicules. VI.2 – Introduction L’aménagement doit tout en permettant la fluidité de la circulation doit répondre à certaines règles de conception géométrique. Les trèfles et les bretelles sont soumis à des règles particulières. Les intersections Faustin 1er – Dalia et Fragneau-Ville – Caltapa seront également aménagées. VI.3 – Conception géométrique des intersections La conception géométrique des intersections tiendra compte de ces paramètres tout en se basant sur les principes suivants :  bonne visibilité à l’intersection ;  cisaillement sous un angle voisin de 900 ;  réduction du nombre de points de conflits ;  séparation des points de conflits ;  simplification des échanges aux carrefours trop chargés. Les normes Canadiennes de Conception des Routes fournissent certaines règles de tracé pour les tracés de sortie et d’entrée sur les voies principales. VI.3.1 – Aménagement des trèfles et des bretelles Les voitures venant des voies principales prendront progressivement les bretelles et les trèfles sous une longueur dépendant de la position de la bretelle. Elle doit avoir une longueur de sorte que le véhicule puisse réduire sa vitesse avec une décélération pas trop élevée. Les voitures sortant des bretelles et des trèfles doivent entrer sur les voies principales progressivement. Les véhicules doivent accélérer jusqu’à atteindre la vitesse pratiquée sur les voies principales avant d’intégrer le trafic. Les longueurs des raccordements ainsi les angles de déviation sont calculés en respectant les prescriptions des Normes Canadiennes de Conception des Routes. Les calculés détaillés sont présentés dans le chapitre des spécifications du projet. Les longueurs des arcs varient de 44 à 82 mètres et les angles de déviations sont compris entre 1.26 et 2.36°. VI.3.2 – Aménagement de l’intersection Faustin 1er - Dalia La rue Dalia relie Faustin 1 er et continue vers …. Afin de réduire conflits, certains mouvements seront interdits. Une priorité sera donnée à la circulation sur la route de Faustin 1 er. Ainsi, un véhicule ne pourra pas tourner à gauche à cette intersection. Un ilot directionnel sera aménagé afin de canaliser les véhicules venant de Dalia tout en permettant la circulation des véhicules venant de l’échangeur vers Dania. La circulation des piétons sera restreinte à cette intersection. Ainsi, un piéton ne pourra traverser la rue Faustin 1 er. Des passages pour piétons seront

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aménagés près de l’ilot permettant aux piétons de traverser la rue Dalia au droit de l’intersection. VI.3.3 – Aménagement de l’intersection Fragneau-Ville-Catalpa Les mêmes dispositions seront prises au droit de ce carrefour, la route Fragneau-ville étant la route principale. VI.4 – Restrictions et interdictions VI.4.1-Accès aux piétons Les piétons ne pourront pas traverser les routes principales au droit des intersections. Etant donné l’interdiction faite aux piétons d’utiliser les échangeurs, aucune présence piétonnière ne sera prise en compte dans les entrées et sorties de l’échangeur. VI.4.2-Accès aux automobilistes Les automobilistes également l’objet de certaines restrictions afin de garantir la fluidité du trafic. Aux sorties des trèfles et bretelles, les automobilistes devront continuer dans un seul sens jusqu’à intégrer le trafic. Aux intersections Faustin 1 er–Dania et Fragneau-Ville-Catalpa, l’interdiction sera faite à ces derniers de tourner à gauche. VI.2 – Signalisation routière VI.2.1 – Généralités Les contraintes rencontrées par l’ingénieur en conception routière dépendent généralement du comportement des usagers de la route et de la zone à traverser. Habituellement, le trafic généré par l’implantation d’un nouveau projet est en partie repris par les directions naturellement imposées par les voies de circulations. Dans le cas d’un projet englobant une quantité assez significative de sens de circulation, il importe d’insérer un outil de communication destiné aux usagers. La solution proposée implique l’intégration de signalisations dans l’emprise du projet afin d’assurer une utilisation optimale dans les différentes tronçons. Un système de signalisation routière doit avoir les caractéristiques suivantes :  Elle doit être homogène,  Elle doit être rapidement visible et compréhensible,  Elle doit être suffisante et non surabondante. Suivant la position de la matérialisation de la signalisation, on distingue la signalisation horizontale et la signalisation verticale. D’un point de vue fonctionnel, la signalisation directionnelle constitue un outil pratique pour maintenir l’affinité de l’usager à la route.

VI.2.2 – Signalisation de la route du projet VI.2.2.1 – Signalisation verticales Principes adoptés pour signaler les sorties Les sorties de l’échangeur utilisent une géométrie dite « en biseau ». Elle nécessite de la part de l’usager désirant quitter la voie rapide les étapes suivantes :

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 Concentrer son attention sur la sortie  Effectuer la manœuvre nécessaire pour quitter la voie de droite et emprunter la voie de sortie. Dans ce cas, seuls les usagers concernés par la sortie sont intéressés par la signalisation. Ainsi, un premier panneau de pré signalisation avertit l’usager de la proximité de la sortie en lui indiquant la distance à laquelle elle se trouve et les mentions qu’elle dessert ; cela permet à celui-ci de commencer à gagner la voie de droite. Les distances d’implantation sont calculées de manière à permettre la manœuvre dans des conditions de sécurité optimales. Un deuxième panneau, dit de position avancée de, placé au point de sortie au plus tôt, indique à l’usager l’endroit où il doit quitter la voie principale. Ce point d’implantation est impératif car il permet, notamment dans des conditions climatiques difficiles (pluie, brouillard, neige …), d’aider l’usager à effectuer sa manœuvre de sortie au bon moment. VI.2.2.1 – Signalisation horizontale La signalisation horizontale consiste en un ensemble d’indications peintes sur la chaussée. Elles permettent la distinction :  des différentes parties de la route durant le jour ou la nuit ;  des voies affectées à chaque direction ou à chaque sens de circulation  des parties réservées à certaines catégories d’usagers.

Chapitre VII – Etudes géotechniques et dimensionnement de la chaussée

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VII.1 – Etudes géotechniques VII.1.1 – Introduction Ce projet consistant à concevoir un échangeur au droit de l’intersection Delmas 83, FragneauVille, Delmas 75 et Faustin 1 er ainsi la connaissance des différentes couches de la plate forme du sol support et de la capacité portante du sol support. Ainsi la reconnaissance géotechnique de l’aire du projet est donc nécessaire afin d’avoir les caractéristiques physiques et mécaniques des sols. Une fois ces données sont disponibles le dimensionnement de la chaussée peut déjà être envisagé. Cette reconnaissance se fait par :  Des essais au laboratoire sur échantillons prélevés.  Des essais directs sur terrains (In situ).  Des prospections électriques et sismiques. Dans la conception de notre projet seuls les deux premiers ont été envisagés, ainsi une campagne de reconnaissance a été effectuée au cours du mois de juin 2012. Des puits manuels et quatre (4) essais au pénétromètre dynamique ont été envisagés. VII.1.2 – Essais en Laboratoire Dans le but de déterminer les caractéristiques physiques des différentes couches traversées et les caractéristiques mécaniques de la plate forme, les essais de laboratoire suivants ont été programmés sur les échantillons prélevés :  analyse granulométrique par tamisage;  analyse sédimentométrique ;  détermination des limites d’Atterberg et/ou de l’équivalent de sable ;  détermination du poids volumique des grains solides;  essai Proctor ;  essai CBR (Californian Bearing Ratio). Lors de cette campagne de reconnaissance, des échantillons remaniés de sol ont été prélevés par la réalisation des essais en laboratoire des échantillons de sol pris sur le terrain. En effet des puits manuels de 1.50mètres et de 3.0mètres de profondeur ont été creusés à la pioche aux endroits indiqués sur le schéma suivant. Tous les échantillons recueillis ont été identifiés par un examen visuel et acheminés en laboratoire. La description de ces essais se fait dans les lignes suivantes et les résultats seront présentés en annexe et en un tableau plus loin. Coordonnées des puits manuels fondations :

Points

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Longitude Puits de 3.00m de profondeur

Latitude

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P1 P2 P3 P4 P4 P5 P6

72°17’14.7’’ 72°17’16.4’’ 72°17’14.1’’ 72°17’16.8’’ Puits de 1.50m de profondeur 72°17’18.2’’ 72°17’12.1’’ 72°17’13.6’’

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18°32’27.7’’ 18°32’28.5’’ 18°32’24.8’’ 18°32’26.0’’ 18°32’33.5’’ 18°32’32.3’’ 18°32’23.7’’

Emplacements des puits manuels de 3.0m de profondeur.

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Emplacement des puits manuels de 1.50m. de profondeur

Emplacement de tous les puits manuels.

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VII.1.2.1 – Analyse granulométrique L’analyse granulométrique consiste à déterminer quantitativement la distribution des particules de sol dont les diamètres sont compris entre 0.063mm et 125mm. Cette distribution est réalisée à l’aide d’une colonne de tamis de tailles décroissantes. Les dimensions de ces mailles et le nombre de tamis sont choisis en fonction de la nature de l'échantillon et de la précision attendue, la série de tamis suivante en (mm): 0.08, 0.163, 0.4, 0.63, 1.25, 2.5, 6.3, 8, 16, 20,25, 40,63, 80, 100, 125 a été utilisée au laboratoire.

RÉSULTATS • Peser le refus du tamis ayant la plus grande maille : soit R1 la masse de ce refus. • Poursuivre la même opération avec tous les tamis de la colonne pour obtenir les masses des différents refus cumulés. • Les masses des différents refus cumulés Ri sont rapportées à la masse totale de l'échantillon m1. • Les pourcentages de refus cumulés ainsi obtenus, sont inscrits sur la feuille d'essai. Le pourcentage des tamisats cumulés sera déduit. On appelle : • REFUS sur un tamis : la quantité de matériau qui est retenue sur le tamis. • TAMISAT (ou passant) : la quantité de matériau qui passe à travers le tamis.

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TRACÉ DE LA COURBE GRANULOMÉTRIQUE Il suffit de porter les divers pourcentages des tamisats cumulés sur une feuille semilogarithmique : • en abscisse : les dimensions des mailles, échelle logarithmique • en ordonnée : les pourcentages sur une échelle arithmétique. • La courbe doit être tracée de manière continue. • Les masses des différents refus et tamisats sont rapportées à la masse initiale du matériau. Les pourcentages ainsi obtenus sont exploités sous forme graphique.

VII.1.2.2 – Analyse sédimentométrique L’analyse sédimentométrique est la continuité de l’analyse granulométrique, elle permet de déterminer la distribution pondérale des particules dont le diamètre est inférieur à 80 μm. Ce procédé consiste á homogénéiser une suspension aqueuse des particules de sol à faible concentration (20g/l), puis, à mesurer la densité de cette suspension en fonction du temps. La loi de Stockes (simplifiée) exprime que la vitesse de décantation dans un liquide d’une particule sphérique est proportionnelle au carré de son diamètre. VII.1.2 .3– Limites d’Atterberg L’essai est effectué sur la fraction granulaire inférieure à 0,42 mm appelée le mortier. Si à un échantillon de sol préalablement desséché et pulvérisé, on fait croître la teneur en eau de façon homogène par malaxage, il passe progressivement de l'état solide, à l'état plastique puis à l'état liquide. Par définition, la teneur en eau w d'un sol est le rapport entre le poids d'eau Wwet le poids de sol sec Ws. Elle est exprimée en %. En 1905, Atterberg a défini des teneurs en eau fixant les limites entre les 3 états. Ces trois états sont :  la limite de liquidité : WL

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Le mortier est placé dans une coupelle et est séparé en 2 parties par une rainure. Des coups secs sont imprimés à la coupelle avec un appareillage spécial. Par définition, la limite de liquidité est la teneur en eau pour laquelle les deux lèvres de la saignée se rejoignent sur une longueur supérieure à 1 cm pour un nombre de coups donnés à la coupelle égale à 25.

- La limite de Plasticité WP C'est la teneur en eau au-dessous de laquelle il n'est plus possible de confectionner des boudins de sol de 3 mm de Ø sans qu'ils se rompent ou s'émiettent. - L’indice de plasticité IP Il donne l'étendue du domaine plastique IP = WL - Wp. La plasticité d'un sol (c'est-à-dire sa faculté de devenir très déformable en absorbant de l'eau) est appréciée par le couple (WL, IP) qui dépendent de la nature des minéraux argileux contenus dans le sol et de leur quantité. C'est ainsi que Casagrande a défini un diagramme dit : Abaque de plasticité de Casagrande qui permet de classer les sols fins.

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VII.1.2.4 – Equivalent de sable L’équivalent de sable est un indicateur, utilisé en géotechnique, caractérisant la propreté d’un sable ou d'une grave. Il indique la teneur en éléments fins, d’origine essentiellement argileuse, végétale ou organique à la surface des grains. Ce terme désigne également l’essai qui permet de déterminer cet indicateur. On parle d’ « essai d’équivalent de sable piston » ou, plus simplement, d’ « essai d’équivalent de sable ». L’essai consiste à verser un échantillon de sable et une petite quantité de solution floculante dans un cylindre gradué et d’agiter de façon à détacher les revêtements argileux des particules de sable de l’échantillon. On complète alors le sable en utilisant le reste de solution floculante afin de faire remonter les particules de fines en suspension au-dessus du sable. Après 20 min, les hauteurs des produits sont mesurées. L’équivalent de sable est le rapport hauteur du sable sur hauteur totale, exprimé en pourcentage. Après repos, la hauteur h1 du niveau supérieur du floculat par rapport au fond du cylindre gradué est mesurée. Le piston est ensuite abaissé dans le cylindre jusqu'à ce que l'embase repose sur le sédiment, ce qui permet de mesurer la hauteur h2, distance entre la face inférieure de la tête du piston et la face supérieure du manchon 8. L’équivalent de sable est donné par la formule : ES=100h2/h1.

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VII.1.2.5 – Essai au picnomètre Le picnomètre est un petit ballon de verre (de 50 à 100 cm3) terminé par un col et une ouverture bien calibrée qui est obturée par un bouchon de verre percé en son centre par un tube, se prolongeant hors du bouchon et terminée par un entonnoir. L’essai au pycnomètre permet de mesurer le poids spécifique des grains solides.

Vue d’un pycnomètre Les résultats obtenus au labo pour les poids spécifiques des grains sont annexés au document. Tableau résumant les résultats des essais d’identification

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Puits P1 P2 P3 P4

Profondeur (m) 0.00-1.00 1.00-1.50 0.00-0.60 0.00-0.40 0.00-0.50 0.50-1.50

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Classification (U.S.C.S.)

γs (T/ m3)

ESV (%)

ESP (%)

Grave argileuse Grave argileuse Grave argileuse Grave argileuse Grave argileuse Grave argileuse

2.69 2.60 2.71 2.49 2.67

16 10 18 20 22 16

13 7 15 17 15 14

Essais de portance ou de compactage La capacité portante du sol doit être déterminée pour des charges transmises directement par les pneus sur les tronçons de route et celles transmises par les colonnes des ponts. Pour la première catégorie, elle peut être déterminée à partir des essais PROCTOR et CBR. Pour la seconde catégorie, elle sera déterminée par l’essai de pénétration dynamique. C’est en 1933 que l’ingénieur américain mit en évidence l’influence de la teneur en eau et de l’énergie de compactage sur le poids spécifique sec d’un sol grâce à l’essai qui porte son nom : Essai Proctor. En effet pour une énergie de compactage donnée, si l’on fait varier la teneur en eau w d’un échantillon de sol et l’on représente graphiquement la variation du poids spécifique sec γd en fonction de cette teneur en eau, on obtient une courbe en cloche qui représente un optimum appelé OPTIMUM PROCTOR. Ce phénomène s’explique aisément ; lorsque la teneur en eau est élevée, l’eau absorbe une partie importante de l’énergie de compactage sans aucun profit. De plus, elle occupe la place des grains solides (aucun tassement possible). Par contre pour des teneurs en eau raisonnable, l’eau joue un rôle de lubrifiant non négligeable et la densité sèche augmente avec la teneur en eau. Les essais de laboratoire permettant de déterminer la portance des échantillons de sol sont les suivants : Essai Proctor modifié et Essai CBR. VII.1.2.5. – Essai Proctor L’essai Proctor a pour but de déterminer la teneur en eau optimale pour un sol de remblai donné et des conditions de compactage fixées, qui conduit au meilleur compactage possible ou encore à la capacité portante maximale. L’essai consiste à compacter dans un moule normalisé, à l’aide d’une dame normalisée, selon un processus bien défini, l’échantillon de sol à étudier et à mesurer sa teneur en eau et son poids spécifique sec après compactage. On utilise pour ces essais deux types de moules de dimensions différentes :  Le moule Proctor (Φmoule = 101,6 mm, Hde sol = 117 mm) lorsque le matériau est suffisamment fin (pas d’éléments supérieurs 5mm),  Le moule CBR (Californian Bearing Ratio) pour des matériaux de dimensions supérieures à 5mm et inférieures à 20mm (Φ moule = 152 mm, Hde sol = 152 mm).

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Avec chacun de ces moules, on peut effectuer (énergie normalisée de compactage choisie) respectivement l’essai Proctor normal (pour le compactage en bâtiment et/ou de barrage) et l’essai Proctor modifié (pour le compactage routier essentiellement). Le tableau ci-dessous précise les conditions de chaque essai.

L’essai est répété plusieurs fois de suite sur des échantillons portés à différentes teneurs en eau. On définit ainsi plusieurs points (W, γd) que l’on porte sur un graphique orthogonal dont l’abscisse est la teneur en eau et l’ordonnée, la densité s. La courbe ainsi obtenue est appelée diagramme Proctor, elle présente un maximum dont l’abscisse fournit la teneur en eau optimale recherchée, dénommée optimum Proctor.

Appareillage et Courbe Proctor

VII.1.2.6 – Essai CBR (Californian Bearing Ratio) L’essai CBR a pour but de déterminer un indice permettant de calculer grâce à des abaques l’épaisseur des couches de fondation d’une route nécessaires à la constitution d’une chaussée en fonction du sol sous-jacent, du trafic et des charges par essieu prévus et des conditions hydriques futures que subira cette route. Il est déterminé pour des sols à vocation routière de manière purement empirique.

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L’indice portant californien, généralement dénommé indice CBR (Californian Bearing Ratio), est un nombre sans dimension exprimant en pourcentage le rapport entre les pressions produisant un enfoncement donné dans le matériau à étudier d' une part (avec ou sans immersion au préalable) et dans un matériau type d’autre part. Il caractérise implicitement la tenue au poinçonnement d’un sol. Le matériau à étudier est placé dans un moule dans un état donné de densité et de teneur en eau. Il est ensuite poinçonné par un piston de 19,3 cm2 de section, enfoncé à la vitesse constante de 1,27mm/min. L’indice de portance ou CBR exprime en % le rapport entre les pressions produisant dans le même temps un enfoncement donné dans le sol étudié d’une part et dans un matériau type d’autre part. Par définition, cet indice est pris égal à la plus grande des deux valeurs suivantes :

La capacité de portance du sol est d’autant meilleure que l’indice CBR est plus élevé. On distingue 2 types d’essais CBR en fonction des buts fixés :  L’essai C.B.R. immédiat : Mesure de la résistance au poinçonnement d’un sol compacté à sa teneur en eau naturelle. Il caractérise l’aptitude du sol à permettre la circulation en phase de chantier. Dans les régions peu humides, le C.B.R. immédiat sert directement de référence (pas de variation hydrique).  L’essai C.B.R. après immersion : Mesure de la résistance au poinçonnement d’un sol compacté à différentes teneurs en eau puis immergé durant plusieurs jours (4 en générale). Il caractérise l’évolution de la portance d’un sol compacté à différentes teneur en eau et/ou soumis à des variations de régime hydrique. Dans le cadre de cette étude, l’essai CBR après immersion a été réalisé. Les résultats obtenus lors de l’essai CBR sont résumés dans le tableau ci-dessous. Les échantillons ont été groupés en deux (2) familles ou mélanges (M1 et M2) afin de réaliser les essais de portance.

Tableau résumant les résultats des essais de portance

83

M1 {P1 et P2}

M2 {P3 et P4}

γd max

1.98

1.71

Wopm

11.18%

16.01

CBR à 95% de l’OPM

27

16.2

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Tous les résultats détaillés de ces essais sont annexés au présent document. VII.1.3 – Essais In situ VII.1.3.1-Essai au pénétromètre dynamique L’essai de pénétration dynamique consiste à enfoncer un train de tiges dans le sol, à l’extrémité duquel est placée une pointe conique de 19.95 cm2 dont le diamètre (5.04 cm) est supérieur à celui du train de tiges. L’ensemble est battu dans le terrain sous l’action de chocs répétés, exercés sur la tête du train de tiges par un mouton pesant 50 kgf tombant en chute libre d’une hauteur constante de 50 cm. L’opérateur compte le nombre de coups nécessaires pour enfoncer successivement une longueur de 20 cm du train de tiges jusqu’à atteindre la profondeur totale prévue. Le refus est atteint lorsque le nombre de coup est supérieur à 70 coups pour un enfoncement inférieur à 20 cm. A partir de ces données, le profil de résistance du sol en fonction de la profondeur atteinte par la pointe est tracé. Un coefficient de sécurité égal à 20 est pris pour déterminer la contrainte admissible du sous-sol. L’appareil utilisé pour l’essai dans le cadre du projet est du type LMSR-VK.

Vue de l’appareil de pénétration dynamique LMRS-VK Quatre essais de pénétration dynamique dénommés PDi (i allant de 1 à 4) ont été réalisés dans l’aire du projet. Les coordonnées GPS de ces différents points sont présentées dans le tableau suivant.

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Points d’essai PD1 PD2 PD3 PD4

Longitude Ouest:72°17'13.44" Ouest:72°17'16.6" Ouest:72°17'14.1" Ouest:72°17'16.8"

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Latitude Nord:18°32'29.65" Nord:18°32'28.5" Nord:18°32'24.9" Nord:18°32'26.1"

Les diagrammes des différents essais sont présentés en annexe à ce document. Les tableaux suivants résument les différents résultats. NUMERO ESSAI

PROFONDEUR EN METRE

RESISTANCE DYNAMIQUE DE RUPTURE EN POINTE RD EN MPA Max Moyenne min

CONTRAINTE ADMISSIBLE QADM EN MPA Max moyenne min

PD1

0.00 à 0.40

50.00

35.30

20.60

2.50

1.77

1.03

PD2

0.00 à 0.40

68.80

64.5

60.20

3.44

3.23

3.01

PD3

0.00 à 0.40

74.00

40.00

6.00

3.70

2.00

0.30

PD4

0.00 à 0.60

43.00

24.95

6.90

2.15

1.25

0.35

VII.1.4. – Détermination de la classe de sol de plateforme Selon la méthode proposée par le C.E.B.T.P. pour les pays tropicaux, les portances du sol sont classées, en fonction de l’indice CBR, en six (6) classes :  S1 : 0 < CBR ≤ 5  S2 : 5 < CBR ≤ 10  S3 : 10 < CBR ≤ 15  S4 : 15 < CBR ≤ 30  S5 : 30 < CBR ≤ 80  S6: CBR >80 Suivant les valeurs indiquées au tableau précédent, les sols rencontrés sont de classes S 4. VII.2 – Dimensionnement de la chaussée VII.2.1 – Généralités La chaussée est définie comme étant la partie d’une route aménagée pour la circulation des véhicules. Elle doit pouvoir procurer confort et sécurité aux usagers de la route. Ses différentes couches doivent être dimensionnées de manière à ce qu’elles ne subissent aucune déformation préjudiciable à la structure de la chaussée sous l’effet des contraintes induites par le trafic. En utilisant les résultats de l’étude de trafic et ceux de l’étude géotechnique, nous avons pu dimensionner le corps de chaussée. VII.2.2 – Choix d’un type de chaussée

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Certaines considérations nous ont portés à choisir une chaussée souple. En dépit du fait que la chaussée rigide soit stable et plus résistant à l’action de l’eau et à l’agressivité des pneus ; la chaussée souple a l’avantage d’être plus économique et résiste mieux aux contraintes engendrées par le trafic, lorsqu’elle est bien dimensionnée et bien entretenue. La chaussée sera constituée de plusieurs couches d’épaisseur et de caractéristiques différentes. En partant de la surface libre de la route et en allant progressivement en profondeur, on rencontre dans l’ordre suivant : - Le revêtement appelé couche de roulement ou couche d’usure ayant pour fonction essentielle de permettre la circulation permanente des véhicules dans des conditions satisfaisantes de sécurité et de confort et d’assurer par son étanchéité la protection des corps de chaussée (couche de base et de fondation). Elle devra présenter un uni longitudinal et transversal et une rugosité favorisant l’adhérence des pneus et l’évacuation rapide des eaux. - La couche de base subissant des contraintes d’autant plus intenses que la couche supérieure est mince. - La couche de fondation qui contribue à réduire les contraintes sur le sol de plate-forme et assure la transition entre celui-ci et les couches supérieures. - Le sol de plate-forme ou couche de forme. En vue de la détermination de l’épaisseur à donner aux différentes couches, deux paramètres ont été retenus. Ce sont : - La classe de sol Si du sol de plate-forme obtenue en utilisant les résultats de l’étude géotechnique. - La classe de trafic Tj obtenue en exploitant les résultats de l’enquête de trafic (comptage manuel de véhicules). Donc les différents tronçons seront dimensionnés en fonction du couple (Si, Tj). Les classes de trafic peuvent être exprimées en nombre cumulé de passages d’un essieu équivalent de 13 tonnes comme indiqué dans le tableau suivant. Classes de trafic Nombre d’essieux équivalents de 13 tonnes T1 trafic˂5x105 T2 5x105
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VII.2.3 – Dimensionnement retenu Pour le couple (S4,T4), le Guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux par le Centre Expérimental de Recherches et d’Etudes du Bâtiment et des Travaux Puiblics (CEBTP) propose la structure de chaussée présentée dans le tableau suivant : Matériaux Epaisseurs (cm) Béton bitumineux (BB) 0/10 Couche de roulement 5 Grave bitume (GB) 0/20 Couche de base 12 Tout-venant de rivière (GN) 0/40 Couche de fondation 20 La structure de chaussée sera vérifiée en comparant les contraintes dans les différentes couches constituant la structure aux contraintes admissibles des différents matériaux constituant celleci. Les contraintes de traction dans les couches de béton bitumineux et de grave bitume et les contraintes de compression dans la plateforme seront vérifiées afin d’éviter la rupture des couches de béton bitumineux et de la couche de grave bitume par traction et le poinçonnement du sol de plateforme.

Déformation des couches bitumineuses Les contraintes admissibles et de service sont évaluées à partir le programme ALIZE-LCPC mis au point par le Laboratoire Central des Ponts et Chaussées en France. C’est le programme utilisé par le Laboratoire National du Bâtiment et des Travaux Publics pour la vérification des chaussées en Haïti. Ce programme tient compte du trafic, des caractéristiques des matériaux et du type de pneu. Pour les calculs, la charge de référence est celle du jumelage français ainsi caractérisé : rayon de 0.125m, pression de 0.6620 MPa, poids par roue de 0.03250MN et distance entre axe de 0.375m. Les résultats des calculs sont résumés dans le tableau suivant. Les calculs détaillés sont présentés en annexe à ce document.

Revêtement

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Couche de base

Sol de plateforme

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Epsilon admissible

T

236.9 μdéf

Epsilon service

T

de

63.4 μdéf

Epsilon admissible

T

235.0 μdéf

Epsilon service

T

de

225.4 μdéf

Epsilon admissible

T

791.5 μdéf

Epsilon service

Promotion 2010 T

de

561.3 μdéf

Les matériaux devant constituer ces différentes couches doivent présenter certaines caractéristiques afin d’assurer le bon fonctionnement de la chaussée pendant toute sa durée d’existence. a) Couche de roulement Le béton bitumineux doit présenter un module de richesse minimal de 3.5 et les matériaux granulaires doivent avoir un indice de concassage supérieur à 60%. Le diamètre maximal des grains ne devra pas dépasser 12 mm Le liant sera un bitume dur de classe 60/70. b) Couche de base Elle devra être constituée d’une grave bitume de forte compacitéet degranularité 0/20. La teneur en bitume de ce matériau devra être de 4 à 5 % ±0.3 %.Le bitume utilisé sera un bitume dur de classe 60/70 Elle doit permettre d’atteindre 92% de la densité relative optimale. Le mélange granulairedoit posséder les caractéristiques suivantes : Teneur en fines (passant à 0.08 mm) inférieure à 10% ; équivalent de Sable(ES>40) ;duretéLos Angeles (LA≤35) ; résistance à l’attrition due à l’usure (MDE ≤ 20). c) Couche de fondation Les matériaux constitutifs de cette couche doivent avoir un CBR 35 pour une densité sèche correspondant à 95% de l’OPM. Pour éviter toute ségrégation de cette couche la dimension maximale des éléments n’excèdera pas 40 mm. L’indice de plasticité doit être inférieur à 12, le Los Angeles inférieur à 50 et le Micro-Deval inférieur à 30. Chapitre VIII – Drainage et Assainissement VIII.1 – Généralités De part les incidences que l’eau peut avoir sur tout projet routier la maîtrise de cette dernière est importante. La maîtrisée est de connaitre d’abord son débit concevoir ensuite un réseau pouvant évacuer cette quantité d’eau dans un temps raisonnable sans que la chaussée ne soit envahie par l`eau, car cette dernière est l`ennemie farouche des routes. Ces eaux sont de natures diverses, mais seules eaux pluviales seront prises en compte dans la conception du système de drainage dudit projet. L’étude du drainage comprend trois étapes : a) Détermination des caractéristiques des précipitations. b) Evaluation des écoulements de surface.

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c) Calcul du type de conduit requis. VIII.2 – Conception du système de chainage Ces calculs consistent à concevoir des ouvrages d’assainissement pouvant récupérer les écoulements hydriques et les conduire directement vers des exutoires. Ces ouvrages sont de types variés et leurs rôles respectifs sont complémentaires dans le réseau. Ainsi, on distingue les caniveaux qui collectent directement les eaux des surfaces de chaussées et des surfaces du terrain naturel se trouvant à leurs proximités et les déversent dans des gueules de loups. Ces dernières reçoivent ces écoulements et les transmettent à une file de buses secondaires qui les transfèrent à son tour au regard le plus proche. Les eaux rejoignent ensuite une file de buses principales qui les conduit soit vers un prochain regard, soit vers un exutoire naturel. VIII.3 –Calcul des éléments du système de drainage VIII.3.1-Calcul des débits de dimensionnement

VIII.3.1.1-Méthode de calcul L’évaluation des écoulements de surface peut être faite par plusieurs méthodes. Certaines utilisent les caractéristiques du bassin on peut citer les formules de Myer, de Francou-Rodier, exponentielle ; d’autres font intervenir les précipitations on distingue les formules de Iskowski, de Possenti, et de Turazza et le dernier groupe utilisant la notion de période de retour de la crue. De ce groupe on identifie la formule de Fuller et de ces dérivées et la méthode rationnelle. Pour l’évaluation des écoulements de surface on retient la dernière méthode. Néanmoins cette méthode à ces limites : - Elle donne le débit maximum, à l’exclusion de l’hydrogramme ; - Le coefficient de ruissellement est supposé constant dans le temps et dans l’espace ; - La relation entre pluies et débits est supposé linéaire ; - La pluie est admise homogène sur le bassin et constante dans le temps ; - Elle est applicable aux bassins versants de surface inférieure ou égale à quelques km2. Bases de la méthode : Cette méthode se base sur la formule suivante, dite rationnelle en raison de la comptabilité des unités des variables impliquées. Qp=CIA. Qp débit de pointe en l/s. C : coefficient de ruissellement fonction des conditions du bassin. A : surface du bassin versant en ha. VIII.3.1.2-Calcul du débit proprement dite Pour le calcul du débit il faut donc déterminer les paramètres suivants :  Le coefficient de ruissellement C ;  l’intensité I ;  la surface du bassin versant A.

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Le coefficient de ruissellement C dépend essentiellement du type de sol, de sa couverture végétale et de la pente du bassin. Ainsi l’on retient C égale à 0.90 car la zone du bassin versant est en très mauvaise état, des constructions anarchiques, couverture végétale très faible. L’intensité d’une averse de durée t est définie comme le rapport de la hauteur de pluie observée à la durée t de l’averse. Il faut rappeler qu’une averse est définie comme un épisode pluvieux continu. Sachant que le projet est dans la capitale, nous allons utiliser les courbes IDF de la ville de Port-au-Prince à défaut de données pluviométriques plus précis. L’intensité est fonction du temps de retour et du temps de concentration du bassin versant. Le temps de retour ou période de retour ou période de récurrence d’un avènement se définie en théorie comme l’inverse de sa probabilité P : T=1/P. Pour l’élaboration de ce présent un temps de retour de 15 ans est retenu. Le temps de concentration est le temps est le temps que met une particule d’eau provenant de la partie du bassin le plus éloigné de l’exutoire pour parvenir à celle-ci. Plusieurs formules empiriques ont été établies pour le calculer, on distingue les formules de Ventura, de Passini, de Giandotti et de Kirpich. Il faut dire que toutes ces formules dépendent des caractéristiques topographiques du bassin versant. Nous allons utiliser les formules de Passini et de Kirpich pour calculer le temps de concentration. Formule de Passini : t c  64.8

3

L.S

I Avec : tc : temps de concentration en minutes S : surface du bassin versant en km2. I : pente moyenne du bassin exprimée en %. L : longueur du cours d’eau en principal en km. L0.77 I 0.385 Avec : tc : temps de concentration en heures I : pente moyenne du bassin exprimée en %. L : longueur totale du bassin versant mesurée le long du thalweg jusqu’à la crête, en pieds. h  hmin . La pente moyenne I du bassin versant est : i  max S Les données : Surface du bassin versant : 2.2 km2=23 668 480 pieds carrés. Longueur du cours d’eau principal : 2.26 km=7 414.698 pieds. Longueur totale du bassin versant : 2.7 km=8 858.268pieds. hmax : 1060 pieds=323.09m. hmin : 509 pieds=155.14m.

Formule de Kirpich : t c  13 *105

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i

323.09  155.14 2.2 *106

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 0.1133.

Formule de Passini : t c  64.8

3

2.26  2.2

 32.87mn. 11.32 0.77 5 8858.268  0.329h  19.75mn. Formule de Kirpich : t c  13 *10 0.11330.385 La valeur du temps de centration calculé par la formule de Kirpich est celle retenue. Pour un temps de retour de 15 ans on a I égale à 440 l/s/ha.

Figure VIII.3.1.2.a-Courbes Intensité-Durée-Fréquence pour la ville de Port-au-Prince

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Par ailleurs pour le drainage des eaux de la route un temps de concentration de 15 minutes est retenu pour la détermination de l’intensité moyenne des averses. Ainsi nous retenons I égale à 480l/s/ha. Surface du bassin versant A La surface du bassin versant d’un cours d’eau en un point donné est l’aire limitée par le contour à l’intérieur duquel l’eau précipitée se dirige vers ce point. Les limites du bassin sont déterminées à partir de la carte topographique de la zone du projet. La surface du bassin versant est déterminée par planimétrage du bassin versant topographique sur une carte topographique d’échelle 1/25 000. Ainsi, la surface de ce bassin est estimée à 2.2 km2. Calcul du débit : Qp=CIA A, la surface du bassin versant est de 2.2 km2 soit 220 ha. D’où Qp=0.9*440*220=87 120 l/s=87.12 m3/s. Pour les caniveaux qui reçoivent des eaux soit d’une demie chaussée sur les alignements droits et de toute la chaussée sur les arcs de cercle. Le tableau ci-après est un résumé pour le calcul de ces derniers. C I [l/s/ha] A [ha/ml] Qp [l/s/ml] 5*10-4 0.216 -3 0.9 480 10 0.432 -3 1.125*10 0.486 Pour la ligne de Delmas 75 la surface de ce petit bassin est 0.25 km2, le temps de concentration pour ce petit bassin est pris égal à 15 minutes. Ainsi le débit de calcul est : Qp=0.9*480*0.25*100=10 800 l/s=10.80 m3/s. Pour la ligne de Fragneau-Ville : A=0.08 km2. Qp=0.9*480*0.08*100=3 456 l/s=3.456 m3/s. VIII.3.2-Dimensionnement des ouvrages de drainage

VIII.3.2.1- Caniveaux Nous distinguons trois types de caniveaux dans le projet. Le premier type, situé sur les alignements droits des voies principales, reçoit les eaux de la surface d’une demi-chaussée et du trottoir. Le second se trouve sur les tronçons en arcs de cercle et reçoit l’eau de toute la largeur de la chaussée. Le dernier type est situé dans les trèfles et les bretelles et se distingue du second type uniquement par sa section de chaussée qui est plus grande. a) Caniveaux sur les alignements droits Le débit sur ce tronçon est de 0.216 l/s/ml. L’espacement maximal des gueules de loups pour les rues bétonnées est de 25 mètres. Compte tenue du débit qui est faible, la distance maximale sera retenue, soit 25 mètres. Alors

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Q’= 0.216* 25 = 5.4 l/s = 0.0054 m3/s On commence par choisir des dimensions pour une section droite de caniveau. Les valeurs retenues sont celles-ci : Largeur fixée du caniveau : 50cm Calcul des dimensions du caniveau - Hypothèses de calcul : . On suppose que le caniveau est rempli et on détermine ses dimensions à partir du débit ; . Q à transporter en utilisant la formule de Manning ; . Les surfaces de chaussées et le trottoir sont inclinés vers le caniveau suivant une pente transversale de 2 % ; . Le caniveau est en béton. ; . Pente maximale de la route sur ce tronçon : 6% ; - Formule de Manning: Q=K*R2/3I1/2A. Avec: K=70 – coefficient de rugosité pour le béton R- rayon hydraulique en m I- pente hydraulique (pente de la route) A- section mouille en m2 P- périmètre mouillé P  b2  h2  b  h b*h S  0.20h 2 R

S P

Par itération, et pour Q= 0.0054 m3/s, on trouve h = 5.63x10-5 m. Ceci s’explique par le faible débit. Une section réglementaire sera retenue bien que les caniveaux seront surdimensionnés. Ces derniers auront une largeur de 0.50 m suivant une pente de 0.1m/m. La distance verticale du point le plus bas à la surface du trottoir sera de 0.15 m.

0.25 m

0.15 m

0.15 m

0.10 m

0.50 m

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b) Caniveaux sur les arcs de cercle Les débits dans les tronçons en arcs de cercle des voies principales, dans les trèfles et bretelles sont respectivement de 0.00864 m3/s et 0.0112 m3/s. Ces valeurs sont faibles et la section des sections dans les alignements droits sera amplement suffisante. Ainsi une seule section de caniveaux sera retenue sur tout le tracé.

VIII.3.2.2- Gueules de loup Ce sont des saillies retrouvées aux extrémités des caniveaux et qui jouent le rôle d’orifice de pénétration des eaux dans les puisards. Sur les tronçons de route situés sur des colonnes, les gueules de loup seront constitués par des tuyaux en PVC. Compte tenu de la distance entre les colonnes, les tuyaux seront placés tous les 20 m. Les gueules de loup dans les tronçons sur des couches de remblai importantes seront également constitués de tuyaux en PVC mais seront placées tous les 25 m. Sur le reste du tracé, elles seront de forme rectangulaire et placées tous les 25 m. Les gueules de loup en PVC auront un diamètre de 6’’ et celles de section rectangulaires auront 20 cm de large sur 30 cm de long.

VIII.3.2.3- Les buses Les buses sont des conduites en béton armé à section circulaire placées sous les corps de chaussées à une profondeur relativement faibles suivant une pente voisine de celle du terrain naturel et supérieure à la pente critique. Types de buses On distingue deux catégories de buses : les buses principales et les buses secondaires. Buses secondaires Les buses secondaires sont placées transversalement sous la chaussée de manière à recevoir les effluents à partir des gueules de loup par l’intermédiaire des puisards et les déverser dans des collecteurs appelés aussi buses principales. Elles sont calculées pour les débits fournis par les tranches de caniveaux. Dimensions des buses secondaires Pour trouver ces dimensions on a utilisé un abaque à cinq entrées (Annexe): débit, pente de la ligne de buses, coefficient de Manning, la vitesse d’écoulement et le diamètre de la buse. Le débit étant connu, on a choisi la pente afin de déterminer les autres paramètres. Pente de la file de buses secondaires : 1.5% Le plus grand débit recueilli au caniveau est 11.2 l/s = 0.396 ft 3/s. Pour un tel débit, il suffit de prendre le diamètre minimal, soit D = 12’’ et une vitesse de 3ft/s. Etant donné que le diamètre minimal pour un réseau de drainage est de 12’’.

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Les mêmes dimensions seront adoptées pour tout le tracé puisqu’on a considéré le plus grand débit recueilli aux caniveaux pour mener les calculs. Buses principales Des files de buses collecteront les eaux les eaux venant des buses secondaires. Ces buses auront les mêmes diamètres que les buses secondaires et seront placées suivant l’axe des routes. Compte tenu que le projet consiste à traiter uniquement le carrefour, certaines hypothèses sur le reste du tracé sont à poser. On suppose que les eaux des axes Fragneau-Ville et Delmas 83 sont drainées vers le thalweg principal du bassin versant avant l’intersection compte tenu de la forte variation de pente à cet endroit. Une file de buse transportera l’eau venant de la route de Delmas 75. Le débit apporté par ce tronçon du bassin versant est estimé à 10.80m3/s=381.11 ft3/s. Afin d’éviter tout risque d’écrasement des égouts sous la chaussée, sous l’effet des charges roulantes, on estime nécessaire de disposer une couche minimale de remblai de 80 cm au dessus de la file de buses. Choix des dimensions Pente maximale du terrain naturel sur ce tronçon: 6 % vers Rue Faustin 1er On se contentera de dimensionner la file de buses dans l’aire du projet. Le calcul sur toute la longueur du tronçon de route ne sera pas effectué. Pour un débit de 381.11 ft3/s et une vitesse maximale de 10ft/s, l’abaque de Maning fournit un diamètre de 84 pouces et une pente de 0.0006. Le diamètre de 120 pouces est pris. Afin de respecter la pente, le tronçon de buse sera en gradin par rapport au reste de la file. Un puisard connectera les deux tronçons de buses. La faible vitesse dans ce tronçon permettra d’évacuer l’eau vers l’exutoire avec une vitesse acceptable, évitant ainsi l’affouillement.

VIII.3.2.4- Pont L’état actuel du dalot au PK … de la route existante nous pousse à concevoir un pont au droit de cette section. D’abord calculons le niveau des plus hautes eaux, c’est-à-dire pour la hauteur de crue. Pour avoir le niveau des plus hautes eaux nous appliquons la formule de Manning-Strickler Q= SR

2/3

I1/ 2 n

Avec : S : section mouillée du canal R : Rayon hydraulique I : pente du fond du canal, 2.2% en amont et 1.9% en aval. n : coefficient de rugosité de Manning qui vaut 0.033. Nous optons pour un canal de section rectangulaire dont la largeur est de 40m, nous ordonnerons de faire un gabionnage afin d’avoir une section de canal constant durant la vie de l’ouvrage. La pente de ce canal sera égale à la moitié des pentes observées sur le terrain soit 2.05%.

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S Pour S=bo×h et R= (bo  2h) Pour bo=4m ; Q

149.059h 5 / 3

5  2h 

2/3

n = 0.033;

on a : Q =

bo  h 5 / 3 (bo  2h)

2

3



Promotion 2010

I1/ 2 n

I=11.32%.

 87.512m 3 / s , la hauteur nécessaire pour laisser écouler ce débit est : 1.70 m.

Si on prend un tirant d’air d’un mètre, la hauteur totale du pont sera de 3.20 m, en prenant 50 cm comme hauteur des poutres secondaires. Chapitre IX – Ouvrages d’art IX.1- Généralités Les ouvrages d’art permettent de traverser un obstacle naturel ou artificiel. Ainsi plusieurs ouvrages d’art sont prévus dans l’élaboration de ce projet. Le calcul de la capacité de ces derniers est abordé dans le chapitre précédent. Dans ce chapitre les calculs de structure seront abordés. IX.2-Différents ouvrages d’art du tracé Les différents ouvrages d’art du tracé sont :  Dalot;  Pont ;  Viaduc. De ce groupe nous allons étudier un des éléments du viaduc. Le viaduc sera à travée indépendante de 20 m de portée, en béton armé. Le calcul des différents éléments ne sera pas fait ici, néanmoins on va prendre le temps de calculer une pile d’après la dernière version des règlements AASHTO. IX.3-Calcul des murs de soutènement La rétention du terrain naturel en certains est nécessaire pour que ce dernier ne puisse envahir l’espace de circulation. À certains endroits des murs de soutènement proprement dit ne sont pas nécessaires, des engazonnements ou des empierrements suffisent amplement, mais pour limiter le viaduc de vrais murs sont nécessaires. Ainsi le mur à étudier est la culée de ces viaducs. Dans les lignes qui suivent nous allons calculer ce dernier. IX.3.1-GEOMETRIE

Appuis d’extrémité, elles assurent le soutènement du remblai d’accès à l’ouvrage. Elles comportent quatre parties :  Une fondation semelle.  Un mur de front, sur lequel s’appui le tablier et qui assure la stabilité du remblai d’accès, il est considéré comme encastré à la fondation.  Un mur de tête ou mur en aile, qui assure le soutènement des remblais latéralement.  Une partie supérieure garde grève sur laquelle s’appuie le tablier.

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Promotion 2010

En tenant compte de la hauteur libre nécessaire pour le passage d’un véhicule, d’un encastrement de 2m, la culée aura une hauteur totale H= 7m. Pré-dimensionnements : Semelle : Largeur : comprise entre 0.4H et 0.7H (2.8 et 4.9m) Epaisseur : entre H/12 et H/10 (0.58 et 0.70m) On prendra pour la semelle une largeur de 3.50m et une épaisseur de 0.60m. Garde grève : Épaisseur : 0.30m.

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Promotion 2010

Mur de front : L’AASHTO recommande une largeur d’appui minimale égale à 305+2.5L+10 H : Donc 305+2.5L+10H =305+2.5*20+10*7=425 mm. La largeur minimale est donc : 42.5 cm+30 cm=72.5 cm. Choix : 80 cm. Mur en aile Epaisseur : 0.30m Hauteur : 7.0m. Le mur en aile à sa propre fondation. Caractéristiques du remblai : Poids volumique : g=20 kN/m3. Angle de frottement interne : f=300. Cohésion : c=0. IX.3.2- CALCUL DES CHARGES

a) poussée du remblai Appliquée à

k    h2 h par rapport à la base: Q1 = 3 2

   k=tang2    pour φ=30o 4 2 k=tan2 (45-15)=0.333 h=7 m : hauteur du remblai par rapport à la base de la fondation Il vient que : Q1 =

0.333* 20 * 6.6 2  145.05kN. 2

Ordonnée du point d’application par rapport au point A :

y1 

h  2.22m. 3

Le point A est l’arête le plus bas de la semelle. b) poussée de la dalle de transition au-dessus du remblai Une dalle de transition de 5 mètres de longueur et de 40 cm d’épaisseur est placée avant le viaduc. Ainsi l’on peut calculer son apport sur le mur : QSR= k* w *h1*h=0.333*25*0.4*7=23.31kN. Ordonnée du point d’application par rapport au point A : y2=3.50m. c) poussée de la surcharge due aux véhicules

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La surcharge due au véhicule est transformée en une hauteur équivalente de terre h1. Le règlement AASTHO recommande une valeur de h1 au moins égal à 2ft=60cm (art.3.20.3) et donnée par la formule : QSV= k* γ *h1*h=0.333*20*0.6*7=27.97kN. h Ordonnée du point d’application par rapport au point A : y2= =3.5m. 2 d) réactions d’appuis des poutres principales : Le calcul des poutres ne sera pas fait complètement mais pour le calcul des réactions d’appui son dimensionnement sera abordé ici. Les poutres longitudinales sont les principaux éléments assurant la transmission des charges du tablier et des trottoirs vers l’infrastructure. Elles seront dimensionnées en fonction de leur L portée. Nous retenons : h min = et 0.25d < bw < 0.6d avec d = 0.9h. 20 H étant la hauteur de la poutre, d sa hauteur utile et bw sa largeur. La portée étant de 20m, nous fixons h à 1.40 m et bw = 0.70 m. Nous considérons les charges permanentes, les surcharges de voie et de camion. Puisque une partie de la table de compression reprend une partie du moment fléchissant nous pouvons considérer nos poutres comme des poutres en T. Ceci dit, la largeur de la table de compression b que nous prendrons en considération, sera limitée par les expressions suivantes : Section en T

section en L

bt < bw+16t

bl < bw+6t

bt < bw+ln

bl < bw+ln/2

bt < bw+L/4

bl < bw+L/12

Avec bw : largeur de l’âme de la poutre: 0.7m. L : portée de la poutre : 20m. ln : portée entre nus des poutres, soit 1.63m. t : épaisseur du tablier : 0.20m. Ainsi, bt < min (3.90m ; 2.33m ; 5.70m) Prenons bt = 2.00 m

99

et

bl < min (1.90m ; 1.50m ; 2.36m)

bl = 1.35

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1.35

Promotion 2010

2.00

1.40

0.70

0.70

PRINCIPE DE CALCUL Quatre poutres longitudinales dont deux internes et deux de rives retiennent le tablier et les trottoirs. Nous allons les étudier séparément sous l’action des différents types de chargement. Charges permanentes Poutres intérieures Poids volumique (KN/m3) Poids (kN/m)

Largeur (m)

Épaisseur (m)

Revêtement

2.30

0.1

22.5

5.18

Tablier

1.63

0.2

25.0

8.15

Âme poutre

0.7

1.40

25.0

24.5

Entretoise

0.40

1.0

25.0

6.75

Total Moment (wl2 /8)

2229 kN.m

44.58 kN/m Réaction d’appui (wl/2)

445.8 kN

Poids propre trottoir : 25*(1.70*0.25+1.35*0.20/2)=14 kN.m

Poutres de rive

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Promotion 2010

Poids volumique (KN/m3) Poids (kN/m)

Largeur (m)

Épaisseur (m)

Revêtement

2.30

0.1

22.5

5.18

Tablier

1.63

0.2

25.0

8.15

Âme poutre

0.7

1.40

25.0

24.5

Entretoise

0.3

0.9

25.0

6.75

Trottoir Total Moment (wl2 /8)

14.0

58.58 kN/m Ré réaction d’appui (wl/2) 585.8 kN

2929 kN.m

Surcharges de roues Pour camion de type HS 25 44, la surcharge d’une roue d’un des essieux arrière est de 85kN.et celle de la roue de l’essieu avant est de 22.25kN. Soit: P1=22.25kN, P2 =89kN et P3=89kN. Les roues d’un même essieu sont espacées de 6ft soit 1.80m. Pour déterminer le moment de flexion maximal nous utiliserons le théorème de Barré qui s’énonce comme suit : le moment fléchissant est maximum lorsque l’essieu intérieure et la résultante générale occupent les positions symétriques par rapport au Considérons une poutre isolée chargée de sorte que le moment soit maximum. Pour tenir compte des poutres internes et externes nous multiplierons le moment de calcul par un facteur de distribution S/D pour obtenir les moments de dimensionnement. S 6

FD moment poutre intérieure FDM effort T pour essieu sur appui

2-

poutre intérieure FDE effort T pour essieux non sur appui

4 S

S 6

FD= FDM= FDE poutre exterieure

0.89

1.25

0.89 2/3

Le chargement conduisant au moment maximal est :

P1

P2

P3

R

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Les positions par rapport au premier appui sont : 16.48ft (5.02m) pour P1 ,30.48ft (9.29m) pour P2 , 35.14ft (10.71m) pour R et 44.48ft(13.56) pour P 3. La section de calcul est à 9.29m de l’appui soit la position de l’essieu intérieure. Moment maximum Réaction d’appui R1*20- P1 *14.98- P2*10.71- 6.45* P3=0 D’où R1=93kN et R2=107.25kN Le moment maximal devient : l M l  R1  (  0.71)  P1  (4.27)  93  9.29  22.25  4.27  768.96 2 Pour une poutre intérieure :Ml = 684.37kN.m Pour une poutre extérieure :Ml = 512.64 kN.m Calcul de l’impact I=50/ (L+125)  0.3, I=50/(65.62+125)=0.26 En considérant on a Pour une poutre intérieure :Ml+I = 862.31 kN.m Pour une poutre extérieure :Ml+I = 645.93 kN.m Réaction d’appui maximal La réaction appui maximale est obtenue lorsque l’un des trois essieux de plus grande charge est appliqué sur l’appui. P3 P2 P1

Calculons le moment par rapport à l’appui 2 R1*20- FDM P3*20 -FDE (P2 *15.73- P1*11.46 )=0 d’où R1=184.89kN Pour une poutre intérieure : R1 = 164.55 kN Pour une poutre extérieure : R1 = 123.26 kN Surcharges routières Nous allons considérer a)surcharge uniforme WL = 0.016Ws25 = 800lb/pi=11.69 KN/m b) une surcharge ponctuelle placée à la section de calcul (section définie en Considérant le théorème de Barré) Surcharge ponctuelle pour le moment PM = 0.45Ws25 =22500 lb=100.23 KN

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Surcharge ponctuelle pour l’effort tranchant P M = 0.65Ws25 =32500 lb=144.77kN Calcul du Moment Considérant que la section de calcul se trouve à 9.29m soit à 0.71m de l’axe de la poutre. En posant a =0.71 on a les expressions suivantes. P (l  2 ) l  2  w * l 2 w*l l  2 *   PM R1= ML= M 2 2l 2l 2 8





Ml=1083.12kN.m et R1=194.42kN.( R1 est la réaction d’appui la plus grande ) Pour une poutre intérieure :Ml = 963.98 Pour une poutre extérieure :Ml = 722.08 Pour une poutre intérieure : R1 = 173.04 Pour une poutre extérieure : R1 = 129.61

Charges permanentes Surcharge de roues Surcharge routière Combinaison d’action

Charges permanentes Surcharge de roues Surcharge routière

POUTRES INTERIEURES Moment en travée (kN.m) 2229 862.31 963.98 4769.775 POUTRES EXTERIEURES Moment en travée (kN.m) 2929 645.93 722.08

Réaction d’appui kN 445.8 164.55 173.04 Réaction d’appui kN 585.8 123.26 129.61

Abscisse du point d’application des ces réactions est par rapport au point A : x1= 1.80m.

b) poids propre du mur de garde grève Pg= 25Kn/m3 *(1.5*0.3)= 11.25 kN/m L’abscisse du point d’application par rapport au point A : x=1.35+0.5+0.15=2.00m c) Poids mur de front Pf=hf* lb*W= (7-0.6-1.5)*0.8*25= 98kN L’abscisse du point d’application par rapport au point A : x=(1.35+0.4)=1.75m d) Poids propre de la semelle Ps=w*hs*b=25*0.60*3.5=52.5kN L’abscisse du point d’application par rapport au point A : x=1.75m

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e) Poids remblais sur la semelle PRS= γ*Lr*hr=20*1.35*7.4=199.8 kN L’abscisse du point d’application par rapport au point A : x=2.825m f) Portion dalle de transition chargeant remblais au dessus de la semelle La dalle de transition s’appui uniformément sur le remblai derrière le mur. Le poids de dalle chargeant le remblai au dessus du mur est : PDT=W*(lr *e)=25*1.35*0.4=13.5kN/m L’abscisse du point d’application par rapport au point A : x=2.825m g)

charges sismiques

Étant donné qu’on est dans une zone sismique, la partie parasismique est d’importance capitale. La force latérale à prendre en compte est EQM. 1.

Le déplacement statique est pris forfaitairement égal à 1.

2. Calcul de la rigidité latérale du pont k, et de la charge permanente totale de la structure W: K=PoL/Vs_max=11.7*20/1=234. W= RD+Pg+PF+PS=585.8+11.25+98+52.5=747.55kN. 3.

Calcul de la période du pont en utilisant la procédure 1 des règlements AASHTO.

T=2π 4.

2π

747.55 =3.59s. 9.81 234

Calcul de la charge statique équivalente : Pe=CsW/L.

Calcul de Cs : A(0.8+4 T), sol de type IV. Type de sol C, on a A=0.24 la moyenne. S : on considère un sol de type IV D’où Cs= 0.24(0.8+4 *3.43) =3.485. Donc : Pe=3.485*747.55/20=130.26kN. Appliquée à h/2=3.5.

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Les sollicitations de calcul peuvent être calculées à partir de la combinaison suivante : 1.0 (D+B+SF+EQM), avec : D : charge permanente ; SF : poussée des terres ; SF : pression d’eau ; EQM: séisme. A : point autour duquel le mur tend à se bascule. IX.3.3- STABILITE DU MUR

Pour la combinaison de calcul calculons les sommes des forces verticales et des forces horizontales et les moments qu’elles créent : Somme des forces verticales : PV=1*(585.8+11.25+98+52.5+199.8+13.5)=960.85kN. Somme des forces horizontales PH =1*(145.05+23.31+27.97+130.26)=324.79kN. Somme des moments des forces verticales par rapport au point A Mv : Mv=1*(585.8*1.8+11.25*2+98*1.75+52.5*1.75+199.8*2.825+13.5*2.825)=1942.8875kN.m. Somme des moments des forces horizontales par rapport au point A Mh : Mh = 1*(145.05*2.22+23.31*3.5+27.97*3.5+130.26*3.5)=957.40kN.m.

a) stabilité au renversement : Facteur de sécurité Fs : Fs=

MV >2. Vérification : M

M V 1942.8875   2.029  2 , la stabilité au renversement est assurée. MH 957.401

b) stabilité au glissement sur la base du mur : Nous allons appliquer le critère de Mohr-Coulomb :φ*< φ, avec : φ* angle de frottement semelle-sol. Elle a lieu si 1.5EH Evtg φ. Evtg φ =960.85*tg(30)= 554.75. 1.5EH =1.5* 324.79=487.185. Donc la relation est vérifiée. c)

Vérification du poinçonnement du sol support :

Abscisse du point de passage des charges verticales par rapport au point A

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xp=MV/Ev=1942.8875/960.85=2.022m. Or le tiers central de la semelle est entre 1.16m à 2.33m, donc la résultante des charges verticales passe par le tiers central, c’est ce qui était recherché pour la stabilité du mur.

Excentricité des charges Verticales par rapport au centre de gravité de la semelle eG  x P 

B 3 .5 B  2.022   0.272 <  0.58m. 2 2 6

Donc la distribution des contraintes sous la semelle est trapézoïdale, les contraintes maximum et minimum sont données par la formule suivante :



PV  e  1  6 G  B B

Avec B largeur de la semelle σmax = σmin =

960.85  0.272  2 1  6    402.54KN / m . 3.5  3.5  960.85  0.272  2 1  6    146.52KN / m . 3.5  3.5 

Contrainte admissible du sol support : La contrainte admissible du sol support nous réfère au chapitre VII et nous y tirons le tableau ci-après :

NUMERO ESSAI

PROFONDEUR EN METRE

RESISTANCE DYNAMIQUE DE RUPTURE EN POINTE RD EN MPA Max Moyenne min

CONTRAINTE ADMISSIBLE QADM EN MPA Max moyenne min

PD1

0.00 à 0.40

50.00

35.30

20.60

2.50

1.77

1.03

PD2

0.00 à 0.40

68.80

64.5

60.20

3.44

3.23

3.01

PD3

0.00 à 0.40

74.00

40.00

6.00

3.70

2.00

0.30

PD4

0.00 à 0.60

43.00

24.95

6.90

2.15

1.25

0.35

Le sol support affiche une très bonne portance jusqu’à 60 cm de profondeur, c’est pourquoi l’essai au pénétromètre dynamique n’a pas pu atteindre la profondeur souhaitée. Ainsi à 2 mètres de profondeur, profondeur d’ancrage de la fondation, la contrainte admissible est assez grand. Nous pouvons de loin considérer une valeur de la contrainte admissible supérieure au 370 kN/m2 trouvée à 60cm.

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Or la contrainte maximale sous la semelle est 402.54KN/m2. L’on convient qu’on peut avancer avec les calculs. IX.3.3-MUR DE FRONT

Pour la combinaison de calcul calculons les sommes des forces verticales et des forces horizontales et les moments qu’elles créent : Somme des forces verticales : PV=1*(585.8+11.25+98)=695.05kN. Somme des forces horizontales PH =1*(145.05+23.31+27.97+130.26)=324.79kN. Somme des moments des forces verticales par rapport au point A Mv : Mv=1*(585.8*0.4+11.25*0.65+98*0.4)=280.83kN.m. Somme des moments des forces horizontales par rapport au point A Mh : Mh = 1*(145.05*1.62+23.31*2.9+27.97*2.3+130.26*2.9)=732.88kN.m. Le mur de front est donc en flexion composée déviée. Calcul des sollicitations nominales : Pn =

Pu



Mnx = Mny =



695.05  1069.31kN. 0.65

Mox

 Moy





732.88  1127.51kNm. 0.65



324.79  499.68kNm. 0.65

β=0.65, h/b=0.8/1=0.8 Mnx/Mny=1127.51/499.68=2.26> h/b

1   Mnox  Mnx  Mny  h    b    1  0.65   1404 .26kNm. Mnox  1127 .51  499 .68  0.8      0.65 

Dimensionnement en flexion uniaxiale avec Pn et Mnox : ex=Mn/Pn=1404.26/1069.41=1.31m. La capacité nominale est donnée par :     '  g  f fC y   Pn  Ag     3  ex  2   ex  1     2   h  1.18     h   

 

107

 

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La section est en béton armé, on doit avoir une d’aciers égale au moins à 1% de la section béton nécessaire. 1.313 e d d  d ' 0.9h  0.1h  1.64 ;    0.9 ;     0 .8 Avec X  h 0.8 h h h Ag=0.8*1=0.800m2.

  25 0.01 420   Pncalcule  0.8      3.96MN .  3 2  1.64  1.18 2 0.8  1.64  1   0.9  Donc avec le minimal on arrive à garantir l’équilibre. Calcul de la section d’acier : As=0.01*0.8=0.008m2. Choix 10# 10 équivalent à 0.00819m2. Donc 1#10 à 20cm.





 

Armatures d’effort tranchant Vu=324.79kN 5 5 f c 'b  d  25 1 0.72  15.100MN 6 6

Vu<15.00MN, la section de béton convient. Capacité du béton seul : Vc 

 6

f ' c  bw  d

Béton de poids normal : λ égale à 1 et Φ=0.85 1 25  1  0.72  0.60MN 6

Vc 

VU





V 0.32479  0.382  C  0.30 Donc des armatures de cisaillement sont nécessaires. 0.85 2

Calcul de Vs :

VS  1 3

VU



 VC  0.382  0.6  0.218MN .

f ' c * bw * d  0.33 * 30 * 0.8 * 0.9  1.30MN . D’ou VS 

1 3

f ' c * bw * d

Smax = min(d/2 ;0.60m)

AV VS 0.218    0.000576m 2  5.76cm 2 / m s d  f y 0.9  420 Armature minimum :

108

AV 1 bW    0.333* 0.8 / 420  0.000634m 2 / m. s 3 fy

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AV  0.000634m 2 / m s

On prendra donc l’armature minimum :

d  l’espacement est limité par S  min ,0.6m   min0.45,0.6  0.45m. 2  On prendra l’espacement v=0.40 m, soit Av=0.40 *0.000634=0.0002536m2=2.536cm2. Soit un numéro 4 tous les 40cm. IX.3.4- CALCUL DES ARMATURES DE LA SEMELLE

Pour la combinaison de calcul calculons les sommes des forces verticales et des forces horizontales et les moments qu’elles créent : Somme des forces verticales : PV=960.85kN. Somme des forces horizontales PH =324.79kN. Somme des moments des forces verticales par rapport au point A Mv : Mv=1942.8875kN.m. Somme des moments des forces horizontales par rapport au point A Mh :Mh = 957.40kN.m. Armatures de flexion Le moment résistant de la section est : Mn =qt(1-0.59qt)*f’c*b*d2 avec qt =0.319 β=.319*.85=0.27115. Avec d=0.9h=0.54m. Mn=0.27115(1-0.59*0.27115)*30*3.5*0.542 =6.97MN.

MU





1.943  2.159MN  M n . La section ne nécessite pas d’aciers en compression. 0.9  1   

  0.85

f 'c fy

  0.85

25 420

Calcul

de

 Rm 1  2 0.85 f ' c 

    

avec Rm=

Mu 1.943   6.663 2 bd 1 0.542

  1  1  2 6.663    0.0156.  0.85 * 30     ρmax =0.75ρb.

=(0.85*30*0.85)*(0.003*200

Or

ρb

=(0.85f’cβ1)*(0.003ES)/(fy(0.003ES+

000)/(420(0.003*200

000+

420)=0.0304.D’où

ρmax =0.75*0.304=0.0227. Donc ρ< ρmax. La section d’acier nécessaire est donc : 0.0156*1*0.54=0.00844 m2/m. Choix 1#14 à 16 cm équivalent à 0.0087m2. Armatures d’effort tranchant de la semelle:

109

fy)=

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Où Vu=0.32479 MN/m 5 5  f 'C bW  d   25  3.5  0.54  39.375MN . 6 6 5 VU   f 'C bW  d . Donc, on conserve les dimensions de la section. 6 1  f 'C   bW  d  1 30  3.5  0.54  1.725MN . VC  6 6 V V 0.32479 Vn  U   0.382MN  C  0.8625MN .  0.85 2 Les armatures d’effort tranchant ne sont pas nécessaires. IX.3.5- CALCUL DU MUR EN AILE

Epaisseur : 0.50m hauteur : 5.0m. Semelle : Largeur : comprise entre 0.4H et 0.7H (2.0 et 3.0m) Epaisseur : entre H/12 et H/10 (0.42 et 0.50m) On prendra pour la semelle une largeur de 3.0m et une épaisseur de 0.50m. Nous considérons le cas de chargement I, faisant intervenir le poids propre du mur, le poids des remblais et la surcharge de camion. Les charges : Poids mur en aile : 0.50m*4.70m*25 KN/m3 : 3

Poids de la semelle : 0.50*3*25 KN/m

:

Pm= 58.75kN/m. Ps=37.5 kN/m.

Poids remblais au-dessus et en arrière de la semelle :

PRS= 1.25*16*4.5=90.0kN/m

Poids des terres au-dessus et en avant de la semelle :

PRA= 1.25*16*4.5=90.00kN/m

Poids surcharge de camion au-dessus de la semelle arrière : PL=1.25*0.6*16=12.00 kN/m Poussée du remblai derrière le mur :

QR 

0.333 16  4.5 2  53.946kN / m 2

Poussée des terres devant le mur (butée) : QA  

0.333 16 12  2.664kN / m 2

Poussée de la surcharge de camion : QL=0.333*1.25*0.6*16*4.5=17.982 kN/m. Charge sismique : (calculé plus haut)=119.21kN/m En considérant la combinaison : 1.3×[D+βL×(L+I)+βE×E ] nous avons par rapport à l’arête le plus bas de la semelle :

110

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Somme des charges verticales : PV1=1.3*[(58.75+37.5)+1.67*1.3*(12.00)+1.3*(90+90)]=463.193kN Somme des charges horizontales : PH1=1.3*[1.67*1.3*(17.982)+1.3*(53.946)]=141.919kN. Moments: MV1=1.3*[(58.75+37.5)*1.5+1.67*1.3*(12.00*2.25)+1.3*(90*0.75+90*2.25)]=720.190kN. MH1 =1.3*[1.67*1.3*(17.982*2.5)+1.3*(53.946*2.5-2.664*0.5)]=352.547kN. a)Stabilité au renversement : M V 720.190   2.04  2 . La sécurité au renversement est assurée. M R 352.547

a) Stabilité au glissement : PV  tan g   463.19  tan 30   1.884  1.5. La stabilité au glissement est assurée. PH 141.919

b)

Vérification que la contrainte maximale sur le sol de fondation est admissible ● point de passage des charges Verticales par rapport au point A XP 

M V  M R 720.190  352.547   0.794 PV 463.1930

● Excentricité des charges Verticales par rapport au centre de gravite de la semelle eg 

B B  x P  1.50  0.794  0.7   0.50 . 2 6

Contraintes au niveau de la fondation :  

PV B

e   1  6  G  B 

Avec B largeur de la semelle 463.19  0.794  2 σmax = 1  6    399.579KN / m . 3.0  3.0  σmin =

463.19  0.794  2 1  6    90.785KN / m . 3.0  3.0 

Armatures de flexion du mur : Calculons les sollicitations sur le corps du mur, et le moment par rapport à l’arête le plus bas. PV1=1.3*[(58.75) +1.67*1.3*(12.00)+1.3*(90+90)]=318.802kN Somme des charges horizontales :

111

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PH1=1.3*[1.67*1.3*(17.982)+1.3*(53.946)]=141.919kN. Moments: MV1=1.3*[(58.75)*0.25+1.67*1.3*(12.00*1.00)+1.3*(-90*0.5+90*1)]=129.011kN MH1 =1.3*[1.67*1.3*(17.982*2.1) + 1.3*(53.946*1.67-2.664*0.17)]=258.063kN Le mur est donc en flexion composée déviée. Calcul des sollicitations nominales : Pn =

Pu



Mnx = Mny =



318.802  490.464kN 0.65

Mox

 Moy





129.011  198.478kNm 0.65



258.063  397.02kNm 0.65

β=0.65, h/b=0.5/1=0.5 Mnx/Mny=198.478/397.02=0.5 h/b

1   Mnoy  Mny  Mnx  h    b   

Mnox  397.02  198.478  0.5 

0.65   465.724kNm 10.65

Dimensionnement en flexion uniaxiale avec Pn et Mnox : ex=Mn/Pn=465.724/490.464=0.949m La capacité nominale est donnée par :     '  g  f fC y   Pn  Ag     3  ex  2   ex  1     2   h  1.18     h    La section est en béton armé, on doit avoir une d’aciers égale au moins à 1% de la section béton nécessaire. 0.949 d d  d ' 0.9h  0.1h e    0.9 ;     0.8 Ag=0.5*1=0.5m2.  0.949 ; Avec X  h 1 h h h

 

 

    25 0 . 01  420   3.285MN Pncalcule  0.5     3    0.949  1.18 2    0 . 949  1 0.8   2   0.9  

 

Donc avec le minimal on arrive à garantir l’équilibre. Calcul de la section d’acier : As=0.01*0.5=0.005m2. Choix 7# 10équivalent à 0.00819m2. Donc 1#10 à 15cm.

112

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Armatures d’effort tranchant Vu=129.01kN 5 5 f c 'b  d  25 1 0.45  9.375MN 6 6

Vu<9.375MN, la section de béton convient. Capacité du béton seul : Vc 

 6

f ' c  bw  d

Béton de poids normal : λ égale à 1 et Φ=0.85 Vc  VU



1 25  1 0.45  0.375MN 6



V 0.12901  0.152  C  0.1875 0.85 2

Donc des armatures de cisaillement ne sont pas nécessaires.

Par ailleurs il faut placer des armatures transversales. Le AASHTO recommande une section de confinement égale à : 0.12ahcf’c/fy avec a=0.10m ASH=0.12*0.10*0.5*30/420=0.00043m2. Choix 1#6 espacé de 10 cm pour garantir ce confinement. IX.3.5.1- CALCUL DES ARMATURES DE LA SEMELLE DU MUR EN AILE Les charges verticales : PV1=463.193kN PH1=141.919kN. MV1=720.190kN MH1 =352.547kN Armatures de flexion Le moment résistant de la section est : Mn =qt(1-0.59qt)*f’c*b*d2 avec qt =0.319 β=.319*.85=0.27115. Avec d=0.9h=0.45m. Mn=0.27115(1-0.59*0.27115)*25*1*0.27=1.537MN. MU





0.72019  0.800MN  M n 0.9

  0.85

113

f 'c fy

 1   

la section ne nécessite pas d’aciers en compression.

 Rm 1  2 0.85 f ' c 

    

avec Rm=

Mu

bd

2



0.800 1 0.45 2

 3.951

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  0.85

25 420

Calcul

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  1  1  2 3.951    0.0086.  0.85 * 30    

de

ρmax =0.75ρb.

=(0.85*30*0.85)*(0.003*200

Or

ρb

=(0.85f’cβ1)*(0.003ES)/(fy(0.003ES+

000)/(420(0.003*200

000+

fy)=

420)=0.0304.D’où

ρmax =0.75*0.304=0.0227. Donc ρ< ρmax. Calcul de ρmin : La section d’acier nécessaire est donc : 0.0086*1*0.45=0.0039m2. Choix 1#10 à 20cm équivalent à 0.0041m2. Armatures d’effort tranchant de la semelle: Où Vu=0.14179MN/m 5 5  f ' C bW  d   25  1 0.45  9.375MN 6 6

VU  VC 

5  f 'C bW  d . Donc, on conserve les dimensions de la section. 6

1 6 VU

 f ' C   bW  d  1 25 1 0.45  0.375MN

6 V 0.14179 Vn    0.167MN  C  0.1875MN  0.85 2

Les armatures d’effort tranchant ne sont pas nécessaires. IX.4-Calcul d’une pile IX.4.1-GEOMETRIE

La pile à étudier est de hauteur 7 m par rapport au sol. Si on prend 2 mètres comme profondeur d’ancrage la hauteur totale de cette pile est de 9 mètres. Prédimensionemernts : Semelle : Largeur : comprise entre 0.4H et 0.7H (3.6 et 6.3m) Epaisseur : entre H/12 et H/10 (0.75 et 0.90m) On prendra pour la semelle une largeur de 4.00m et une épaisseur de 0.80m. Pile de section carré de 1.0 mètre de côté. IX.4.2- CALCUL DES CHARGES

a) poussée du remblai

114

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k    h2 h Appliquée à par rapport à la base: Q1 = 3 2 2 k=tan (45-15)=0.333 h=6m : hauteur du remblai par rapport à la base de la fondation

0.333* 20 * 2 2  13.32kN. Il vient que : Q1 = 2 Ordonnée du point d’application par rapport au point A :

y1 

h  0.66m. 3

b) réactions d’appuis des poutres principales : RD=585.8kN pour les charges permanentes. RL= 173.04kN pour les surcharges routières. RL+I=159.34kN pour les surcharges de roue. Abscisse du point d’application des ces réactions est par rapport au point A : x1= 2.00m. c) poids propre de la pile Pp=hp* lp*W= 9*1*25= 225.00kN L’abscisse du point d’application par rapport au point A : x=2.00m d) Poids propre de la semelle Ps=w*hs*b=25*0.80*4=80.00kN L’abscisse du point d’application par rapport au point A : x=2.00m. e) Poids remblais sur la semelle PRS= γ*Lr*hr=20*1.5*2=60.0kN L’abscisse du point d’application par rapport au point A : x=1.50m f) charges sismiques On garde la charge sismique précédemment Pe=130.26kN. Appliquée à 1.0m. Les sollicitations de calcul peuvent être calculées à partir de la combinaison suivante: 1.0 (D+B+SF+EQM), avec : D : charge permanente ; SF : poussée des terres ; SF : pression d’eau ; EQM: séisme.

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A : point autour duquel la pile tend à se bascule. IX.4.3- STABILITE DE LA PILE

Pour la combinaison de calcul calculons les sommes des forces verticales et des forces horizontales et les moments qu’elles créent : Somme des forces verticales : PV=1*(585.8*2+225+80+60)=1536.6kN. Somme des forces horizontales PH =1*(13.32+130.26)=143.058kN. Somme

des

moments

des

forces

verticales

par

rapport

au

point

A

Mv :

Mv=1*(585.8*(1.5+2.5)+225*2.0+80*2.0+60*1.0)=3013.2kNm. Somme des moments des forces horizontales par rapport au point A Mh : Mh = 1*(13.32*0.66+130.26*1)=139.0512kNm.

a) stabilité au renversement : Facteur de sécurité Fs : Fs=

MV >2. Vérification : M

MV 3013.2   21.67  2 , la stabilité au renversement est assurée. M H 139.0512

b) stabilité au glissement sur la base de la pile : Critère de Mohr-Coulomb :φ*< φ, avec : φ* angle de frottement semelle-sol. Elle a lieu si 1.5EH Evtg φ. Evtg φ =1536.6*tg(35)= 1075.94. 1.5EH =1.5* 143.08=214.62. Donc la relation est vérifiée. c)

Vérification du poinçonnement du sol support :

Abscisse du point de passage des charges verticales par rapport au point A xp=MV/Ev=3013.3/1536.6=1.96m. Or le tiers central de la semelle est entre 1.33 m à 2.67m, donc la résultante des charges verticales passe par le tiers central, c’est ce qui était recherché pour la stabilité du mur.

Excentricité des charges Verticales par rapport au centre de gravité de la semelle eG  x P 

116

B 4.0 B  1.96   0.04 <  0.67 0. 2 2 6

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Donc la distribution des contraintes sous la semelle est trapézoïdale, les contraintes maximum et minimum sont données par la formule suivante :



PV  e  1  6 G  B B

Avec B largeur de la semelle σmax = 1536.6 1  6  0.04   407.2 KN / m 2 . 4.0 

4.0 

1536.6  0.04  2 1  6    361.18N / m . 4.0  4.0 

σmin =

Armature de flexion : Calcul des sollicitations nominales : Pn = Pu 



1536.6  2364.0kN . 0.65

Mnx = Mox



139.1  214.0kNm. 0.65

Mny = Moy



3013.2  4635.7 kNm. 0.65





1. β=0.65, h/b=1/1=1.0 Mnx/Mny=214.0/4635.7=0.05< h/b

b 1   2. Mnoy  Mny  Mnx  h      

Mnoy  4635 .7  214.0  0.8 

0.65 10.65   4754.22kNm.

3. Dimensionnement en flexion uniaxiale avec Pn et Mnoy : ex=Mnoy/Pn= 4754.22/2364.0=> ex=2.01m. La capacité nominale est donnée par :   Pn  Ag    3   

     ex  2   ex  1   1.18 2   h h     f C'

 

g  f y

 

La section est en béton armé, on doit avoir une d’aciers égale au moins à 1% de la section béton nécessaire. e d d  d ' 0.9h  0.1h 2.01   0.8 Ag=1.0*1=1.0m2. Avec X   2.01 ;    0.9 ;   h h h h 1

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  25 0.01 420   Pncalcule  1.0      3.46MN .  3 2  2.101  1.18 2 0.8  2.101  1   0.9  Donc avec le minimal on arrive à garantir l’équilibre.





 

Calcul de la section d’acier : As=0.01*1.0=0.010m2. Choix 16# 10équivalent à 0.01296m2. Donc 1#10 à 13cm. Armatures d’effort tranchant Vu=143.06kN 5 5 f c 'b  d  30  1  0.6  15.0MN . 6 6

Vu<15.0MN, la section de béton convient. Capacité du béton seul : Vc 

 6

f ' c  bw  d

Béton de poids normal : λ égale à 1 et Φ=0.85 Vc  VU



1 30  1  0.9  0.82MN 6

V 0.14306  0.17  C  0.41 Donc des armatures de cisaillement ne sont pas nécessaires. 0.85 2



Par ailleurs il faut placer des armatures transversales car ces dernières sont nécessaires aussi pour : 

Fournir un minimum de confinement au noyau de manière à assurer un comportement ductile ;



éviter le flambement prématuré des barres d’armatures longitudinales après l’éclatement de l’enrobage du béton.

Le AASHTO recommande une section de confinement égale à : 0.12ahcf’c/fy avec a=0.10m espacement entre ces armatures : ASH=0.12*0.10*0.72*30/420=0.00062m2. Choix 1 #7 à 10 cm. IX.4.4- CALCUL DES ARMATURES DE LA SEMELLE

Sollicitations : Somme des forces verticales : PV=1536.6kN.

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Somme des forces horizontales PH =143.058kN. Somme des moments des forces verticales par rapport au point A Mv : Mv=3013.2kNm. Somme des moments des forces horizontales par rapport au point A Mh :Mh = 139.0512kNm.

Armatures de flexion Le moment résistant de la section est : Mn =qt(1-0.59qt)*f’c*b*d2 avec qt =0.319 β=.319*.85=0.27115. Avec d=0.9h=0.45m. Mn=0.27115(1-0.59*0.27115)*30*4*0.452=4.87MN. MU





3.0132  3.348MN  M n . la section ne nécessite pas d’aciers en compression. 0.9

 1   

  0.85

f 'c fy

  0.85

25 420

Calcul

de

 Rm 1  2 0.85 f ' c 

    

avec Rm=

Mu 3.348   4.13. 2 bd 4  0.452

  1  1  2 4.13    0.009.  0.85 * 30    

ρmax =0.75ρb.

=(0.85*30*0.85)*(0.003*200

Or

ρb

=(0.85f’cβ1)*(0.003ES)/(fy(0.003ES+

000)/(420(0.003*200

000+

420)=0.0304.D’où

ρmax =0.75*0.304=0.0227. Donc ρ< ρmax. La section d’acier nécessaire est donc : 0.009*3*0.45=0.01215m2. Choix 15#10 soit 1 # 10 à 20cm équivalent à 0.0123m2. Armatures d’effort tranchant de la semelle: Ou Vu=0.14306MN/m 5 5  f ' C bW  d   25  1 0.45  9.375MN 6 6

VU 

5  f 'C bW  d . Donc, on conserve les dimensions de la section. 6

VC 

1 6

Vn 

VU

119



 f ' C   bW  d  1 25 1 0.45  0.375MN 6



fy)=

V 0.14306  0.168MN  C  0.1875MN . 0.85 2

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Donc des armatures de cisaillement ne sont pas nécessaires. Par ailleurs il faut placer des armatures transversales car ces dernières sont nécessaires aussi pour : Fournir un minimum de confinement au noyau de manière à assurer un comportement ductile ; éviter le flambement prématuré des barres d’armatures longitudinales après l’éclatement de l’enrobage du béton. Le AASHTO recommande une section de confinement égale à : 0.12ahcf’c/fy avec a=0.10m espacement entre ces armatures : ASH=0.12*0.10*0.72*30/420=0.00062m2. Choix 1 #7 à 10 cm. Chapitre X – Terrassements X.1 – Généralités Les travaux de terrassement sont ceux qui consistent à extraire, à transporter et éventuellement à utiliser un sol naturel en vue de la construction du tracé. Ils permettent ainsi de construire des tranchées et de mettre en place des remblais suivant les exigences du profil en long. L’exécution des terrassements comprend alors trois phases essentielles :  l’extraction,  le transport,  la mise en remblai ou en dépôt. L’extraction correspond à l’ensemble des opérations permettant de recueillir des déblais par suite de l’exécution d’une tranchée dans les limites de l’emprise du tracé. Elle nécessite la mobilisation d’équipements plus ou moins lourds suivant que le sol est très compact (banc rocheux, par exemple) ou non (sols meubles). Le transport regroupe l’ensemble des opérations permettant de déplacer les matériaux extraits d’un endroit vers un autre. Il occupe alors le centre des travaux de terrassement. Ces opérations sont très coûteuses car, pour transporter le sol il convient de disposer de camions de transport et engins de terrassement. Les couts peuvent augmenter considérablement quand les distances de transport augmentent. L’exécution des remblais consiste à déposer des matériaux transportés dans l’assiette du tracé, les mettre en place, les compacter dans des conditions bien définies. Les opérations de terrassement étant économiquement très coûteuses il convient de les exécuter dans des conditions optimales afin de minimiser ces coûts et de bien planifier les travaux. L’élaboration de ces conditions consiste à prévoir en amont les volumes de déblais à

120

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extraire, les volumes de remblais à mettre en place et les distances de transport à parcourir. Pour ce faire il faut procéder à l’étude des cubatures de terrassement. X.2 – Cubature des terrassements et Mouvement des terres L’étude de mouvement des terres et de cubatures consiste à déterminer pour chaque profil en travers donné, les quantités de déblais qui seront réutilisées jusqu’à coté dans le remblai. Elle permet aussi, sur le tronçon, de déterminer le volume de remblai ou de déblai, de les compenser si c’est nécessaire et d’en déduire l’excédent lorsqu’il en existe. Pour y parvenir on utilise la méthode suivante : On détermine : - pour chaque profil en travers, par rapport à la ligne centrale du projet, la surface de remblai ou de déblai. - le volume occupé par chaque profil en utilisant la demi-distance de part et d’autre de ce dernier X.3 – Variations aux volumes des terres Un mètre cube de matériau mesuré à sa place originale occupera dans un camion plus d’un mètre cube d’espace. C’est le phénomène de foisonnement. Pour en tenir compte un coefficient sera affecté à ses valeurs en fonction des matériaux rencontrés. Par contre, si cette même quantité de matériau sera réutilisée dans un remblai, elle occupera un espace moindre qu’un mètre cube à cause des pertes occasionnées pendant le déplacement. Pour mettre en évidence ces facteurs, le déblai sera multiplié par un coefficient de foisonnement et un coefficient de compactage sera affecté aux remblais. Ces coefficients sont donnés dans le tableau qui suit : COEFFICIENT DE TASSEMENT 0.90

COEFFICIENT DE FOISONNEMENT 1.25

X.4 – Compensation des terres Dans le but de réaliser un travail de terrassement de route de la façon la plus économique, il est nécessaire que les coûts d’excavation et de transport des terres soient réduits au minimum. Pour y parvenir, il convient, avant de procéder sur le terrain, d’effectuer la compensation des terres. Si les volumes de remblai et de déblai coïncident exactement on utilise les terres obtenues du déblai pour construire le remblai ; sinon on procède d’abord à une compensation transversale des terres, puis à une compensation longitudinale. La compensation transversale consiste à calculer en un endroit donné les quantités de déblai qui seront réutilisées juste à coté dans le remblai. La compensation longitudinale consiste à déterminer l’endroit où seront utilisés les surplus de déblai ou l’endroit d’où viendront les quantités manquantes au remblai. La compensation longitudinale se fait en utilisant une méthode basée sur un graphique : diagramme de masse.

121

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X.5 – Diagramme de masse Le diagramme de masse est une courbe de compensation (longitudinale) des terres qui utilise en abscisse la ligne centrale de la route et en ordonnée le cumulatif des surplus des cubes à chaque profil transversal. En considérant que les quantités varient de façon pratiquement linéaire de profil en profil on peut réunir le points du graphique par des droites et si ces dernières se rapproche de la courbe continue on obtient le diagramme dite diagramme de masse. Une lecture du diagramme de masse permet de voir le long du tronçon les éléments suivants : - Les zones de déblai représentées par des segments de droite à pentes positives ; - Les zones de remblai représentées par des segments de droite à pentes négatives ; - Les surplus de déblai pour les parties extrêmes de la courbe au dessus de l’axe horizontal ; - Les manques de remblais pour les parties de la courbe en dessous de l’axe horizontal ; - Les points sur l’axe désignent les points ou les quantités de déblai égalent les besoins en remblai. L’aménagement du carrefour conduit à sept profils en long, cependant nous illustrons les déblais et les remblais pour cinq des profils. En effet, l’axe de Delmas 75 Fragneau – Ville comporte un pont de 100m de long. L’étude des déblais et des remblais n’est pas nécessaire sous cet axe. De même, la bretelle reliant Delmas 75 à Faustin 1 er qui sera construite sur poteau.

122

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X.5.1 – Axe Delmas 83 Faustin 1er Tableau des déblais et des remblais Surface (m2)

Volume (m3)

Chainage Déblai

Remblai

Déblai

Différence (m3) Remblai

Déblai foisonné

Remblai

Compensation transversale

Remblai comp. Déblai fois.

compacté

Ordonnée diagramme de masse

0+000.00

2.59

0

0

0.00

0

0.00

0.00

0.00

0.00

0+015.000

2.5

0

30.65

38.31

0

0.00

0.00

-38.31

38.31

0+030.000

2.03

0

33.98

42.48

0

0.00

0.00

-42.48

80.79

0+045.000

3.01

0

37.78

47.23

0

0.00

0.00

-47.23

128.01

0+060.000

4.68

0

57.67

72.09

0

0.00

0.00

-72.09

200.10

0+075.000

4.2

0

66.63

83.29

0

0.00

0.00

-83.29

283.39

0+090.000

4.99

0

68.88

86.10

0

0.00

0.00

-86.10

369.49 458.59

0+105.000

4.5

0

71.28

89.10

0

0.00

0.00

-89.10

0+120.000

3.55

0

60.37

75.46

0

0.00

0.00

-75.46

534.05

0+135.000

1.43

0.04

37.35

46.69

0.32

0.36

0.36

-46.33

580.38

0+150.000

0

9.58

10.61

13.26

72.29

80.32

13.26

67.06

513.32

0+165.000

0

14.66

0

0.00

182.03

202.26

0.00

202.26

311.07

0+180.000

0

15.43

0

0.00

225.96

251.07

0.00

251.07

60.00

0+195.000

0

19.6

0

0.00

262.97

292.19

0.00

292.19

-232.19

0+210.000

0

18.5

0

0.00

286.01

317.79

0.00

317.79

-549.98 -848.30

0+225.000

0

17.24

0

0.00

268.49

298.32

0.00

298.32

0+240.000

0

17.27

0

0.00

259.11

287.90

0.00

287.90

-1,136.20

0+255.000

0

17.76

0

0.00

262.73

291.92

0.00

291.92

-1,428.12

0+270.000

0

22.21

0

0.00

299.84

333.16

0.00

333.16

-1,761.28

0+285.000

0

16.61

0

0.00

291.17

323.52

0.00

323.52

-2,084.80

0+300.000

0

10.81

0

0.00

205.5

228.33

0.00

228.33

-2,313.13

0+315.000

0

6.47

0

0.00

129.37

143.74

0.00

143.74

-2,456.88

0+330.000

0.81

1

6.21

7.76

55.83

62.03

7.76

54.27

-2,511.15 -2,462.11

0+345.000

5.28

0

45.83

57.29

7.42

8.24

8.24

-49.04

0+360.000

11.39

0

125.03

156.29

0

0.00

0.00

-156.29

-2,305.82

0+375.000

17.03

0

213.17

266.46

0

0.00

0.00

-266.46

-2,039.36

0+390.000

18.72

0

268.13

335.16

0

0.00

0.00

-335.16

-1,704.19

0+405.000

17.14

0

268.93

336.16

0

0.00

0.00

-336.16

-1,368.03

0+420.000

13.49

0

229.7

287.13

0

0.00

0.00

-287.13

-1,080.91

0+435.000

12.82

0

197.31

246.64

0

0.00

0.00

-246.64

-834.27

0+450.000

12.58

0

190.52

238.15

0

0.00

0.00

-238.15

-596.12 -379.68

0+465.000

10.51

0

173.15

216.44

0

0.00

0.00

-216.44

0+480.000

7.89

0

137.95

172.44

0

0.00

0.00

-172.44

-207.24

0+495.000

5.41

0

99.75

124.69

0

0.00

0.00

-124.69

-82.56

123

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Diagramme des masses

Interprétation du diagramme La première partie du diagramme présente une pente positive qui est caractéristique de l’exécution de déblai, donc la première partie de notre tracé est totalement en déblai. Dans la deuxième partie du diagramme de masse, à partir du PK 0+180, on a une pente négative, ce qui signifie que sur cette partie du tracé on est en remblai. Enfin, l’ordonnée négative de la fin de la courbe est le remblai nécessaire soit 82.56 m3. X.5.2 – Catalpa Fragneau-Ville Tableau des déblais et des remblais Surface (m2)

Volume (m3)

Différence (m3)

Chainage Déblai

Remblai

Déblai

Déblai foisonné

Remblai

Compensation transversale

Remblai compacté

Remblai comp. Déblai fois. 0.00

Ordonnée diagramme de masse

0.00

0+000.00

1.15

1.4

0

0.00

0

0.00

0.00

0+015.000

0.38

1.43

9.89

12.36

18.3

20.33

12.36

7.97

-7.97 -27.57 -41.46

0+030.000

0.12

1.48

3.72

4.65

21.82

24.24

4.65

19.59

0+045.000

0.21

0.56

2.5

3.13

15.32

17.02

3.13

13.90

124

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Promotion 2010

0+060.000

0.18

1.45

2.96

3.70

15.11

16.79

3.70

13.09

-54.55

0+075.000

0

4.66

1.35

1.69

45.86

50.96

1.69

49.27

-103.82

0+090.000

0

4.88

0

0.00

71.6

79.56

0.00

79.56

-183.38

0+105.000

0

6.95

0

0.00

88.74

98.60

0.00

98.60

-281.98

0+120.000

0

7.84

0

0.00

110.92

123.24

0.00

123.24

-405.22

Diagramme de masse

Interprétation du diagramme Sur toute la longueur du tracé, la pente du diagramme est négative, il faut donc au total 405.22 m3.

125

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X.5.3 – Trèfle Delmas 83 Fragneau-Ville Tableau des déblais et des remblais Surface (m2)

Volume (m3)

Différence (m3)

Chainage Déblai

Remblai

Déblai

Déblai foisonné

Remblai

Compensation transversale

Remblai comp. Déblai fois.

Remblai compacté

Ordonnée diagramme de masse

0+000.00

3.65

0

0

0.00

0

0.00

0.00

0.00

0.00

0+015.000

3.42

0

35.34

44.18

0

0.00

0.00

-44.18

44.18

0+030.000

2.98

0

48.02

60.03

0

0.00

0.00

-60.03

104.20

0+045.000

1.67

0.02

35.17

43.96

0.17

0.19

0.19

-43.77

147.97

0+060.000

2.34

0

30.32

37.90

0.16

0.18

0.18

-37.72

185.70

0+075.000

1.8

0.24

31.24

39.05

1.86

2.07

2.07

-36.98

222.68

0+090.000

0

7.77

13.54

16.93

60.81

67.57

16.93

50.64

172.04

0+105.000

0

5.91

0

0.00

102.53

113.92

0.00

113.92

58.12

0+120.000

0

5.4

0

0.00

85.53

95.03

0.00

95.03

-36.92

0+135.000

0

4.15

0

0.00

72.8

80.89

0.00

80.89

-117.81

0+150.000

0.11

1.67

0.85

1.06

43.89

48.77

1.06

47.70

-165.51

0+165.000

0.76

0.34

6.58

8.23

15.11

16.79

8.23

8.56

-174.08

0+180.000

1.78

0.12

19.21

24.01

3.54

3.93

3.93

-20.08

-154.00

0+195.000

2.6

0

33.17

41.46

0.94

1.04

1.04

-40.42

-113.58

0+210.000

3.78

0

48.35

60.44

0

0.00

0.00

-60.44

-53.14

0+225.000

5.46

0

69.76

87.20

0

0.00

0.00

-87.20

34.06

0+240.000

6.36

0

88.66

110.83

0

0.00

0.00

-110.83

144.88

0+255.000

6.22

0

95.76

119.70

0

0.00

0.00

-119.70

264.58

0+270.000

5.83

0

91.32

114.15

0

0.00

0.00

-114.15

378.73

0+285.000

5.3

0

84.27

105.34

0

0.00

0.00

-105.34

484.07

0+300.000

4.03

0

70.18

87.73

0

0.00

0.00

-87.73

571.80

0+315.000

4.73

0

65.71

82.14

0

0.00

0.00

-82.14

653.93

126

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Diagramme de masse (Fragneau-Ville)

Interprétation du diagramme Du PK 0+000 au PK 0+110 le diagramme comporte une pente positive qui indique l’exécution de déblai. Dans la deuxième partie du diagramme de masse jusqu'au PK 0+220 on a une pente négative, ce qui signifie que sur cette partie du tracé on est en remblai. Enfin, après le PK 0+220, on a du déblai à évacuer de l’ordre de 653 m3.

127

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Promotion 2010

X.5.4 – Trèfle Faustin 1er Delmas 75 Tableau des déblais et des remblais Surface (m2)

Volume (m3)

Différence (m3) Ordonnée diagramme de masse

0+000.00

0

1.52

0

0.00

0

0.00

0.00

Remblai comp. Déblai fois. 0.00

0+015.000

0.23

0.31

1.66

2.08

13.34

14.82

2.08

12.75

-12.75

0+030.000

0

1.57

1.71

2.14

14.08

15.64

2.14

13.51

-26.25

0+045.000

0

5.27

0

0.00

51.27

56.97

0.00

56.97

-83.22

0+060.000

0

9.4

0

0.00

110.06

122.29

0.00

122.29

-205.51

0+075.000

0

12.91

0

0.00

167.4

186.00

0.00

186.00

-391.51 -605.19

Chainage Déblai

Remblai

Déblai

Remblai

Déblai foisonné

Remblai

Compensation transversale

compacté

0.00

0+090.000

0

12.73

0

0.00

192.31

213.68

0.00

213.68

0+105.000

0

13.58

0

0.00

197.27

219.19

0.00

219.19

-824.38

0+120.000

0

10.85

0

0.00

184.11

204.57

0.00

204.57

-1,028.94

0+135.000

0

4.67

0

0.00

117.23

130.26

0.00

130.26

-1,159.20

0+150.000

0

6.4

0

0.00

84.07

93.41

0.00

93.41

-1,252.61

0+165.000

0

3.6

0

0.00

75.83

84.26

0.00

84.26

-1,336.87

Diagramme de masse

Interprétation du diagramme

128

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Les ordonnées du diagramme sont toutes négatives, et un total de 1336.87m3 sont nécessaires à la compensation longitudinale de la route. X.5.5 – Bretelle Faustin 1er Fragneau - Ville Tableau des déblais et des remblais Surface (m2)

Volume (m3)

Différence (m3) Compensation transversale

Ordonnée diagramme de masse

0+000.00

0

9.51

0

0.00

0

0.00

0.00

Remblai comp. Déblai fois. 0.00

0+015.000

0

2.54

0

0.00

80.81

89.79

0.00

89.79

-89.79

0+030.000

3.33

0

27.44

34.30

21.38

23.76

23.76

-10.54

-79.24

0+045.000

12.74

0

131.81

164.76

0

0.00

0.00

-164.76

85.52

0+060.000

14.46

0

224.15

280.19

0

0.00

0.00

-280.19

365.71

0+075.000

10.67

0

210.29

262.86

0

0.00

0.00

-262.86

628.57

0+090.000

2.07

0

104.28

130.35

0

0.00

0.00

-130.35

758.92

0+105.000

0

9.74

16.82

21.03

78.56

87.29

21.03

66.26

692.65

Chainage Déblai

Remblai

Déblai

Déblai foisonné

Remblai Remblai compacté

Diagramme de masse

129

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0.00

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Interprétation du diagramme Du PK 0+000 au PK 0+040 le diagramme comporte une pente négative qui indique l’exécution de déblai. Sur le reste du tracé les ordonnées sont positives il s’agit de déblai qui au total indique 692.65m3. Chapitre XI – Eclairage de la route XI.1 – Généralités L’éclairage de la route revêt d’une importance capital au sens que la circulation n’est pas nulle dans la nuit. Il se justifie du fait qu’une visibilité suffisante assure non seulement la sécurité des piétons et des automobilistes, mais aussi un écoulement efficace et rapide du trafic. Le calcul d’un système d’éclairage implique :  une connaissance du débit de trafic,  la vitesse,  la géométrie de la route,  la réflexivité du revêtement,  les méthodes d’utilisation de la lumière. XI.2 – Caractéristique d’un système d’éclairage  la qualité de la lumière : elle dépend de la densité de l’énergie et de l’intensité de la luminance réfléchie par les surfaces planes ou objets.  le contrôle de l’éblouissement : il permet le non engendrement des troubles de la vue des usagers.  l’uniformité du revêtement : elle garantit une réflexion plus ou moins identique de la lumière.  le contraste : il permet l’identification exacte de l’objet dépendant surtout de la différence de luminance entre l’objet et l’arrière plan.  le champ visuel : qui est détérioré en fonction de l’insuffisance de visibilité au niveau du tracé empêchant de voir à temps les obstacles. XI.3 – Géométrie de l’éclairage Sur le plan géométrique, un système d’éclairage est composé de :  la hauteur de montage du luminaire,  l’espacement entre les lampadaires,  l’agencement,  le porte à faux,  l’alignement angulaire du luminaire  l’emplacement du lampadaire par rapport à la route. Le mode de placement des poteaux est variable. Ces derniers peuvent être placés au centre d’existence d’une terre pleine centrale, en bordure de rue unilatéralement, en bordure de rue symétriquement opposés par rapport aux deux côtés de la rue ou en bordure de rue en

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quinconce des deux côtés de la rue. La hauteur de montage constitue un des facteurs géométriques importants d’un système d’éclairage. Elle influe sur l’uniformité de l’éclairement, l’éblouissement, l’espacement des lampadaires et bien souvent sur les coûts d’investissements et les frais d’entretien. La hauteur de montage conventionnelle est de 8 à 12 m. Dans le cas de ce projet, les lampadaires seront placés en bordure de rue unilatéralement avec un dégagement latéral par rapport au bord extérieur de la chaussée de 1m50. XI.4 – Calcul de l’éclairage Le choix du type de lampe dépend des implications économiques engendrées et de la surface de chaussée à éclairer. Pour le projet, les lampes à filaments ont été retenues. Leur rendement varie entre 600 lm et 15000 lm et leur rendement unitaire atteint 23 lm/w (lumen par mètre carré). En tenant compte de la méthode d’éclairement qui est reliée à la définition du flux (lm/w) et qui concerne principalement le niveau d’éclairage horizontal ainsi que l’uniformité de la distribution de la lumière sur une surface donnée. Les facteurs de calcul photométriques présentés dans le tableau de la page suivante sont pris en compte pour les voies collectrices. Tableau F.6.2a (NORMES CANADIENNES DE CONCEPTION GEOMETRIQUE DES ROUTES)

Catégorie des routes Locale Collectrice Artères et voies rapides avec croisements à niveau fréquents Autoroutes et voies rapides Avec peu de croisements à niveau

Rural *** 2 Cd/m Lx 0.2 3 0.8 12 1.0 15

MILIEU urbaine *** 2 Cd/m Lx 0.6 9 1.0 15 1.5 22

0.8

0.8

12

12

EBLOUISSEMENT uniformité Max :Min 6 :1 5 :1 4 :1

G* 6 7 7

T1** 20% 15% 15%

5 :1

6-7

10-15%

XI.4.1 – Calcul du type de lampe pour la chaussée de base Pour le calcul de l’éclairement horizontal moyen, la formule fondamentale est :

Où : Eav : l’éclairement horizontal moyen, Lx HL : le flux lumineux initial (horizontal), lm ;

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CU : le coefficient d’utilisation ; MF : le facteur d’entretien qui tient compte de la poussière déposée sur la lampe et de l’usure et varie entre 0.8 et 1 suivant la région et la hauteur de luminaire, est pris égal à 0.9 ; S : l’espacement des lampadaires en mètre; W : la largeur de la route, en mètre ; Suivant le tableau, pour une route collectrice en zone urbaine : Eav = 15, CU = 0.28 W=10m. L’éclairage sera réalisé avec des lampes à incandescence de rendement unitaire 20 lm/w et de puissance 1000 watts, ce qui donne HL = 20000 lm. On tire S = 33,6m. L’espacement des lampadaires est pris égal à 33m. Chapitre XII – Entretien de la route XII.1 – Généralités De nos jours, l’infrastructure routière ne cesse de se singulariser par son cout excessif de mise en œuvre. Pour garantir les quinze (15) années de service envisagées dans le cadre du projet en question, il importe de programmer toute une série d’intervention tout au long de la durée de vie prévue. A souligner que le trafic, l’eau et l’érosion constituent les principaux accélérateurs de la détérioration de la route au cours de sa période d’exploitation. Ainsi doit être minutieusement planifié et organisé l’entretien qui s’impose. Il se portera nécessairement sur les éléments principaux du tracé que sont : la chaussée, les trottoirs, les ouvrages d’art, le système d’assainissement et de drainage et la signalisation. Les travaux d’entretien peuvent être entrepris de façon courante, périodique ou urgente. En effet, d’une part, l’entretien courant consiste en des interventions limitatives et préventives. D’autre part, les interventions périodiques s’effectuent à intervalles plus ou moins longs (4 ou 5 ans), dépendamment des conditions dans lesquelles se trouvent les chaussées. Il s’agit de travaux de plus grande ampleur, exigeant un équipement spécialisé et du personnel qualifié. Ces interventions concernent les travaux de reprofilage et de renforcement de la chaussée. Finalement, l’entretien d’urgence résulte des situations imprévues nécessitant des interventions rapides (dégradation dues à des inondations, à des glissements de terrain, à des accidents de la circulation, etc.).

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XII.2 – Entretien de la chaussée Les différentes sollicitations de la chaussée (trafic, eaux de pluie, sédiments) constituent le plus souvent des sources majeures de détérioration. Ces dégradations se manifestent par des nids de poules, des ondulations, des tassements et des fissures. Ces derniers favorisent la stagnation des eaux de pluies et la dégradation des couches sous-jacentes. Dans le souci de maintenir le fonctionnement normal de la route, il est recommandé d’établir un programme couplant les entretiens courants et périodiques sur la chaussée. XII.3 – Entretien des trottoirs Généralement, les trottoirs assurent la circulation des piétons. Aussi collectent-ils les eaux en provenance des toitures des bâtiments. Une évacuation anormale des eaux provoquera des infiltrations irrégulières. Ainsi, il faut garantir la maintenance des fonctions que doivent remplir les trottoirs par des interventions assez fréquentes pendant toute la durée de vie de la route projetée. XII.4– Entretien des ouvrages d’art L’entretien des ouvrages d’art doit être surtout de nature préventive. En effet, la reprise des dégradations causées dans les ouvrages d’art nécessitent une grande technicité. Ils doivent subir d’une part des entretiens réguliers tels :  nettoyage régulière,  contrôle des berges des cours d’eau,  contrôle de l’affouillement des culées D’autre part des contrôles réguliers doivent être portés surtout sur les éléments structuraux des ponts. XII.5 – Entretien du système de drainage et d’assainissement L’entretien du système de drainage d’assainissement de la route implique la maintenance saine de la route et son environnement. Ainsi, le corps de la route exige une protection contre les effets néfastes de l’eau, des ordures et des sédiments. En vue de palier tout risque d’obstruction des canalisations, des lignes d’égouts, des ouvrages d’art ect. , des interventions doivent se faire assez souvent surtout dans les saisons pluvieuses afin de garantir l’écoulement libre des eaux. XII.2 – Entretien du système de signalisation La signalisation routière est d’une importance capitale dans le fonctionnement de l’ensemble routier. Des visites régulières doivent être organisées en vue de repérer les panneaux défectueux. De plus les marquages de la chaussée exigent une retouche ou une correction périodiquement. Ainsi, la circulation normale dans les tronçons sera maintenue.

Chapitre XIII – Impact environnemental

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XIII.1 – Généralités Aujourd’hui, l’environnement constitue un facteur prédominant dans l’étude du tracé routier. Cet aspect environnemental implique qu’en plus de l’usager, le riverain est également pris en considérations. La démarche s’attarde surtout sur l’impact de l’infrastructure sur l’aménagement régional, le respect du cadre de vie et l’intégration au paysage. La réalisation d’une telle étude englobe non seulement l’ensemble des thématiques directement liées à l’environnement (eau, air, faune, flore), mais aussi le milieu de l’être humain. Pour chaque thème à traiter, un périmètre pertinent est défini. Les zones d’influence sont délimitées en fonction des conditions aux limites (unité biogéographique, ou bassin versant pour le milieu terrestre). XIII.2 – Analyse des effets de l’environnement naturel sur le projet Pour une meilleure intégration de l’évaluation environnementale du projet, il convient d’analyser les effets ou impacts de l’état naturel du milieu sur la route avant la phase de réalisation des travaux. Les paysages percés par les tronçons étudiés portent, pour la majorité, toute l’empreinte de la détérioration écologique produite par l’action combinée des eaux et des hommes. Les contraintes environnementales sur le milieu physique sont assez importantes pour les tronçons concernés par le projet. Le carrefour à aménager est traversé par une ravine. Un ouvrage de traversée y est aménagé. Les principaux versants sont soumis à des formes de dégradations diverses et auront une incidence importante sur les travaux projetés. Les raisons suivantes expliquent l’évaluation de ce phénomène :  Déboisement des versants pour les constructions de résidences  Transport de sédiments dans les points bas  Ravinement des routes Mesures Compensatoires L’évaluation des effets de l’environnement naturel sur le site du projet a mis en évidence plusieurs impacts négatifs, tels : érosions superficielles, ravinement, éboulement, dégradation des chaussées, sédimentation des ouvrages de drainage, etc.. Tous les travaux à entreprendre seront alors affectés par ces impacts. Pour garantir la pérennité de ces travaux, il faudra :  Apporter des corrections en profondeur au niveau des versants surplombant les tronçons concernés par des aménagements antiérosifs appropriés ;  Prévoir des ouvrages majeurs de stabilisation de talus et de berges (murs de soutènement, stabilisation végétale, etc..) et des sorties stabilisées pour les émissaires pluviaux ;  Un programme d’entretien des talus stabilisés est essentiel ;  Prendre des dispositions urgentes pour attirer l’attention des décideurs sur la nécessité de prendre des mesures légales sur la protection des dits bassins versants

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 Former et sensibiliser la population concernée tout en l’intégrant dans les différentes phases d’évaluation des travaux à entreprendre. XIII.3 – Analyse des effets du projet sur l’environnement Cette étape représente l’une des plus importantes de l’étude. Elle consiste à analyser les impacts des travaux d’exécution du projet sur le milieu naturel et sur le milieu socioéconomique. Dans ce contexte, les impacts les plus importants du projet sont à rechercher durant la phase de réalisation des travaux et durant la phase d’exploitation. Les impacts positifs sont ceux qui ont pour résultat un renforcement de l’environnement, tant en termes de milieu naturel qu’en termes d’environnement socio-économique. Les impacts négatifs sont ceux qui dégradent l’environnement naturel et socio-économique. XIII.3.1 Impacts environnementaux-phase exécution des travaux XIII.3.1.1 Impacts environnementaux positifs a) Facteurs Socio-économiques  Création d’emplois La réalisation d’un tel projet donnera lieu à la création d’un nombre important d’emplois.  Retombées économiques La construction des routes apportera des retombées économiques importantes locales et régionales par l’utilisation de main d’œuvre et l’achat de biens et services nationaux au niveau de l’aire du projet. Cette création d’emplois facilitera la participation active des petits marchands qui seront toujours au rendez-vous sur les différents chantiers, développant diverses activités commerciales dont les restaurants mobiles. Ceci contribuera à leur promotion sociale et économique. b) Facteurs Ecologiques Les nouveaux emplois générés par les travaux, impliquant nécessairement une main d’œuvre locale, peuvent contribuer à diminuer la pression sur les ressources naturelles locales, notamment l’utilisation abusive des ressources ligneuses. XIII.3.1.2 Impacts environnementaux négatifs . L’aménagement du carrefour peut induire des impacts négatifs affectant par exemple la dégradation du paysage, l’érosion des sols, etc. Les éléments sont analysés en considérant aussi bien les aspects biophysiques que socio-économiques, parmi lesquels : la pollution, la dégradation du sol et des eaux, la destruction de milieu naturel, le bruit, les poussières et pollution atmosphériques, les risques d’accident etc.

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Plus généralement, divers autres effets pourront être ressentis par les populations pendant les travaux, à savoir :  Les risques d’atteintes aux biens privés (cultures, constructions, accès aux propriétés, ect…) ou publics (marchés, système de distribution d’eau ou d’électricité) qui devront être remplacés ;  La perturbation du trafic : le déroutement des travaux limitera localement la fluidité du trafic, avec des conséquences temporaires sur le transport des biens et services, les risques d’accidents de circulation plus élevés, les coûts directs de transport, l’accès momentanément perturbés aux équipements socio-éducatifs et religieux ;  Les problèmes de sécurité des usagers et des riverains créés par des déviations aménagées pour les besoins de travaux et la circulation des camions et engins ;  La gêne sonore momentanée due aux bruits des matériels de chantier. Les principaux impacts négatifs majeurs identifiés dans cette composante sont synthétisés dans le tableau ci-dessous. XII.3.2 Impacts environnementaux Phase d’exploitation XIII.3.2.1 Impacts environnementaux positifs Au cours de cette phase (post-projet) les impacts positifs sont nombreux, principalement au niveau humain et socio-économique. Il convient de mentionner notamment :  Amélioration de la situation actuelle ;  Réduction du temps de parcours entre certains points de la zone de Delmas ;  Stimulation des activités économiques en facilitant les liaisons avec les centres commerciaux et les services sociaux, de santé et d’éducation ;  Amélioration de conditions de travail et de vie des populations concernées XIII.3.2.2 Impacts environnementaux négatifs Au cours de la phase d’exploitation des routes, les impacts négatifs attendus peuvent être :  Augmentation des risques d’accidents liés aux vitesses maximum dans certains points singuliers ;  Nuisances dues au bruit surtout avec la croissance du trafic ;  Augmentation de la circulation sur la route augmentant les risques d’accident ;  Développement commercial non planifié le long des routes ;  Nuisances dues à la poussière engendrées par l’augmentation de la circulation ;  Pollution de l’air par l’augmentation de la circulation de véhicules à travers les émissions de polluants : dioxyde de carbone, dioxyde de souffre, oxyde d’azote, plomb, poussières, etc.

Impacts négatifs potentiels pouvant être dus par le projet

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Phase

Milieu Touché

Construction

Physique

Source d’Impact

Déboisement

Transport circulation

et

Modification drainage

du

Construction ouvrages

des

Gestion contaminants

des

Exploitation des bancs d’emprunt

Phase

Milieu Touché

137

Source d’Impact

Promotion 2010

Elément Touché Description de l’Impact Drainage et Modification de Ruissellement l’écoulement des eaux de surface Qualité des eaux Augmentation de la de surface turbidité de l’eau Surface du sol Compactage du sol et formation d’ornières Qualité des eaux Augmentation de la de surface turbidité de l’eau Drainage et Modification de écoulement des l’écoulement des eaux de eaux surface Qualité des eaux Altération de certains de surface paramètres physicochimiques Surface du sol et Modification du sol en profil du sol surface et en profondeur Drainage et Modification de ruissellement l’écoulement des eaux de surface Qualité des eaux Risque d’augmenter la de surface turbité de l’eau Contamination possible Surface du sol et du sol et/ou de l’eau suite qualité des eaux à un déversement accidentel Surface du sol et Modification du sol en profil du sol surface et en profondeur Drainage et Modification de ruissellement l’écoulement des eaux de surface Qualité des eaux Risque de l’augmentation de surface et de la turbité de l’eau souterraines

Elément Touché Végétation

Description de l’Impact Perte du couvert

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Construction

Biologique

Déboisement

Transport circulation

Construction ouvrages

Exploitation bancs d’emprunt Humain Acquisition

Déboisement

Transport Circulation

Construction ouvrages

138

Promotion 2010

arborescente arbustive Végétation

et forestier et de son renouvellement Poussière et Pollution et pendant les travaux Avifaune et Perturbation des activités mammifères de l’avifaune et des mammifères Végétation et Perte d’un couvert des succession végétale végétal herbacé et arbustif ainsi que la succession végétale Avifaune et Perturbation des activités mammifères des Végétation Perte de surface végétée Bâtiment et murs de Expropriation sur le lof propriété Conflits terrains Terrain Perte de la superficie du terrain Qualité de l’air et Altération de la qualité ambiance sonore de l’air et de l’ambiance sonore et Bâtiment principal Perturbation de la établi sur la route circulation dans ce secteur Qualité de l’air Altération de la qualité de l’air ambiant Ambiance sonore Altération de l’ambiance sonore actuelle Sécurité publique Risque d’accidents et de collision des Approvisionnement Modification possible de en eau l’alimentation en eau potable Qualité de l’air Altération de la qualité de l’air ambiant Ambiance sonore Altération de l’ambiance Sonore Création de flaques d’eau stagnante porteuses de maladies Perturbations des Socio-économiques activités commerciales Limitation d’accès Sécurité publique Chantier non sécuritaire Travaux de dynamitage

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Visuel

Utilisation

Biologique

Humain

Promotion 2010

et d’épierrement Perte d’utilisation du terrain Altération du paysage

Entreposage des Terrain matériaux Construction des Qualité du paysage ouvrages Banc d’emprunt Qualité du paysage Modification du paysage Présence des Avifaune et Perturbation des activités ouvrages mammifères et déplacements de la faune Entretien et Avifaune et Perturbation des activités réparation mammifères et déplacements de la faune Déboisement Perte de couvert Accélération de la boisé déforestation Présence des Sécurité publique Diminution de la ouvrages sécurité routière Transport et Qualité de l’air Pollution de l’air circulation Ambiance sonore Altération de l’ambiance sonore actuelle Sécurité publique Diminution de la sécurité Socio-économique Congestion dans les zones à forte concentration de population -Développement commercial mal planifié

XIII.4 – Suivi environnemental La gestion de l’environnement affecté par le projet regroupe un ensemble de paramètres permettant de minimiser les dégâts ou les troubles apportés par le carrefour à aménager ainsi que les tronçons concourantes. Donc parallèlement aux mesures atténuantes, les impacts environnementaux négatifs exigent des suivis planifiés. Le tableau suivant indique les éléments de suivi ainsi que les méthodes et dispositifs de suivi.

Tableau : Indicateurs et dispositif de suivi par composante environnementale Eléments de suivi et Indicateurs

139

Méthodes et Dispositifs de suivi

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Eaux Pollution Eutrophisation Sédimentation Régime hydrologique

Contrôle des eaux souterraines et de surface autour des chantiers Surveillance des activités d’utilisation des eaux de surface, Surveillance des mesures prises pour le contrôle de l’érosion Evaluation visuelle de l’écoulement des cours d’eau Contrôle des mesures d’atténuation de la sédimentation Evaluation visuelle des mesures de contrôle de l’érosion des sols

Sols Erosion/ravinement Pollution/dégradation Végétation / faune Taux de dégradation Taux de reboisement Feux de brousse Plantations linéaires Environnement Humain Occupation Activités Socio-économiques

Hygiène et santé Pollution et nuisances Sécurité

140

Promotion 2010

-

Evaluation visuelle de la dégradation de la végétation Evaluation visuelle des mesures de reboisement/plantation Contrôle des activités de défrichage Contrôle des atteintes portées à la faune

Contrôle de l’occupation de l’emprise Contrôle de l’occupation de terres privées Embauche main d’œuvre locale en priorité Respect des sites et bois sacrés Au plan sanitaire, un suivi sera assuré de façon permanente pour vérifier : La présence de vecteurs de maladies et l’apparition de maladies liées aux composantes (maladies d’origine hydrique, etc) Le respect des mesures d’hygiène sur le site Surveillance des pratiques de gestion des déchets S’agissant de la sécurité, un contrôle sera assuré de façon permanente pour vérifier : La disponibilité de consignes de sécurité en cas d’accident L’existence d’une signalisation appropriée Le respect des dispositions de circulation Le respect de la limitation de vitesse Le port d’équipements adéquats de protection

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Conclusion En appliquant l’ensemble des connaissances acquises pendant les cinq années de cours à la Faculté des Sciences de l’Université d’Etat d’Haïti nous avons pu parvenir de manière méthodologique à étudier l’Aménagement du carrefour Fragneau-Ville, Delmas 83, Delmas 75 et Faustin 1er. Cette application a fait appel à un organigramme de manière dans un premier point à faire une visite des lieux, le relever topographique, la collecte des données de trafic et de vitesse ; dans un second temps à les traiter et enfin les utiliser à bon escient dans la conception de ce document. La solution proposée pour l’Aménagement de ce carrefour permettra effectivement de limiter les conflits, les pertes de temps de toutes sortes auxquels font face les usagers de ce tronçon. Espérons que ce projet, comme beaucoup d’autres, sera utilisé par les décideurs afin d’améliorer les conditions d’existence de la population haïtienne en proie à des difficultés de diverses natures.

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Bibliographie 1) Notes de cours du professeur Jacques GABRIEL, Ing. Msc. 2) Cours de Routes sous la direction de Dominique CHATARD. 3) Hydrologie de surface de J.F. JATON. 4) NORMES CANADIENNES DE CONCEPTION GEOMETRIQUES DES ROUTES. 5) TOPOMETRIE GENERALE. TROISIEME EDITION. Roger Duquette et Ernest P. Lauzon, 1996. 6) Les règlements AASHTO, 2002. 7) Notes de cours du professeur Francis ELIEN, Ing. 8) Notes de cours du professeur Willy CARRENARD, Ing. 9) Notes de cours du professeur Yves NAZAIRE, Ing. 10) Notes de cours du professeur Emanus DORVAL, Ing. 11) Notes de cours du professeur Léon PERODIN, Ing. 12) Notes de cours du professeur Yves F. JOSEPH, Ing 13) Notes de cours du professeur Christian ROUSSEAU, Ing

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ANNEXES

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ANNEXES 1.-DONNÉES TOPOGRAPHIQUES

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ANNEXES 2.-DONNÉES DE TRAFIC

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ANNEXES 1.1.-DONNÉES DE TRAFFIC SOUS FORMES DE TABLEAU

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ANNEXES 1.2.-DONNÉES DE TRAFIC EN SCHEMA

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POSTE 1 Intersection Delmas 75 - Faustin 1er - Fragneau-Ville

Projet de sortie de route Aménagement de l’intersection Delmas 75 – Faustin 1er – Delmas 83 - Fragneau-Ville - Catalpa Date Mercredi 25 avril 2012

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Compage directionnel de la circulation De 6h am à 6h pm

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POSTE 2 Intersection Fragneau-Ville - Delmas 83

Projet de sortie de route Aménagement de l’intersection Delmas 75 – Faustin 1er – Delmas 83 - Fragneau-Ville - Catalpa Date Mercredi 25 avril 2012

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Compage directionnel de la circulation De 6h am à 6h pm

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POSTE 3 Intersection Fragneau-Ville - Catalpa

Projet de sortie de route Aménagement de l’intersection Delmas 75 – Faustin 1er – Delmas 83 - Fragneau-Ville - Catalpa Date Mercredi 25 avril 2012

Compage directionnel de la circulation De 6h am à 6h pm

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1) Vendredi 27 avril 2012

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POSTE 1 Intersection Delmas 75 - Faustin 1er - Fragneau-Ville

Projet de sortie de route Aménagement de l’intersection Delmas 75 – Faustin 1er – Delmas 83 - Fragneau-Ville - Catalpa Date Vendredi 27 avril 2012

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Compage directionnel de la circulation De 6h am à 6h pm

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POSTE 2 Intersection Fragneau-Ville - Delmas 83

Projet de sortie de route Aménagement de l’intersection Delmas 75 – Faustin 1er – Delmas 83 - Fragneau-Ville - Catalpa Date Vendredi 27 avril 2012

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Compage directionnel de la circulation De 6h am à 6h pm

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POSTE 3 Intersection Fragneau-Ville - Catalpa

Projet de sortie de route Aménagement de l’intersection Delmas 75 – Faustin 1er – Delmas 83 - Fragneau-Ville - Catalpa Date Vendredi 27 avril 2012

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Compage directionnel de la circulation De 6h am à 6h pm

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ANNEXES 3.-RÉSULTATS DES ESSAIS DE LABORATOIRE

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ANNEXES 3.1.-ESSAIS D’IDENTIFICATION

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ANNEXES 3.2.-ESSAIS DE PORTANCE

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ANNEXES 3.3.-PÉNÉTROMÈTRE DYNAMIQUE

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ANNEXES 4.-VÉRIFICATION DE LA STRUCTURE DE CHAUSSÉE RETENUE

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ANNEXES 5.-ABAQUES UTILISÉS

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ANNEXES 5.1.- Courbes IDF de Port-au-Prince

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ANNEXES 5.2.- MONOGRAPH POUR LA SOLUTION DEL’EQUATION DE MANING

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ANNEXES 5.3.- PREDIMENSIONNEMENT DU CORPS DE CHAUSSÉE

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