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Table des matières Introduction générale .................................................................................................... 10 Partie A : Etude et conception d’un tronçon de la route : (Nguila –Ndjolé) ................ 11 Chapitre 1 : Présentation générale du projet................................................................. 12 1.1
Contexte et cadre général du projet ................................................................ 12
1.1.1 Présentation et situation du projet ............................................................. 13 1.2
Objectifs des études et Principales composantes du projet ............................ 16
1.3
Description du milieu naturel de la zone du projet ......................................... 17
1.3.1 Climat........................................................................................................ 17 1.3.2 Relief ......................................................................................................... 21 1.4
Géologie de la zone du projet ......................................................................... 22
1.5
Description de l’environnement naturel ......................................................... 24
1.6
Caractéristiques de la plateforme existante .................................................... 26
Chapitre 2 : Etude de trafic ........................................................................................... 28 2.1
Introduction : .................................................................................................. 28
2.2
Présentation des enquêtes de trafic : ............................................................... 28
2.2.1 Analyse rétrospective des données du trafic : ........................................... 28 2.2.2 Emplacement des postes de comptage: ..................................................... 30 2.3
Résultats de comptage 2012 : ......................................................................... 32
2.4
Résultat de comptage O/D: ............................................................................. 34
2.4.1 Motifs de déplacement .............................................................................. 34 2.4.2 Transport de marchandises ....................................................................... 34 2.4.3 Matrices O/D : .......................................................................................... 35 2.5
Prévisions du trafic: ........................................................................................ 36
2.5.1 Trafic normal : .......................................................................................... 36
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2.6
Nombre de voies ............................................................................................. 40
Chapitre 3 : Etude géométrique .................................................................................... 41 3.1
Introduction .................................................................................................... 41
3.2
Norme géométrique ........................................................................................ 42
3.2.1 Définition du type de la route ................................................................... 43 3.2.2 Définition de la catégorie de la route ........................................................ 44 3.2.3 Caractéristiques géométriques .................................................................. 45
3.3
Tracé en plan .................................................................................................. 46
3.3.1 Principe de conception plane .................................................................... 46 3.3.2 Les recommandations adoptées pour le tracé en plan : ............................ 49 3.3.3 Raccordements progressifs ....................................................................... 50 3.3.4 La conception du tronçon étudié ............................................................... 50 3.4
Profil en long .................................................................................................. 51
3.4.1 Principe de conception longitudinal ......................................................... 51 3.4.2 Les recommandations de la conception longitudinale .............................. 52 3.5
Coordination tracé en plan – profil en long .................................................... 54
3.6
Profil en travers .............................................................................................. 54
3.6.1 Conception du profil en travers ................................................................ 54 3.6.2 Profil en travers type ................................................................................. 56 3.7
Etude des carrefours ....................................................................................... 57
3.7.1 Introduction ............................................................................................... 57 3.7.2 Carrefour giratoire : .................................................................................. 57 3.7.3 Carrefour plan ordinaire : ......................................................................... 60 Chapitre 4 : Dimensionnement du chaussée ................................................................. 63 4.1
Introduction ................................................................................................... 63
4.2
Présentation générale de l’étude géotechnique ............................................... 63
4.3
Trafic poids lourds et conversion en équivalent d'essieux de 13 tonnes ........ 64 2
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ENIT 13-14 4.3.1 Évaluation du trafic futur : ........................................................................ 64 4.3.2 Trafic équivalent cumulé : ........................................................................ 64
4.4
Identification des carrières des matériaux ...................................................... 67
4.4.1 Matériaux d’emprunts ............................................................................... 67 4.4.2 Carrière de roche massive ......................................................................... 68 4.5
Structure de chaussée...................................................................................... 68
Chapitre 5 : Etude de drainage ..................................................................................... 69
5.1
Etude hydrologique......................................................................................... 69
5.1.1 Principe ..................................................................................................... 69 5.1.2 Stations météorologiques disponibles ....................................................... 69 5.1.3 Pluviométrie .............................................................................................. 71 5.2
Estimation des débits ...................................................................................... 73
5.2.1 Prédétermination des crues de fréquence décennale................................. 73 5.2.2 Estimation des crues de fréquences rares ................................................. 81 5.3
Etude hydraulique ........................................................................................... 81
5.3.1 Diagnostique des ouvrages existants ........................................................ 82 5.3.2 Vérification de la capacité des ouvrages hydrauliques transversaux ........ 83 5.3.3 Drainage longitudinal de la plateforme routière ....................................... 86 Partie B : Etude et conception du tablier d’un pont de franchissement ........................ 88 Chapitre 6 : Présentation de l’ouvrage ......................................................................... 89 6.1
Description générale ....................................................................................... 89
6.2
Objectif de l’étude .......................................................................................... 90
Chapitre 7 : Etude hydraulique ..................................................................................... 91 7.1
Détermination de la plus haute eau (PHE) ..................................................... 91
7.2
Vérification du remous amont ........................................................................ 92
7.3
Tirant d’air ...................................................................................................... 92
Chapitre 8 : Choix et type d’ouvrage ........................................................................... 94 3
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ENIT 13-14
8.1
Introduction .................................................................................................... 94
8.2
Variante 1 : pont à poutre en béton armé........................................................ 94
8.2.1 Les avantages ............................................................................................ 95 8.2.2 Les inconvénients ..................................................................................... 95 8.3
Variante 2 : Pont dalle .................................................................................... 95
8.3.1 Les avantages ............................................................................................ 95 8.3.2 Les inconvénients ..................................................................................... 96
8.4
Variante 3 : Pont PIPO ................................................................................... 96
8.4.1 Les avantages ............................................................................................ 96 8.4.2 Les inconvénients ..................................................................................... 96 8.5
Variante retenue .............................................................................................. 97
Chapitre 9 : Conception et dimensionnement de l’ouvrage en TIBA .......................... 98 9.1
Pré-dimensionnement de l’ouvrage ................................................................ 98
9.1.1 Conception ................................................................................................ 98 9.1.2 Calcul des poutres ..................................................................................... 99 9.1.3 Calcul des sollicitations .......................................................................... 102 9.1.4 Ferraillage de la poutre modèle .............................................................. 104 9.2
Optimisation sur le nombre des poutres ....................................................... 105
9.2.1 Conception .............................................................................................. 105 2.2.2 Calcul des poutres ................................................................................... 106 9.2.2 Calcul des sollicitations .......................................................................... 106 9.2.3 Ferraillage de la poutre modèle .............................................................. 108 9.3
Etude de l’hourdis ......................................................................................... 108
9.3.1 Etude de l’hourdis pour la variante 1 ...................................................... 108 9.3.2 Etude de l’hourdis pour la variante 2 ...................................................... 112 Chapitre 10 : Comparaison économique entre les variantes en TIBA ....................... 113 10.1
Comparaison économique ......................................................................... 113 4
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ENIT 13-14
10.2
Choix de la variante optimale ................................................................... 114
Chapitre 11 : Calcul des entretoises d’about (Variante choisie) ................................ 115 11.1
Introduction ............................................................................................... 115
11.2
Ferraillage de l’entretoise.......................................................................... 115
11.2.1 Sollicitations de calcul .......................................................................... 115 11.2.2 Calcul des armatures longitudinales ..................................................... 115 11.2.3 Calcul des armatures transversales ....................................................... 116 Conclusion .................................................................................................................. 117 Références .................................................................................................................. 118
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Liste des figures Figure 1 : Situation de la route : Batchenga-Ntui-Yoko-Tibati-Ngaoundere .............. 14 Figure 2 : Situation générale dans la sous-région ...................................................... 15 Figure 3 : Situation générale dans la région du Centre et de l’Adamaoua ................ 16 Figure 4 : Pluviosité moyenne annuelle au Cameroun (hauteur d’eau en m) ............ 19 Figure 5 : Températures moyennes annuelles au Cameroun (en °C) ......................... 19 Figure 6 : Les zones de végétation au Cameroun (d’après R Letouzev) ..................... 20 Figure 7 : Carte du climat du Cameroun .................................................................... 21 Figure 8 : Carte du relief du Cameroun ..................................................................... 22 Figure 9 : Les principales roches mères du Cameroun .............................................. 24 Figure 10 : Les zones de végétation du Cameroun ...................................................... 25 Figure 11 : Problème d’ensoleillement au PK 10+500 ............................................... 25 Figure 12 : Problème d’ensoleillement au PK 30+800 ............................................... 25 Figure 13 : Plateforme réduite ..................................................................................... 27 Figure 14 : Instabilité de la Plateforme ....................................................................... 27 Figure 15 : Carte de localisation des postes de comptage du MINTP [1] .................. 29 Figure 16 : Carte de positionnement des postes de comptage et d’enquête O/D sur l’axe du projet (2012) .............................................................................................................. 31 Figure 17 : Trafic journalier moyen par grande catégorie de véhicule par poste (2012) ....................................................................................................................................... 33 Figure 18 : Principaux motifs de déplacement sur l’axe du projet (2012) .................. 34 Figure 19 : Principales marchandises transportées sur l’axe du projet (2012) .......... 35 Figure 20 : Rectification du tracé (Type 2) du PK12+200 au PK16 au niveau du Village ISSANDJA .................................................................................................................... 48 Figure 21 : Amélioration des caractéristiques géométriques d'une courbe ................ 49 Figure 22 : Vue de la totalité de l’axe en plan (Piste) ................................................. 51 Figure 23 : Vue de la totalité de l’axe en plan (Civil3D) ............................................ 51 Figure 24 : Vue de la totalité du profil en long (Piste) ................................................ 53 Figure 25 : Vue d’une partie du profil en long (Civil3D) ............................................ 54 Figure 26 : Profil en travers type en section courante ................................................ 56 Figure 27 : Profil en travers type au niveau des traversées d’agglomérations ........... 57 Figure 28 : Caractéristiques géométriques d’un carrefour giratoire .......................... 58 6
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Figure 29 : Carrefour Giratoire à NGUILA ................................................................ 60 Figure 30 : Caractéristiques géométriques d’un carrefour plan ordinaire ................. 60 Figure 31 : Largeur de la chaussée > 6m (en section courante) ................................. 61 Figure 32 : Caractéristiques minimales applicables aux aménagements de carrefours sur les routes secondaires à chaussée étroite (inférieure à 5 m) ............................................. 61 Figure 33 : Caractéristiques géométriques d’un carrefour plan ordinaire ................. 62 Figure 34 : Structure de chaussée ................................................................................ 68 Figure 35 : Situation des stations météorologiques .................................................... 70 Figure 36 : Pluie journalière - station Yoko - ajustement à une loi Gumbel ............... 71 Figure 37 : carte des pluies journalières décennales ................................................. 72 Figure 38 : courbes intensités – durées – fréquences pour Yoko................................. 72 Figure 39 : Schéma des méthodes d’estimation des débits .......................................... 73 Figure 40 : Graphe de détermination de Kr70 pour la zone tropicale sèche en fonction de de la superficie ................................................................................................................... 77 Figure 41 : Graphe de détermination de Kr100 pour la zone tropicale sèche en fonction de de la superficie ................................................................................................................... 78 Figure 42 : Graphe de détermination du temps de base pour la zone tropicale sèche en fonction de de la superficie ..................................................................................................... 78 Figure 43 : Etat actuel de l’ouvrage existant .............................................................. 90 Figure 46 : Profil en travers d'un oued ........................................................................ 91 Figure 47 : Courbe du débit en fonction de la hauteur ................................................ 92 Figure 46 : Section transversale de la poutre (variante1) ........................................... 99 Figure 47 : coupe transversale du pont pour la variante 1 ......................................... 99 Figure 48 : Section transversale de la poutre (variante1) ......................................... 105 Figure 49 : coupe transversale du pont pour la variante 1 ....................................... 105 Figure 50: Hourdis général........................................................................................ 109 Figure 51: Diffusion d’une charge P localisée sur le plan moyen de la dalle ........... 110
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Liste des tableaux Tableau 1 : Evolution du trafic journalier moyen sur l'axe RN15 2000-2009 ............. 30 Tableau 2 : Trafic journalier moyen par poste et par catégorie de véhicule sur l’axe du projet .................................................................................................................................. 33 Tableau 3 : Matrice O/D agrégée du trafic passagers au poste d’entrée de YOKO (2012) ....................................................................................................................................... 35 Tableau 4 : Matrice O/D agrégée du trafic marchandises au poste d’entrée de YOKO (2012) ...................................................................................................................... 36 Tableau 5 : Taux de croissance du PIB par scénario de croissance (2012-2040) ..... 37 Tableau 6 : Taux de croissance du trafic passager sur l’axe du projet par scénario de croissance (2012-2040) ........................................................................................................... 38 Tableau7 :Taux de croissance du trafic normal marchandise sur l’axe du projet, par s cénario de croissance (2012 - 2040) ....................................................................................... 38 Tableau 8 : Trafic poids lourd induit aux horizons 2020, 2030 et 2040 par scénario [1] ............................................................................................................................................. 39 Tableau9 :Trafic sur l’axe du projet (en veh.j) en 2012 et aux horizons 2020, 2030 et 2040 [1] ................................................................................................................................ 40 Tableau 10 : Normes techniques d’aménagement à utiliser ........................................ 43 Tableau 11 : Caractéristiques des routes principales ................................................. 44 Tableau 12 : Caractéristiques géométriques minimales ............................................. 45 Tableau 13 : Valeur des rayons, conception générale du tracé .................................. 52 Tableau 14 : Profil en travers selon l'ARP ................................................................. 55 Tableau 15 : Pentes transversales et devers en courbe .............................................. 55 Tableau 16 : Caractéristiques de la plate-forme projetée .......................................... 56 Tableau 17 : Classe de portance de sol ....................................................................... 64 Tableau 18 : Classe de trafic........................................................................................ 67 Tableau 19 : Pluie annuelle ........................................................................................ 71 Tableau 20 : Paramètres de l'équation de détermination de Kr70 pour la zone tropicale sèche en fonction de l'indice de pente et de la classe d'infiltrabilité ....................................... 76 Tableau 21 : Paramètres de l'équation de détermination de Kr100 pour la zone tropicale sèche en fonction de l'indice de pente et de la classe d'infiltrabilité ........................ 77 Tableau 22 : Coefficient de pointe .............................................................................. 79 8
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Tableau 23 : Coefficient de ruissellement ................................................................... 80 Tableau 24 : Les résultats des ajustements .................................................................. 84 Tableau 25 : Résumé des CRT pour la poutre de rive ............................................... 102 Tableau 26 : Résumé des CRT pour la poutre centrale ............................................. 102 Tableau 27 : Résumé des CRT pour la poutre modèle ............................................... 102 Tableau 28 : Les moments fléchissant de la poutre principale à l’ELS ..................... 103 Tableau 29 : Les moments fléchissant de la poutre principale à l’ELU .................... 103 Tableau 30 : les efforts tranchants à l’ELS ................................................................ 104 Tableau 31 : les efforts tranchants à l’ELU ............................................................... 104 Tableau 32 : Ferraillage longitudinal de la poutre ................................................... 104 Tableau 33 : Espacement des armatures transversales ............................................. 105 Tableau 34 : Valeurs de CRT pour la poutre de rive ................................................. 106 Tableau 35 : Valeurs de CRT pour la poutre centrale ............................................... 106 Tableau 36 : Valeurs de CRT pour la poutre modèle ................................................ 106 Tableau 37 : Les moments fléchissant de la poutre principale à l’ELS ..................... 107 Tableau 38 : Les moments fléchissant de la poutre principale à l’ELU .................... 107 Tableau 39 : les efforts tranchants à l’ELS ................................................................ 108 Tableau 40 : les efforts tranchants à l’ELU ............................................................... 108 Tableau 41 : Ferraillage longitudinal de la poutre ................................................... 108 Tableau 42. Espacement des armatures transversales............................................... 108 Tableau 43 : Moments fléchissant et efforts tranchants de la dalle articulée............ 110 Tableau 44 : Moment fléchissant transversal pour différentes charges .................... 110 Tableau 45 : Moments fléchissant totaux ................................................................... 111 Tableau 46 : Efforts tranchants résultants ................................................................. 111 Tableau 47 : Ferraillage de l’hourdis ........................................................................ 111 Tableau 48 : Ferraillage de l’hourdis ........................................................................ 112 Tableau 49 : Couts de la « variante 1» ...................................................................... 113 Tableau 50 : Couts de la « variante 2» ...................................................................... 114 Tableau 51 : Valeurs des sollicitations maximales .................................................... 115
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Introduction générale Le réseau routier joue au Cameroun un rôle déterminant dans l’aménagement du territoire et le développement économique et social. Le développement des infrastructures routières, priorité accordée aux axes permettant de désenclaver les grands bassins de production et faciliter le commerce transfrontalier, permet de renforcer la compétitivité des produits Camerounais sur les marchés national, sous régional et international, réduire le taux de pauvreté, le chômage et améliorer les performances économiques générales du pays. L’axe Batchenga – Ntui – Yoko - Tibati – N’gaoundéré constitue l’épine dorsale du réseau routier des régions du Centre et de l’Adamaoua. Il dessert de manière directe pas moins d’une cinquantaine d’agglomérations urbaines et rurales, ainsi que N’gaoundéré, cheflieu de l’Adamaoua. Son prolongement Sud via la RN1 permet la desserte de la capitale administrative Yaoundé puis via la RN3 vers le Sud-Ouest, la capitale économique Douala et le Port Autonome de Douala , dont la zone d’influence couvre le Tchad et la RCA. C’est sous ces objectifs que s’inscrit le projet de bitumage de l’axe Batchenga – Ntui – Yoko – Tibati – Ngaoundéré, et c’est dans le cadre du Projet de Fin d’Etudes que le bureau d’études « STUDI » nous a offert l’opportunité d’étudier un tronçon de 34km ce projet comprenant le pont de franchissement de la rivière qui se situe à 5 kilomètre du village Ndjolé Ce tronçon se situe entre les deux villages Nguila et Ndjolé de la sction Ntui-Yoko.
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Partie A : etude et conception d’un tronçon de la route : (Nguila –Ndjolé)
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Chapitre 1 : Présentation générale du projet
1.1 Contexte et cadre général du projet Le secteur du transport joue un rôle fondamental dans l’économie du pays. Représentant 15% du PIB il est très certainement un des «moteurs» du développement, et ceci s’explique par les distances considérables qui séparent les zones de production actuelles ou potentielles et zones de consommation ou d’exportation. Bien que le Gouvernement du Cameroun semble partager cette considération, il s’avère que la route «reçoit» pour son entretien et son développement, des ressources largement inférieures à celles qu’elle «donne» à l’Etat et à la collectivité nationale; sur ce dernier aspect également, la comparaison avec d’autres pays de la région est largement défavorable au Cameroun [1]. Les résultats des différentes études dans le domaine montrent que l’investissement public (qui comprend l’infrastructure routière) par rapport au PIB au Cameroun est très faible. Les deux sources n’utilisent pas exactement les mêmes indicateurs, mais permettent de comparer le Cameroun aux autres pays africains sub-sahariens, ceux de la CEMAC en particulier [1]. Une série de réformes visant à améliorer la situation du secteur a été formulée et, en partie, mises en exécution. On se trouve donc dans une phase dynamique ou le cadre de référence du secteur change souvent. L’aménagement de la route Batchenga – Ntui – Yoko – Tibati – Ngaoundéré s’inscrit dans le cadre de la stratégie de modernisation et de mise à niveau des secteurs d’appui au développement économique adoptée par l’Etat Camerounais et qui vise la mise en place d’un système de transport permettant la réduction des coûts de transport, le développement des échanges et l’intégration des économies régionales. La modernisation de l’axe du projet vient ainsi combler les insuffisances du réseau routier camerounais, qui ont été relevées par plusieurs documents qui ont traité de la stratégie de développement et de planification des transports : le « Plan Directeur Routier du Cameroun, 2004 » et la « Stratégie Sectorielle des transports, 2009 » et qui mettent l’accent sur les trois principaux éléments suivants
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La couverture limitée du réseau routier, à l’origine d’un enclavement prononcé de plusieurs régions,
Le faible taux de bitumage, 15 % du linéaire total du réseau et (iii) l’état, généralement mauvais à très mauvais, des axes routiers, formant un handicap de taille pour la valorisation des potentialités économiques de plusieurs régions et un frein pour le relèvement des revenus de leurs populations.
Le Plan Directeur Routier (PDR) retient une stratégie de rattrapage en matière de réhabilitation du réseau et l’augmentation des ressources budgétaires du fond routier au cours des vingt prochaines années. Une nouvelle classification routière a été dans ce cadre introduite, basée sur une hiérarchisation des axes en fonction de critères socio-économiques et environnementaux. Le PDR s’est, également, fixé l’objectif d’atteindre un taux de bitumage de 34 % à l’horizon 2025. La route Batchenga – Ntui – Yoko – Tibati – Ngaoundéré présente la vocation d’un important axe d’échange nord-sud reliant la capitale Yaoundé et les régions du Centre et du Sud à la région d’Adamaoua, du Nord et d’Extrême Nord, tout en desservant, directement ou à travers un réseau de pistes qui se greffent sur la route, plusieurs villes, localités et villages. L’étude de cette route et la réduction de la longueur du couloir, devraient contribuer au renforcement de la compétitivité de la voie camerounaise comparée aux autres alternatives de désenclavement utilisées par les deux pays. Elle consolidera la fonction de transit du pays, le rayonnement international de ses infrastructures de transport et son positionnement comme plaque tournante des échanges commerciaux en AfriqueCentrale. Dans ce contexte, Le tronçon Batchenga – Ntui – Yoko – Tibati - Ngaoundéré reste le chaînon manquant pour assurer l’achèvement de la liaison internationale Douala - Yaoundé – N’djaména en empruntant l’itinéraire le plus court. 1.1.1 Présentation et situation du projet Le projet étudié est programmé dans le cadre de la construction de certaines routes du réseau national camerounais ; notamment de la route permettant de relier Batchenga (intersection avec la route nationale n° 1 (RN1) à Ngaoundéré. Longue de 560 km, elle fait partie de la route nationale N°15 (RN15) et joint respectivement : Batchenga – Ntui – Yoko – Tibati – Ngaoundere. Cette route se situe entre 4° 20’ et 7° 21’ de latitude Nord et entre 11° 37’ et 13° 34’ de longitude Est. 13
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Le projet s’étend sur 825 km au total, réparties comme suit :
560 km de route principale,
15 km de voiries urbaine,
250 km de pistes rurales connexes
La route objet de la présente étude s’étend sur deux Régions : la Région du CENTRE et la Région de l’ADAMAOUA.
Figure 1 : Situation de la route : Batchenga-Ntui-Yoko-Tibati-Ngaoundere[1]
Ce projet est situé dans les Régions du Centre et de l’Adamaoua, en particulier à cheval sur les Départements de MBAM et KIM et du DJEREM, la route Batchenga – Ntui – Yoko – Tibati – Ngaoundéré fait partie de la route nationale n°15 (RN15), de la route nationale n°6 (RN6) et de la provinciale n°15A. La plus part de l’itinéraire est, actuellement, en terre avec des largeurs roulables variant de 5 à 7m, permettant difficilement le croisement des véhicules. Elle traverse des régions à topographie variable qui jouissent d’un climat tropical humide à sahélien.
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Entre Batchenga et Ntui, il faut traverser le fleuve Sanaga avec le bac souvent en panne. Une étude, séparée au présent marché, d’un pont de 350 m de longueur sur le fleuve Sanaga à Ntui est déjà lancée. Le Consultant fera le nécessaire pour le raccordement à ce pont. Le début du projet est pris au niveau du raccordement à la rampe d’accès nord du pont projeté pour le franchissement du fleuve Sanaga à Nachtigal. La fin du projet est au niveau du début du revêtement à l’entrée de la ville de Ngaoundéré.
Figure 2 : Situation générale dans la sous-région [1]
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Figure 3 : Situation générale dans la région du Centre et de l’Adamaoua [1]
1.2 Objectifs des études et Principales composantes du projet Sur le plan sectoriel, l’étude vise à renforcer quantitativement et qualitativement les infrastructures de transport, en particulier le réseau routier classé, pour répondre aux besoins du pays et de l’intégration régionale dans la sous-région Afrique centrale. Sur le plan spécifique, la mission vise à disposer de l’étude détaillée de la solution technique et socioéconomique optimale d’aménagement de la route Batchenga – Ntui – Yoko – Tibati – Ngaoundéré, en vue de faciliter la recherche de financement pour les travaux. Les principales composantes du projet concernent : 16
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ENIT 13-14 L’aménagement de la route principale : Batchenga – Ntui – Yoko – Tibati – Ngaoundéré, en une route moderne Bitumée ;
Les mesures et recommandations du Plan de Gestion Environnementale et Sociale (PGES) et autres recommandations pour les volets Genre et pauvreté et approche participative ;
Pour ce faire, les études qui se déroulent en deux phases distinctes, répondront aux principaux objectifs suivants :
Réalisation des investigations de terrain nécessaires (Diagnostic de la route existante, topographie, essais et sondages géotechniques, enquêtes de trafic et socio-économiques…) ;
Définition des principes de base de conception et des options de base des aménagements ;
Conduite des études techniques d’Avant-Projet Sommaire et Détaillées pour les différents volets :
Géométrie, chaussées, Drainage, Ouvrages d’art, protections, signalisation…;
L’évaluation du coût des travaux des options d’aménagement étudiées ;
Réalisation de l’étude économique et détermination de la rentabilité du projet ;
1.3 Description du milieu naturel de la zone du projet 1.3.1 Climat Deux grandes zones climatiques globales sont parcourues par la route objet de la présente étude :
La zone climatique équatoriale dans le Centre (tronçons : Batchenga-NtuiYoko et une partie du tronçon Yoko-Tibati) et
La zone climatique tropicale du type soudanais dans l’Adamaoua (tronçons : Yoko-Tibati-Ngaoundéré)
Toutefois, La transition entre ces deux zones n’est pas nette et n’obéit pas au découpage administratif. Quand on va de Batchenga vers Ngaoundéré, la pluviosité moyenne annuelle passe progressivement de 1500 mm à 1700 mm. Dans la zone équatoriale, au centre, La pluviométrie présente deux maxima : en mai et en septembre - octobre. 17
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Le climat de cette région est à quatre saisons d’intensité et de durée inégale. Ainsi, nous distinguons :
Une petite saison de pluies (mars - juin) : c’est la saison qui connaît la meilleure répartition temporelle des précipitations.
Une petite saison sèche (juillet - août) qui est en fait un ralentissement du rythme des pluies qu’une vraie saison sèche.
Une grande saison de pluies (septembre, octobre, novembre)
Une grande saison sèche (mi - novembre, décembre, janvier, février)
La température moyenne annuelle est de l’ordre de 24°C, avec de relatifs faibles écarts thermiques.
Le climat de l'Adamaoua quant à lui est à deux saisons :
une saison sèche et
une saison humide.
La saison sèche s’étale de novembre à avril et la saison des pluies de mai à octobre. En règle générale, les précipitations moyennes dans la région tournent autour de 1700 mm par an et diminuent plus au nord. C’est au courant du mois d’août que l’on enregistre le pic des précipitations, les mois de mai et de juin sont habituellement humides. Les températures baissent de novembre à janvier et reflètent les conditions hivernales. Les températures augmentent à partir de janvier et atteignent un sommet en avril. Les pluies en mai et juin font, à nouveau, baisser les températures. La température moyenne annuelle est de l’ordre de 23°C, avec des écarts thermiques élevés.
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ENIT 13-14
Figure 4 : Pluviosité moyenne annuelle au
Figure 5 : Températures moyennes annuelles
Cameroun (hauteur d’eau en m) [2]
au Cameroun (en °C) [2]
La végétation étant tributaire du climat, de l’altitude et de l’action humaine, nous avons une végétation qui passe progressivement de la forêt en zone équatoriale à la savane en zone tropicale. La forêt se rencontre ici principalement dans le tronçon : Batchenga-Ntui-Yoko. La forêt dense humide qui est caractérise la région équatoriale est une forêt primaire verte aux arbres géants elle n’est pas très remarquable aux abords de la route du fait de l’action de l’homme autour des habitations et son occupation spatiale n’est pas continue. Elle compte plusieurs étages. Le sous-bois est presque absent, se réduisant à un maigre tapis herbeux. Lorsqu’elle est détruite par l’action de l’homme (feu de brousse, exploitation…) et c’est ce qui est de plus en plus le cas, on parle d’une forêt secondaire qui évolue vers la savane aux espèces variées ; c’est d’avantage cette forêt secondaire qui est la plus rencontrée ici. La savane est quant à elle parcourue par le tronçon : Yoko-Tibati-Ngaoundéré. On assiste à une alternance irrégulière savane arborée – savane arbustive en fonction des microclimats, de la géomorphologiques et de l’action de l’homme à l’échelle locale. Toutefois, la savane arborée se rencontre d’avantage dans la partie sud du tronçon (YokoTibati) et la savane arbustive dans la partie nord (Tibati-Ngaoundéré). Des îlots de forêt secondaire se rencontrent à des endroits particuliers tels que le long des cours d’eau : forêt galerie, ou tout simplement à des endroits présentant certaines particularités.
19
PFE
ENIT 13-14
Figure 6 : Les zones de végétation au Cameroun (d’après R Letouzev) [2]
Globalement, le Cameroun a un climat chaud et pluvieux, favorable aux activités agricoles. On distingue deux grands domaines climatiques, comportant chacun des nuances introduites par des facteurs localisés comme le relief, la pluviométrie, la végétation et la proximité de l’océan. Le climat humide d’altitude, caractérisant la région de l'Adamaoua, est marqué par une pluviométrie importante qui varie entre 900 et 1 500 mm par an. Néanmoins, la saison sèche est marquée d'Octobre à Janvier à N’gaoundéré et la température est modérée toute l'année, de l’ordre de 28 °C.
20
PFE
ENIT 13-14
Figure 7 : Carte du climat du Cameroun [2]
1.3.2 Relief Le Cameroun est caractérisé par un relief contrasté dans son ensemble, avec :
Des régions de hautes terres : les Mandara au Nord (900 m), le plateau de l’Adamaoua au Centre (1100
m) et les hauts plateaux à l’Ouest, qui s’étendent vers le Sud-Ouest jusqu’à l’océan Atlantique par une chaîne montagneuse dont le principal sommet est le mont Cameroun (4 070 m),
Des plaines, dont les principales sont les plaines côtières, la plaine du Tchad, la plaine du Diamaré et les cuvettes de la Bénoué.
21
PFE
ENIT 13-14
Figure 8 : Carte du relief du Cameroun [2]
1.4 Géologie de la zone du projet La plus grande partie du Cameroun est occupée par des roches précambriennes qui ont été subdivisées en trois groupes :
Le complexe de base (précambrien inférieur) composé d’actinites, migmatites, granites;
Le précambrien moyen se compose de roches moyennement métamorphiques (schistes et quartzites : séries du Lom, de Poli, d'Ayos) ;
Le précambrien supérieur auquel sont attribués des schistes quartzites, dolérites, etc. (séries de Mbalmayo-Bengbis, du Dja, de Mangbei, etc.…). 22
PFE
ENIT 13-14 Aucune autre roche n'est connue entre le précambrien et le crétacé : c’est un hiatus.
Le crétacé est connu dans le Sud (bassin de Douala) et dans le Nord où il représente l'avancée maximum de la transgression venue par la Benoué. Les sédiments marins, peu important, sont surmontés de grès d'origine fluviatile sur des épaisseurs considérables. Au tertiaire, des sédiments marins recouvrent le crétacé de Douala. A la fin de cette ère, la cuvette Tchadienne prend ses contours actuels et se remplit de sédiments. Le volcanisme qui a débuté au crétacé se poursuit (Mungo, Adamaoua). Au quaternaire les dépôts dans la cuvette tchadienne se poursuivent, le volcanisme reprend dans l'Ouest et dans l'Adamaoua. La succession des différentes phases volcaniques ont été réparties en 3 parties :
La série noire inférieure qui est composée de basaltes et andésites datant du crétacé. Ils sont profondément altérés et portent des sols souvent riches en hydroxydes de fer et alumine, dans l'Ouest ainsi que dans l'Adamaoua.
La série blanche moyenne est constituée de roches acides (rhyolites, phonolites, trachytes) dont l'âge est néogène. Leur altération est moins importante que celle des roches basiques sous-jacentes (et de celle qui les surmonte).
La série noire supérieure est de nouveau basaltique du quaternaire à l'actuel.
A l’exception des séries récentes, les roches volcaniques sont généralement profondément altérées. En fonction des conditions locales, actuelles et passées, cette altération a conduit à la formation de sols plus ou moins épais où l’on peut rencontrer des concentrations d’oxydes de fer, de manganèse ou d’alumine (bauxites de l’Adamaoua à Minim-Martap). Les presque 600 kilomètres que couvrent la route ici étudiée sont concernés par trois grands groupes de formations géologiques :
Les roches précambriennes faites surtout de granites et de migmatites
Les roches métamorphiques diverses du précambrien
23
PFE
ENIT 13-14 Les roches volcaniques (basaltique), du Crétacé au tertiaire, et même du quaternaire
Figure 9 : Les principales roches mères du Cameroun [2]
1.5 Description de l’environnement naturel La liaison objet de la présente étude est située dans les régions du Centre et de l’Adamaoua, plus précisément dans les départements du Mbam et Kim (chef-lieu Ntui) et de Djérem (chef-lieu Tibati), elle évolue dans une zone de contact entre la forêt équatoriale humide et la savane du centre du Cameroun, comprenant des forêts denses, des savanes boisées et des savanes herbacées. La végétation correspond aux caractéristiques de forêt dense jusqu’aux environs de la ville de Yoko et aux caractéristiques de foret galerie ou claires avec certains passages de savane sur le reste de l’itinéraire. Cette végétation envahit en plusieurs endroits la route, mettant en péril la sécurité par la réduction de la largeur roulable et empêchant un ensoleillement correct de la plate-forme 24
PFE
ENIT 13-14
qui se trouve souvent humidifiée par les nombreuses pluies accélérant ainsi la dégradation de la chaussée et la formation de bourbiers.
Figure 10 : Les zones de végétation du Cameroun
Figure 11 : Problème d’ensoleillement
Figure 12 : Problème d’ensoleillement au
au PK 10+500
PK 30+800
25
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ENIT 13-14
1.6 Caractéristiques de la plateforme existante Les caractéristiques et l’état de roulement de la plate-forme existante le long de la route Batchenga – Ntui – Yoko – Tibati – Ngaoundéré varient selon les sections. La largeur de la plate-forme, généralement adaptée aux conditions du relief, se trouve réduite à des largeurs roulables variant de 5 à 7m. Compte tenu du trafic grumiers empruntant la première partie de cet axe, des conditions de visibilité réduites et de la quasi-impossibilité d’arrêt, la liaison Batchenga – Ntui – Yoko – Tibati – Ngaoundéré présente des conditions de sécurité néfastes pour les usagers et les riverains, aggravée par la végétation qui envahi en plusieurs endroits la plateforme. Cette végétation ne permet pas un ensoleillement correct de la plate-forme qui reste humidifiée par les nombreuses pluies accélérant ainsi sa dégradation. D’autre part, les nombreux arbres et arbustes qui se trouvent perchés en crête et sur les talus de déblais sont très instables et s’effondrent souvent sur la plate-forme occasionnant des éboulements des talus et des interruptions ponctuelles de la circulation. Les travaux d’ensoleillement et de déforestage restent nécessaires sur cet axe. Les principales dégradations de chaussées observées sont les suivantes :
Apparition de "tête de chat" que sont les grosses pierres et éléments qui restent sur la plate-forme après le départ des matériaux naturels de rechargement. Ces éléments peuvent atteindre des dimensions de l’ordre de 10cm ;
Ravinements longitudinaux sur toutes les sections de pentes élevées ;
Ravinements transversaux notamment au droit des virages serrés trop déversé;
Nids de poules notamment au niveau des sections plates avec des pentes faibles;
Bourbiers au droit des passages où le mauvais sol est combiné avec un mauvais drain ;
Quelques rares passages de tôle ondulée.
Le profil en travers existant est généralement taillé en déblai avec des hauteurs de talus variant de 2m à plus de 15m sur les zones les plus accidentées. En terrain plat à légèrement vallonné, le profil en travers suit le terrain naturel permettant les rectifications et les 26
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ENIT 13-14
améliorations nécessaires. Sur la plus part de ces tronçons la route se trouve encaissée par rapport au terrain naturel.
Figure 13 : Plateforme réduite
Figure 14 : Instabilité de la Plateforme
27
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ENIT 13-14
Chapitre 2 : Etude de trafic
2.1 Introduction : Les problématiques liées au transport touchaient en particulier l’économie mais il est difficile de se limiter à la seule rentabilité financière. Les infrastructures de transport, et en particulier les routes, doivent présenter une efficacité économique et sociale, au travers des avantages et des coûts sociaux des aménagements réalisés. Les déplacements représentent une dimension de l’organisation sociale et du rapport entre l’homme et ses espaces de vie. Il est donc nécessaire d’entreprendre une démarche systématique visant à la connaissance des trafics. L’étude de trafic est une donnée nécessaire aux réflexions sur le développement des infrastructures de transport. Ainsi les caractéristiques des voies à créer et les caractéristiques des chaussées en dépendent directement. Le présent chapitre comprend deux principales sections :
Une première section d’analyse rétrospective du trafic, sur l’axe du projet sur la base des observations antérieures disponibles,
Une deuxième section, présentant les principaux résultats de la campagne de comptage et d’enquête O/D 2012.
2.2 Présentation des enquêtes de trafic : 2.2.1 Analyse rétrospective des données du trafic : Le MINTP entreprend annuellement des compagnes de comptage sur l’ensemble du réseau routier du pays (bitumé et en terre) sur la période d’une semaine, 24 heures sur 24. Quatre postes de comptage sont en relation directe avec l'axe du projet :
un premier poste sur le tronçon Batchenga – Yoko,
un deuxième poste sur le tronçon Yoko – Tibati,
un troisième sur le tronçon Tibati – Febadi,
28
PFE
ENIT 13-14
un quatrième sur le tronçon Febadi – N’gaoundéré. Le poste de comptage entre Tibati et Febadi est le seul situé sur un tronçon bitumé appartenant à l’axe de l’étude.
Figure 15 : Carte de localisation des postes de comptage du MINTP [1]
L’examen des résultats des comptages antérieurs sur l’axe du projet permet de dégager les principaux constats suivants :
Une demande de transport sur l’axe du projet qui dépasse rarement 250 v.j, reflet de l’état dégradé de l’axe routier et à l’origine d’un enclavement aigu de la zone d’influence.
L’importante part des poids lourds dans la structure du trafic empruntant l’axe.
Le rôle marginal de l’axe du projet dans la gestion des trafics de bout en bout (trafic de transit), confirmant la vocation locale de l’axe du projet, la raison principale devant être le mauvais état de la chaussée et l’absence de drainage.
29
PFE
ENIT 13-14
Année
TMJ 2000 2001 2002 2003 2004
125 130 125 160 60
2005
90
2007 2008
240 185
2009
240
Tableau 1 : Evolution du trafic journalier moyen sur l'axe RN15 2000-2009 (YOKO - BATCHENGA) [1]
En dépit de sa position stratégique dans la mobilité et les déplacements régionaux, nationaux et internationaux, l’axe du projet présente un état de dégradation avancé, à l’origine d’une demande de transport faible dans sa totalité, comparée aux axes concurrents ou similaires. L’axe impose aussi des coûts d’exploitation élevés de véhicules que les transporteurs répercutent sur les usagers par le biais de tarifs plus élevés. Le mauvais état de la route augmente également la durée du voyage et une dépense supplémentaire de carburant. Il est aussi à l’origine d’une réduction de l’accessibilité de la zone d’influence et un ralentissement important du développement économique. 2.2.2 Emplacement des postes de comptage: Pour notre tronçon le positionnement de la poste est au village de Ndjolé, à mi‐ chemin entre Ntui et Yoko ; donc les trafics sont calculés par la poste 3 dans la section trois : « Périphérie Ntui Yoko »
30
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ENIT 13-14
Figure 16 : Carte de positionnement des postes de comptage et d’enquête O/D sur l’axe du projet (2012) [1]
Pour les enquêtes O/D, l’instruction a été donnée pour que l’échantillonnage de la population mère à enquêter soit le plus grand possible (15 % et plus). Dans la pratique ce taux a été atteint avec une moyenne, tout poste confondu, de 35 %. Pour une définition précise des diverses catégories des véhicules, le Consultant a pris en considération la classification retenue par l’Administration Camerounaise, qui se base sur les expériences des comptages passés et représentant de manière significative le parc véhicule du pays. Les dix (10) catégories suivantes ont été ainsi retenues :
voiture particulière
pick up et véhicules 4 x 4
minibus
camionnette marchandise < 2 t
autocar
camion 2 essieux 31
PFE
ENIT 13-14
camion 3 essieux
ensemble articulé
grumier
camion-citerne ou engin spécia
La méthode de comptage utilisée est le comptage manuel, qui consiste à installer aux postes de comptage, un agent recenseur à qui lui a été remis un certain nombre de petits matériels et une série de fiches de comptage pour la semaine couverte par la campagne. Ces recenseurs ont été doublés par des agents enquêteurs chargés de la campagne d’enquête O/D avec pour instruction d’atteindre un taux d’échantillonnage maximal. La fiche de comptage se présente sous la forme d'une matrice : en ligne, figurent les catégories de véhicule, en colonne, figurent les heures de comptage, avec le total en ligne du trafic par catégorie de véhicule et en colonne le trafic par tranche horaire. La fiche d’enquête O/D se présente sous la forme d’un questionnaire commun à tous les véhicules et des interrogations spécifiques aux véhicules de transport marchandises : description de la marchandise transportée, volume et conditionnement. Les zones d’émission et d’attraction du trafic ont été choisies telles qu’elles assurent un minimum d’agrégation de la matrice O/D. Une partie finale de l’enquête traite des prédispositions des usagers à emprunter l’axe du projet. Il s’agit d’évaluer les contraintes observées par les usagers relatives à la circulation sur l’axe et sonder leurs opinions quant à leur utilisation de l’axe une fois aménagé.
2.3 Résultats de comptage 2012 : Le tableau suivant présente le trafic journalier moyen diurne en 2012 sur les neuf (2) postes de comptage situés sur l’axe du projet. Il représente la moyenne des comptages enregistrés par jour (de 24 h) et par catégorie de véhicule, dans les deux sens de circulation, sur la semaine du 28/02/2012 au 05/03/2012.
32
PFE
ENIT 13-14 Poste
Ndjolé
V. Particulière % vol (par jour)
16 28%
Pick up et 4x4
14
% vol (par jour) Minibus % vol (par jour) Camionnette < 2 t % vol (par jour) Véhicules légers % vol (par jour) Autocar % vol (par jour)
24% 3 5% 1 2% 34 59% 0 0%
Camion 2 ess.
3
% vol (par jour) Camion > 2 ess.
5% 3
% vol (par jour)
6%
Ensemble articulé % vol (par jour) Grumier % vol (par jour)
2 3% 15 26%
Camion-citerne/Engin spécial
0
% vol (par jour) Poids lourds % vol (par jour)
0% 23 41%
Trafic journalier moyen par poste
57
Tableau 2 : Trafic journalier moyen par poste et par catégorie de véhicule sur l’axe du projet [1]
150 100
V,L P,L
50
Total 0 ngjolé
Figure 17 : Trafic journalier moyen par grande catégorie de véhicule par poste (2012)
33
PFE
ENIT 13-14
2.4 Résultat de comptage O/D: 2.4.1 Motifs de déplacement
Les taux de réponse à la question relative au motif de déplacement ont été largement atteints pour tous les postes d’enquête, avec une valeur moyenne de 96 %. A partir des réponses recueillies, on peut tirer les principaux constats suivants : Le travail constitue pour 82 % des enquêtés, le principal motif de déplacement, quel que soit le type de véhicule. Le motif familial vient en deuxième ordre avec 13 %, Par type de véhicule, les véhicules légers se déplacent pour le motif « travail » à raison de 80 % et le motif « familial » pour environ 17 %, Pour les véhicules marchandises, « travail » et « marché/commerce » constituent le principal motif de déplacement (94 %).
Figure 18 : Principaux motifs de déplacement sur l’axe du projet (2012)[1]
2.4.2 Transport de marchandises Les 32 catégories de marchandises suivantes, ayant fait l’objet du questionnaire, sont les suivantes. Présent dans 17 % des déplacements, le Mais constitue le produit principal transporté sur l’axe du projet, suivi des Conteneurs (13 %) et du ciment et matériaux de construction (10 %).
34
PFE
ENIT 13-14
Figure 19 : Principales marchandises transportées sur l’axe du projet (2012)[1]
2.4.3 Matrices O/D : Les matrices O/D sont traitées séparément par poste de comptage et par grande catégorie de véhicule (passagers et marchandises). Le trafic passagers enregistré à l’entrée de Yoko est essentiellement généré par le couple Ntui (49 %) et Yoko (39 %). Le département de Mbam et Kim et la ville de Tibati sont toujours présentes comme émettrices de trafic passagers avec respectivemet 6 et 4 %. La capitale Yaoundé contribue en moyenne à hauteur de 10 % la formation du trafic. O/D
Mbam et Kim
Ntui
Yaoundé
Yoko
Total
Mbam et Kim Ntui
1%
6% 48%
6% 49%
Tibati
4%
Yaoundé Yoko
6%
24%
Total
6%
24%
Tibati
2%
4% 1%
3% 39%
54%
100%
3% 2%
8%
Tableau 3 : Matrice O/D agrégée du trafic passagers au poste d’entrée de YOKO (2012)[1]
Les constats dégagés pour le trafic passagers sont également valables pour le trafic marchandises dont la majeure partie est générée par Ntui (39 %) et Yoko (32 %).
35
PFE
ENIT 13-14
Toutefois, la ville de Douala qui n’apparaissait pas dans les flux de trafic passagers intervient dans l’émission des flux de marchandises à hauteur de 17 %. O/D
Douala
Douala Mbam et Kim Ntui Tibati Yoko Total
Mbam et Kim 16%
Ntui
Tibati
Yaoundé
Yoko
1%
9% 39% 1% 10%
16%
31% 31%
1%
2% 1% 3%
39%
Total 17% 9% 39% 3% 32% 100%
Tableau 4 : Matrice O/D agrégée du trafic marchandises au poste d’entrée de YOKO (2012) [1]
2.5 Prévisions du trafic: 2.5.1 Trafic normal : 2.5.1.1 Taux de croissance de la population de la zone d’influence du projet La population Camerounaise est estimée à 19,4 Millions d’habitants en 2010. Le taux de croissance démographique a atteint une moyenne de 2,8 % au cours de la période (1992 – 2010), soit une augmentation de la population de 1,64 au cours des vingt dernières années. Selon les prévisions de l’INS, la population totale devrait atteindre un effectif de 31 Millions d’habitants en 2030 et 38,5 Millions d’habitants en 2040, soit un taux de croissance annuel moyen à long terme de 2,3 %. 2.5.1.2 Indicateurs macro-économiques Le Consultant adoptera, pour les années à venir, les trois scénarios suivants :
Un scénario haut, qui tient en compte des objectifs de la « vision Camer oun 2035 », le taux de croissance annuel moyen du PIB serait de 7,5 % pour la période (2012 - 2020), 8 % sur la décennie (2021 2030) et 8,5 % au cours de la décade (2031 – 2040).
Un scénario moyen, avec des taux de croissance moyens du PIB inférieurs de 1,5 % par rapport au PIB du scénario haut.
Un scénario bas, avec des taux de croissance moyens du PIB inférieurs de 1 % par rapport au PIB du scénario moyen.
36
PFE
ENIT 13-14
Periode 2012-2020 2021-2030 2031-2040
Sénario bas DPIB/PIB 4.5% 5.0% 5.5%
Scénrio moyen Scénario haut DPIB/PIB DPIB/PIB 6.0% 7.5% 6.5% 8.0% 7.0% 8.5%
Tableau 5 : Taux de croissance du PIB par scénario de croissance (2012-2040) [1]
2.5.1.3 Taux de croissance du trafic véhicules passagers : Les relevés des trafics antérieurs ne constituent pas une base statistique suffisante pour extrapoler les taux de croissance du trafic. Pour l'estimation du taux de croissance du trafic voyageur, essentiellement national, le Consultant a adopté un modèle qui consiste à lier l’évolution du trafic à des facteurs explicatifs :
croissance de la population de la zone d’influence du projet et
taux de croissance du revenu de la population, qui sera approché par le PIB per capita.
Avec :
ΔVP/VP:
Taux de croissance annuel moyen du trafic véhicules passagers
ΔP/P:
Taux de croissance de la population de la zone d’influence
directe du projet
ΔR/R :
Taux de croissance du PIB per capita
k
Coefficient d’élasticité par rapport au PIB per capita
:
Les études récentes réalisées par le Consultant, dans des pays similaires en termes de caractéristiques socioéconomiques, préconisent une élasticité égale de 1,3. Le Consultant pren dra cettevaleur pour l’estimation du taux de croissance du trafic passager, pour la populat ion, on retiendra un taux de croissance égal à 2,5 % pour la période (2012 – 2020) et de 2,3 % pour la période (2021 – 2030). Ce taux se réduirait à 2,15 % au‐ delà (2031 ‐ 2040).
37
PFE
ENIT 13-14
Sur cette base, le taux de croissance du trafic passager s’élève aux valeurs suivantes :
Periode 2012-2020 2021-2030 2031-2040
DP/P 2.50% 2.30% 2.15%
k 1.3 1.3 1.3
Sénario bas DPIB/PIB DT/T 4.5% 5.2% 5.0% 5.9% 5.5% 5.5%
Scénrio moyen DPIB/PIB DT/T 6.0% 7.2% 6.5% 7.9% 7.0% 8.6%
Scénrio haut DPIB/PIB DT/T 7.5% 9.2% 8.0% 9.9% 8.5% 10.6%
Tableau 6 : Taux de croissance du trafic passager sur l’axe du projet par scénario de croissance (2012-2040) [1]
2.5.1.4 Taux de croissance du trafic normal marchandise : La croissance du trafic marchandise, essentiellement à vocation nationale, est fonction de l'évolution économique de la zone d'influence du projet. Le modèle d’estimation du taux de croissance s’écrit de la manière suivante :
Avec :
ΔPL/PL
:
Taux de croissance annuel moyen du trafic poids lourd
ΔPIB/PIB
:
Taux de croissance annuel moyen du PIB (ou de la
valeur ajoutée)
m
:
Coefficient d’élasticité du trafic poids lourd par rapport
au PIB (ou de la valeur ajoutée) Dans les pays en voie de développement, diverses études montrent que m varie entre 1.2 et 2. En l’absence de données rétrospectives sur le trafic poids lourd, exprimé en veh.km, sur l’axe du projet, on retiendra un taux d’élasticité moyen de 1.4, légèrement supérieur au minimum. Periode 2012-2020 2021-2030 2031-2040
M 1.4 1.4 1.4
Sénario bas DPIB/PIB DT/T 4.5% 6.3% 5.0% 7.0% 5.5% 7.7%
Scénrio moyen DPIB/PIB DT/T 6.0% 8.4% 6.5% 9.1% 7.0% 9.8%
Scénrio haut DPIB/PIB DT/T 7.5% 10.5% 8.0% 11.2% 8.5% 11.9%
Tableau7 :Taux de croissance du trafic normal marchandise sur l’axe du projet, par scénario de croissance (2012 - 2040) [1]
38
PFE
ENIT 13-14
2.5.1.5 Trafic induit : Le trafic induit lié à la réhabilitation de l’axe du projet est principalement relatif à la diminution des coûts d’exploitation des véhicules Dans les calculs, on retiendra que 90 % du transport sera effectué par voie ferroviaire, la part restante de 10 %, transportée par voie routière. Le tableau suivant présente le trafic poids lourd induit aux différents horizons par scénario.
Sénario pessimiste Sénario moyen Sénario optimiste
2020 3 4 10
2030 6 9 19
2040 9 13 29
Tableau 8 : Trafic poids lourd induit aux horizons 2020, 2030 et 2040 par scénario [1]
Sur la base de ces calculs, le consultant retient le trafic poids lourd induit relatif au scénario moyen, soit véh.jours en 2020 et un taux de croissance annuel moyen de 7,2 % entre 2020 et 2040. 2.5.1.6 Prévision du trafic dévié : Mettre à niveau l’axe du projet, avec la mise en œuvre d’un aménagement répondant aux exigences en termes de qualité de service, de confort et de sécurité, devrait impacter la distribution de la demande de transport entre les quatre alternatives. Cela toucherait en priorité les segments « passager » et « marchandise » à l’échelle nationale, principalement les régions du Nord et l’Extrême Nord. La part du trafic national marchandise opéré entre le Nord et le Sud du pays, via la RN1, est en moyenne égale à 21 %. Elle s’élève à 11 % pour le trafic international marchandise, soit en tout, un volume de 265 v.j tel que cela est présenté dans le tableau suivant. Pour l’évaluation du trafic dévié, trois hypothèses (basse, moyenne, haute) ont été retenues, relatives aux parts probables de report du trafic marchandise sur l’axe du projet. Elles prennent en compte les coûts de transport relatifs aux alternatives offertes à l’usager, les divers intérêts des transporteurs le long du parcours (liens avec les opérateurs économiques à Yaoundé, groupage éventuel de la marchandise dans les plateformes logistiques existantes, obstacles non physiques éventuels, ..), l’origine et la destination finale de l’usager et les contraintes générées par chaque alternative (souplesse du transport par route, fluidité du trafic, …). 39
PFE
ENIT 13-14
Les transporteurs internationaux ayant exprimé, pour une bonne part, leur désir d’emprunter l’axe du projet une fois aménagé, il est recommandé d’examiner de près la revue de la convention (de transit) entre les deux pays, signée en 1999. Le taux de croissance du trafic dévié est confondu avec : Le taux de croissance du trafic normal marchandise national, relatif au sous-segment : demande nationale de marchandise. Le taux de croissance du commerce extérieur Tchadien, relatif au sous-segment « demande internationale de marchandise.
2.6 Nombre de voies Pour la détermination du nombre des voies, le trafic est exprimé en unité de véhicule particulier (uvp). Pour ce calcul, les conversions suivantes ont été prises :
1 véhicule léger = 1 uvp ;
1 poids lourd = 2 uvp.
Le Tableau suivant représente les valeurs du Trafic Moyen Journalier Annuel (TMJA) en uvp/j à partir de l’année du comptage (2012), celle de la mise en service (2020), ensuite 10 ans après (2030) et 20 ans après (2040). La valeur du TMJA en 2040 ne dépasse pas le seuil de saturation qui est égale à 15000 uvp. Dans ce cas une route de deux voies a été adoptée. Sénario bas Section
2012
2020
2030
2040
Périphérie Ntui Yoko
66
221
419
845
2012 66
2020 278
2030 631
2040 1520
2012 66
2020 301
2030 812
2040 2343
Sénario moyen Section Périphérie Ntui Yoko Sénario haut Section Périphérie Ntui Yoko
Tableau9 :Trafic sur l’axe du projet (en veh.j) en 2012 et aux horizons 2020, 2030
et 2040 [1]
40
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Chapitre 3 : Etude géométrique
3.1 Introduction Comme c’est le cas pour les projets d’infrastructures de transport en général, et des projets routiers en particulier, le choix du niveau de service de l’aménagement repose sur un compromis entre les considérations techniques, économiques et socio-environnementales. Partant des indications des Termes de référence et des objectifs du projet, une analyse des conditions du terrain et des contraintes est menée en vue de vérifier l’adéquation des choix de base du projet, portant notamment sur :
Le volume et la nature du Trafic prévisionnel sur la durée de vie du projet.
Les catégories de la route projetée en fonction des variations du relief travers
Les caractéristiques du tracé actuel et les possibilités d’amélioration permettant de répondre aux catégories de route proposées en considérant le confort et la sécurité des usagers ;
Les conditions de traversée des villes et agglomérations situées le long du tracé;
Les possibilités de maintien de certains éléments de la route existante, des ouvrages hydrauliques ou des ponts existants;
La disponibilité des matériaux naturels en adéquation avec les structures de chaussée proposées ;
Les aménagements des voiries urbaines, pistes connexes et autres aménagements socioéconomiques compte tenu de la situation actuelle et des besoins exprimés par les populations et les autorités locales;
Les mesures environnementales, sociales, genre et pauvreté compte tenu de la situation actuelle et des besoins exprimés par les populations et les autorités locales;
Les conditions économiques actuelles et prévisibles du Cameroun.
La prise en compte de l’ensemble de ces éléments permettra d’arrêter les éléments de base et les choix principaux des options d'aménagement des différents volets de l’étude.
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En conclusion, la problématique de l’étude consiste à concevoir un projet routier adapté aux conditions du site, répondant aux objectifs de confort et de sécurité optimales, intégré dans son environnement naturel et socio-économique par un ensemble de mesures environnementales et d’aménagements connexes répondant à certains besoins des populations vivant dans la zone d’influence, tout en assurant une rentabilité économique acceptable.
3.2 Norme géométrique La première étape de conception d’un projet routier consiste au choix des caractéristiques générales qui fixent les règles et les caractéristiques à adopter, notamment le choix :
Du type de route, qui fixe les règles de traitement des carrefours, points d’échange et accès ;
De la catégorie de route (de chaque type), qui fixe les principales caractéristiques du tracé ;
Du profil en travers (notamment la largeur des voies et des accotements);
Les ouvrages à étudier sont composés d’éléments importants tels que les ouvrages d’art mais également d’autres parties importantes telles que les chaussées latérales et adjacentes, les rampes d’accès, les carrefours, etc. Plusieurs types et catégories de routes pourraient ainsi concerner un seul ouvrage et les normes techniques d’aménagement sont proposées selon les principales références suivantes :
ARP : Aménagement des Routes Principales – Recommandations techniques pour la conception générale et la géométrie de la route – SETRA – Août 1994 [4].
VU : VOIRIE URBAINE - Guide général de la voirie urbaine – Conception, Aménagement, Exploitation – CETUR ;
CG : Carrefours Giratoires – Les Carrefours Plans sur Routes Interurbaines – SETRA.
Le tableau suivant récapitule les normes proposées pour chacune des sections à aménager :
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Tableau 10 : Normes techniques d’aménagement à utiliser
3.2.1 Définition du type de la route Un type de route est défini par un ensemble de contraintes qui permettent, surtout, d’assurer la cohérence entre les interfaces de la route avec son environnement d’une part, et les principales caractéristiques d’autre part. Le choix du type de route vise à assurer l’adéquation de la route aux fonctions que l’on veut assurer ou privilégier. En milieu interurbain, les routes principales sont caractérisées par trois types :
Les routes de type L ainsi désignées par la notion de grandes liaisons, sont les "autoroutes»;
Les routes de type T, pour lesquelles la fonction d’écoulement du trafic de transit à moyenne ou grande distance est privilégiée, sont les routes express à une chaussée
Les routes de type R, qui constituent l’essentiel des réseaux des voies principales en rase campagne, sont multifonctionnelles, ce sont les "Artères interurbaines" et les "Routes".
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Les caractéristiques par type de routes sont résumées dans le tableau ci-après :
Tableau 11 : Caractéristiques des routes principales [4]
3.2.2 Définition de la catégorie de la route A l’intérieur de chaque type de route on distingue quelques catégories (ou sous types) entre les quelle existent des différences qui concernent essentiellement les caractéristiques techniques minimales du tracé en plan et du profil en long. Ces différences concernent essentiellement les aspects de confort dynamique en section courante. Pour les routes de Type R, on distingue les catégories suivantes :
Les routes de montagne peuvent être considérées comme hors catégorie, ou comme catégorie particulière à l’intérieur de chaque type de route.
La catégorie R60 qui, en relief vallonné, permet un bon compromis entre le coût et la sécurité ;
La catégorie R80 qui est généralement bien adaptée lorsque les contraintes de relief sont faibles ;
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Les caractéristiques géométriques minimales de chaque catégorie sont présentées cidessus. Ainsi, la catégorie R80 est bien adaptée lorsque les contraintes de relief sont faibles, la catégorie R60 permet, en relief vallonné, un bon compromis entre le coût et la sécurité. La catégorie de routes de montagne n’est pas appliquée pour le présent Projet. Les caractéristiques de la catégorie supérieure, correspondant à une vitesse de référence de 80km/h, seront systématiquement retenues en relief plat à légèrement vallonné et lorsque la topographie des sites traversés le permet. Par ailleurs, le changement entre deux catégories à l’intérieur d’un même type de route peut intervenir au niveau d’une modification perceptible de la topographie et de l’environnement, le respect des conditions d’enchaînement du tracé permet d’assurer de bonnes conditions de transition. Toutefois, la longueur d’une section homogène doit être supérieure à 10 km afin d’éviter une succession de sections de caractéristiques différentes. 3.2.3 Caractéristiques géométriques Pour chaque catégorie projetée sur la route Nguila – Ndjolé, les valeurs limite des caractéristiques planes et longitudinales qui traduisent principalement les objectifs de confort et de sécurité sont les suivantes :
Tableau 12 : Caractéristiques géométriques minimales [4]
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L’utilisation fréquente de grands rayons de courbure peut se révéler néfaste en encourageant les usagers à pratiquer des vitesses continuellement élevées défavorables à la sécurité notamment au niveau des points particuliers.
3.3 Tracé en plan 3.3.1 Principe de conception plane Les règles de dimensionnement du tracé en plan et du profil en long visent à assurer des conditions de confort homogènes adaptées à chaque catégorie de route, et à garantir de bonnes conditions de sécurité. Ces objectifs de confort et de sécurité se traduisent essentiellement par les caractéristiques géométriques minimales à respecter et par des principes d’enchaînement des éléments du tracé et des conditions de visibilité. L’adaptation de la vitesse de référence à la nature du relief traversé de manière à tenir compte des considérations économiques tout en améliorant les caractéristiques géométriques et les conditions de confort et de sécurité ; Principe de conception plane : L’amélioration de certains virages par la mise aux standards normaux des rayons de courbures en fonction des valeurs indiquées pour la vitesse de référence adoptée pour chaque section. Pour les sections de catégorie R80, il est envisagé d’éviter l’utilisation des valeurs minimale (R=240m), la valeur minimale généralement utilisée est R=300m, sauf contraintes particulières ; L’amélioration de certains virages de rayon inférieur à 300m et situés en extrémité d’alignements droits de longueur supérieure à 1km en vue de répondre à la première règle d’enchaînement du tracé ; La rectification du tracé afin de tenir compte des règles d’enchaînement du tracé permettant une bonne transition et perception de la géométrie par l’usager; La rectification du tracé dans le cas où la sinuosité est inutile compte tenu de l’environnement topographique; Eviter les très longs alignements droits de longueur supérieure à 5km;
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Eviter les courbes dont le développement présente des longueurs importantes (type autoroutier) ; Les élargissements de la plate-forme en profil mixte seront effectués du côté des déblais sauf au niveau des zones rocheuses et des très hauts talus de déblai; Les élargissements du côté remblais sont à éviter notamment au droit des hauts ravins; L’amélioration en plan à l’approche des ouvrages quand ces derniers sont à reconstruire; Toutefois, certaines rectifications nécessitent des terrassements importants, elles sont retenues dans le cas où elles représentent des points singuliers à l’intérieur d’une section de bonnes caractéristiques. Dans le cas de contraintes majeures du relief, le projet ne prévoit que l’amélioration des caractéristiques tout en assurant les règles de transition de part et d’autre. Un déclassement de la catégorie de la section considérée est souvent nécessaire. Compte tenu de caractéristiques géométriques projetées de la route à concevoir ainsi que des principes de conception présentées ci avant, et en se basant sur les images satellitaires habillés par les courbes de niveau, les reconnaissances détaillées de la route existante et les levés topographiques découlant d'un couloir de tracé arrêté avant le lancement des travaux de terrain, un certain nombre de déviation et d’améliorations de tracé sont proposés. Il s’agit des trois types d'améliorations et déviations suivants :
Type 1: Rectifications ou déviations de tracé "gratuites" : Ils ne nécessitent pas de grands terrassements ni travaux de protections inhabituels de la plateforme de la route à projeter ;
Type 2: Rectifications ou déviations de tracé "normalisées": Afin d'assurer les Principes de conception présentés dans un chapitre antérieur et d'éviter les valeurs minimales (planes et longitudinales), ces améliorations et déviations de tracé sont primordiales et "non coûteuses". Les déviations et rectification de ce type nécessitent des travaux de terrassements, généralement en terrain meuble. D’où la nécessité d'assurer l'équilibre entre les quantités de déblai et de remblai.
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ENIT 13-14 Type 3: Rectifications ou déviations de tracé "coûteuses mais nécessaires»: Dans le cas de relief difficile où les caractéristiques géométriques des virages sont assez contraignantes et posent un problème majeur de sécurité et de confort de l'usager.
Ces améliorations nécessitent, dans certains cas, des travaux de terrassement importants et de protection de la plateforme "couteuses". Les figures qui suivent illustrent quelques déviations, rectifications et améliorations apportées au tracé de la route :
Figure 20 : Rectification du tracé (Type 2) du PK12+200 au PK16 au niveau du Village ISSANDJA
La première déviation prend naissance à l'entrée du village ISSANDJA et la deuxième déviation de tracé reprend à la sortie du village. Actuellement, le tracé de la route existante au niveau de la première déviation prononce un rayon de courbure égale à 100m (R = 100m) et une pente élevée (P=7%). On a proposé cette déviation de type 2 afin d'offrir une meilleure visibilité à l'entrée et à la sortie du village et répondre aux caractéristiques géométriques (planes et longitudinales) pour une vitesse de référence 60 km/h tout en gardant des caractéristiques planes minimales à l'entrée et à la sortie du village afin d'exiger à l'usager de ralentir en répondant aux règles d'enchainement du tracé.
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Figure 21 : Amélioration des caractéristiques géométriques d'une courbe
3.3.2 Les recommandations adoptées pour le tracé en plan : Pour l’aménagement de routes existantes comme c’est le cas du présent projet, et en plus des valeurs et conditions limites du tracé qui traduisent les conditions de confort et de sécurité, il convient de vérifier certaines conditions supplémentaires d'enchaînement du tracé et de procéder quand il est nécessaire à des dérogations réglementées. Cependant l’utilisation fréquente de grands rayons de courbure peut se révéler néfaste en encourageant les usagers à pratiquer des vitesses continuellement élevées défavorables à la sécurité notamment au niveau des points particuliers. Catégories R60 et R80: Il convient dans le cas d'aménagement de routes existantes, de :
Règle n°1 : Eviter en extrémité d'alignements droits importants (L > 1 km) et quelle que soit la catégorie, les courbes de rayon < 300 m.
Règle n°2 : De respecter lorsque 2 courbes se succèdent, la condition suivante concernant leurs rayons R1 et R2 : R1/R2 est compris entre 2/3 et 3/2 sauf si R1 et R2 sont supérieurs à 500 m.
Règle n°3 : Exclure les courbes en ove, en C et à sommet, en revanche les courbes dites en " S " peuvent être utilisées.
Règle n°4 : Dans le cas où l’on ne tient pas compte des valeurs minimales des rayons, les conditions d’enchainement 1 et 2 s’appliquent mais doivent être complétées par une indication : si un virage de faible rayon fait suite à un 49
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ENIT 13-14 alignement droit de moins de 500 m de longueur L, il est recommandé dans la mesure du possible de vérifier que : R>L/4
3.3.3 Raccordements progressifs Les courbes circulaires déversées de rayon R inférieur à Rnd sont introduites par des raccordements progressifs (arcs de clothoïdes). La longueur de l'arc de clothoïde est donnée dans le cas de routes à 2 voies par la formule suivante [4]: L = inf. (6 R0,4 ; 67) Cette longueur est une longueur minimale mais il n'est pas recommandé de recourir à des valeurs supérieures qui risquent de rendre l'appréciation de la courbe finale plus difficile pour l'usager. 3.3.4 La conception du tronçon étudié Dans la conception du tronçon routier objet de ce projet, les règles de conception expliquées ci-dessus ont été respectées le plus que possible. Dans certains cas, il est impossible de rectifier le tracé existant à cause de la bonde fond topo insuffisante. Le tracé est en fait composé d’une succession droite, clotoide, cercle, droite tout en respectant les principes de conceptions plane qui nous conduit à un tracé en plan homogène. La figure suivante présente le pourcentage des alignements droits ainsi que les virages. Noté Bien : Pour respecter la méthodologie et les normes de conception pour notre tronçon nous avons eu quelques contraintes sur le logiciel « Piste5 » et pour cela nous avons choisi le logiciel « AutoCad Civil 3D ». En effet « piste » est le plus ancien, il est essentiellement destiné à l'étude des projets linéaires du type route et autoroutes, l’architecture générale est un peu difficile en différents modules interdépendants, la largeur des profils types est fixée (problèmes pour les biseaux d'entrée et de sortie : créer un profil type pour chaque PT courant), ainsi seulement trois couches pour le profil type. En contrepartie le principe de fonctionnement de « AutoCad Civil 3D » permet à peu près tout type de modélisation 3D. Il offre une grande facilité de création, analyse, modification et combinaison des objets surfaces ainsi que de nombreux outils 50
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complémentaires (création d'ouvrages d'art, module géotechnique, analyse et modélisation hydraulique et hydrologique...). Depuis peu le module Autodesk Vehicle Tracking (licence supplémentaire) permet de générer les épures de girations, les parkings, les giratoires de façon plus automatique. « AutoCad Civil 3D » demande une bonne maîtrise des paramétrages pour en tirer profit, et la création de projets importants demande la maîtrise d'une méthodologie particulière de séparation des entités en différents fichiers. Dans la suite des captures d’écrans ont été pris lors de manipulation sur logiciel de conception. Les tracés sont exprimés en détail dans l’annexe routier.
Figure 22 : Vue de la totalité de l’axe en plan (Piste)
Figure 23 : Vue de la totalité de l’axe en plan (Civil3D)
3.4 Profil en long 3.4.1 Principe de conception longitudinal La mise aux standards normaux des rayons en angle rentrant ou en angle saillant en fonction des valeurs indiquées pour la vitesse de référence adoptée pour chaque section, toutefois, les valeurs minimales sont à éviter sauf contraintes particulières :
La modification du profil en long dans les déclivités dépassant la valeur limite indiquée par la vitesse de référence;
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L’écrêtement des bosses afin d’améliorer les conditions de visibilité notamment au niveau des sommets en angle saillant.
L’élimination des successions de points hauts et points bas, par l’écrêtement des bosses et par remblaiement des points bas en essayant d’optimiser au maximum l’équilibre déblais/remblais ;
Le rehaussement du profil en long dans les passages en zones inondables afin de mettre la plateforme hors d’eau;
Le rehaussement du profil en long au droit des ouvrages hydrauliques de manière à permettre leur calage correct par rapport aux "fil d’eau" naturels des écoulements ;
L’amélioration du profil en long à l’approche des ouvrages d’art afin de tenir compte des hauteurs nécessaires pour l’ouvrage (Remous + PHE + Tirant d’air + Structure);
L’amélioration du profil en long au niveau des zones plates afin d’assurer une pente minimale de
0,5% (le cas échéant 0,3%) permettant l’écoulement des eaux dans les ouvrages longitudinaux ;
3.4.2 Les recommandations de la conception longitudinale Le profil en long est composé d'éléments rectilignes caractérisés par leur déclivité (pente ou rampe), et des raccordements circulaires (ou paraboliques) caractérisés par leur rayon. Pour des raisons de confort dynamique et de confort visuel notamment, les paramètres géométriques du profil en long doivent respecter les caractéristiques limites résumées dans le tableau ci-après : catégorie de route Déclivité maximale Rayon minimal en angle saillant (en m) Rayon minimal en angle rentrant (en m)
R60 7% 1500 1500
T80 et R80 3000 2200
Tableau 13 : Valeur des rayons, conception générale du tracé [4]
En angle saillant, ces valeurs minimales ne suffisent pas toujours à assurer les conditions de visibilité de sécurité, qui dépendent des vitesses pratiquées, et doivent être 52
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prises en compte; ces conditions peuvent conduire à adopter, en angle saillant, des rayons supérieurs à ceux qui sont préconisés ci-dessus. Un arc de cercle unique d'un grand développement remplace parfois avantageusement une succession d'arcs plus courts et de segments de droite, Sauf difficulté d'insertion dans le site, un profil en long en très léger remblai, à condition que le talus de remblai ait une pente suffisamment douce (pente inférieure à 33%), est souvent préférable à un profil en long en déblai, ou établi strictement au niveau du terrain naturel, pour des raisons relatives à la construction et à l'assainissement.
Figure 24 : Vue de la totalité du profil en long (Piste)
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Figure 25 : Vue d’une partie du profil en long (Civil3D)
La Figure suivante montre le pourcentage en d’alignement droit et en virage par rapport à la longueur totale du tracé.
3.5 Coordination tracé en plan – profil en long Il est important de veiller à la bonne coordination du tracé en plan et du profil en long afin :
D’assurer de bonnes conditions générales de visibilité ;
D’assurer un certain confort visuel en évitant un tracé trop brisé ou discontinu ;
De chercher à faire coïncider les sommets du tracé en plan et les courbes du profil en long ;
D’éviter de faire coïncider le début des courbes (de rayon inférieur à 300m) avec un point haut du profil en long ;
3.6 Profil en travers 3.6.1 Conception du profil en travers Le profil en travers d’une route, est représenté par une coupe perpendiculaire à l’axe de la route, il permet de définir les caractéristiques de la chaussée, les accotements, les fossés et l’emplacement des équipements.
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Routes à fort trafic (> 6000 v/j) Ou à accès limités Ou à fort trafic lourd (> 500 PL/j) Trafic lourd non négligeable (> 50 à 100 PL/j) Ou trafic total relativement important (> 2000 v/j) Autre cas
Accotement droit
Largeur roulable
Accotement gauche
1,5 m
7m
1,5 m
1,5 m
6m
1,5 m
1m 1m 0,75 m
6m 5,5 m 5,5 m
1m 5,5 m 5,5 m
Tableau 14 : Profil en travers selon l'ARP [4]
Tableau 15 : Pentes transversales et devers en courbe [4]
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La largeur des voies de circulation est normalement de 3,5m en aménagement neuf.
Tableau 16 : Caractéristiques de la plate-forme projetée [4]
3.6.2 Profil en travers type En se basant sur les Termes de Référence, l’environnement du projet, les normes en vigueur "Aménagement des Routes Principales – SETRA 1994" et des considérations économiques les caractéristiques du profil en travers en section courante recommandé sont les suivants : En section courante
Largeur de la plate-forme : 10,50 ;
Largeur de la chaussée : 7,00 m (2 voies de 3,5m chacune) ;
Largeur des accotements : 1,50 m (y compris bande de guidage de largeur 0,25m) ;
Berme : 0.75 m au niveau des hauts remblais et ravins et au droit des
Zones équipées de dispositifs de retenue
Arrondis de talus : 1 m de part et d’autre en cas de remblais ;
Figure 26 : Profil en travers type en section courante
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Au niveau des traversées d’agglomérations, la largeur des accotements sera élargie à 2,0m permettant ainsi un dégagement supplémentaire de sécurité pour les piétons. Au niveau des villages importants, des trottoirs de largeur 2,0m seront aménagés de part et d’autre de la plate-forme:
Figure 27 : Profil en travers type au niveau des traversées d’agglomérations
3.7 Etude des carrefours 3.7.1 Introduction Sur l'ensemble de l'itinéraire plusieurs carrefours ont été rencontrés. Il s’agit généralement d’accès secondaires, notamment forestières, qui seront aménagés en carrefours en "T" en assurant les conditions géométriques de giration (rayon d’entrée 15 à 20m et rayon de sortie 15 à 25m), ce sont les carrefours Type 3. Pour les accès un peu importants, des ilots séparateurs et voies de stockage pour la protection des mouvements "Tourne à Gauche" de la voie principale sont à prévoir, ce sont les carrefours Type 2. Pour les accès les plus importants, des Giratoires Type 1 sont prévus. 3.7.2 Carrefour giratoire : 3.7.2.1 Caractéristique : Les principales caractéristiques géométriques des carrefours plans du type giratoire sont récapitulées par ce qui suit :
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Figure 28 : Caractéristiques géométriques d’un carrefour giratoire
- Constituée d’une seule voie sauf si la largeur est supérieure à 9,0m : 6,0 m < La < 9,0 m
Chaussée annulaire
- Rayon du giratoire : 12,0 m < Rg < 25,0 m - Sur-largeur roulable : Sla = 1,50 m si Rg < 15,0 m - Dévers de 1,5 à 2% orientée vers l’extérieur - Généralement une seule voie de largeur Le = 4,0 m ; dans le cas de 2x2 voies, rabattre à une seule voie physiquement ou par Les entrées
marquage au sol et le cas échéant maintenir les deux voies de 7,0 m. - Rayon d’entrée Re = 15,0 m et dans tous les cas 10m < Re < 15m et Re 1200v/h : Ls =
Les sorties 7,0 m
- Rayon de sortie 15 m < Rs < 20 m 58
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ENIT 13-14 - Longueur du triangle : L = Rg . - Hauteur du triangle : H = Rg/4 - Rayons de raccordements du triangle : Rr = 4 x Rg
Îlots séparateurs
- Rayons de raccordements des nez : r = Rg/50 - Retrait au niveau de l’anneau : 1,0 m - Retrait sur la voie : 0,25 ou 0,5 m - Prévoir
une zone de 2,0 m pourvue de toute végétation
pour assurer Îlot central
la visibilité. - Sur-largeur - Dévers
intérieure : 0,5 m
: 15%
Ces valeurs peuvent être réajustées en fonction des conditions du site et en fonction de l'importance de l'aménagement. Ces aménagements seront menés conformément aux plans types d’aménagement des carrefours joint au dossier plans de la présente étude. 3.7.2.2 Carrefour giratoire au village Nguila : Outre l'amélioration de la fluidité de la circulation sur un nœud bien déterminé, le giratoire à un rôle de diminution de la vitesse à l'approche de ce nœud. Le giratoire joue alors le même rôle qu'un chicane de ralentissement. A l'entrée, à la sortie et en traversée d'agglomération, on peut rencontrer des caractéristiques géométriques minimales avec la difficulté de rectification et d'amélioration de tracé. Avec l'existence de routes ou pistes secondaires, dans un nœud bien déterminé et afin d'assurer la sécurité des riverains et exiger aux usagers de ralentir, l'implantation d'un carrefour giratoire est une solution bien démontrée. En effet, à l'intersection de la RN15 avec la piste qui mène au village Yapka au niveau d'un virage de rayon 120m, nous avons remarqué l'existence d'un ravin à droite rendant l'amélioration de tracé difficile. Ainsi, l'implantation d'un giratoire avec trois (03) branches au village NGUILA s'avère la meilleure solution assurant la fluidité du trafic ainsi que la sécurité des riverains. 59
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Figure 29 : Carrefour Giratoire à NGUILA
3.7.3 Carrefour plan ordinaire : 3.7.3.1 Caractéristique : Les principales caractéristiques géométriques des carrefours plans du type ordinaire sont récapitulées par ce qui suit :
Figure 30 : Caractéristiques géométriques d’un carrefour plan ordinaire
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Sur les routes principales de type R, les carrefours plans ordinaires sont normalement constitués par l'intersection de deux routes (au moins) appartenant à des réseaux de niveaux hiérarchiques différents.' Cela se traduit par la présence d'une route « principale » (par rapport au carrefour considéré) qui doit être prioritaire, et d'une ou plusieurs routes « secondaires » (toujours par rapport au carrefour considéré), qualifiées de routes non prioritaires.
Figure 31 : Largeur de la chaussée > 6m (en section courante)
Figure 32 : Caractéristiques minimales applicables aux aménagements de carrefours sur les routes secondaires à chaussée étroite (inférieure à 5 m)
3.7.3.2 Carrefour plan ordinaire au village Nguila : Par rapport à d'autres types de carrefours (giratoire, dénivelé), les carrefours plans ordinaires ont un niveau de sécurité en moyenne peu élevé. Leur conception doit donc viser principalement à maximiser la sécurité — les difficultés relatives à la capacité sont quant à elles assez rares en rase campagne.
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On donne, dans ce chapitre, des recommandations pour atteindre cet objectif, tout en adaptant l'aménagement aux caractéristiques des trafics, ainsi que les règles et les paramètres pour construire et dimensionner ses différentes composantes.
Figure 33 : Caractéristiques géométriques d’un carrefour plan ordinaire
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Chapitre 4 : Dimensionnement du chaussée
4.1 Introduction Pour le dimensionnement du corps de chaussée, on a utilisé le Guide Pratique de Dimensionnement des Chaussées pour les Pays Tropicaux-CETBP-1980. La structure de chaussée est déterminée à partir des données de trafic et des caractéristiques géotechniques[6]. Afin de pouvoir proposer une structure optimale tenant compte des contraintes locales, du climat, de la portance du sol support, du trafic, de la disponibilité et des des matériaux, on a besoin d’abord de bien connaître le sol support de la chaussée à partir de l’étude géotechnique et de connaître les matériaux disponibles.
4.2 Présentation générale de l’étude géotechnique L’étude géotechnique a été réalisée par la société d’études et d’essais des sols, matériaux et de forage d’eau « soil & water investigation »[7]. Les essais qui ont été réalisé sont les suivants :
Essai Los-Angeles
Analyse granulométrique
Proctor modifié
Teneur en eau
CBR
Pour l’utilisation du Guide Pratique de Dimensionnement des Chaussées pour les Pays Tropicaux, on a besoin de savoir les résultats des CBR réalisés sur le tronçon objet de ce projet. Le Tableau suivant donne les valeurs des CBR 95% pour chaque sondage. Pour notre tronçon la valeur du CBR 95% est 10[7]. Les caractéristiques du sol support résultant de la campagne géotechnique présentent des caractéristiques variables avec des valeurs de CBR variant en moyenne de 9 à 49. Il sera retenu un dimensionnement en fonction de la catégorie du sol pour un CBR10 – Classe deportance4 S2, pour un CBR15 et CBR20 – Classe de portance S3.
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On remarque que les caractéristiques du sol support de la zone du tronçon étudié sont hétérogènes, alors pour simplifier notre objectif et pour ne pas avoir plusieurs structures de chaussées, on a pris un CBR de 10 pour tout le tronçon.
Tableau 17 : Classe de portance de sol [6]
Les résultats précédents ont permis de conclure que le sol est de classe S2 selon le guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux.
4.3 Trafic poids lourds et conversion en équivalent d'essieux de 13 tonnes 4.3.1 Évaluation du trafic futur : Les études de trafic permettent de ressortir les flux de trafic journalier Moyen Annuel (TJMA) ainsi que les trafics horaires de pointe sur le sens le plus chargé pour les différents scénarios étudiés et alternatives étudiées. 4.3.2 Trafic équivalent cumulé : L’année de mise en service du projet est fixée à 2020 sur la base d’un éventuel démarrage des travaux prévu entre 2015 et 2020. La classe de trafic Ti est déterminée à partir du trafic poids lourds par sens compté en moyenne journalière annuelle (TMJA), pour la voie la plus chargée, à l’année de mise en service. Le trafic par sens sera considéré pour le calcul du trafic équivalent cumulé. Les coefficients d’agressivité du trafic par rapport à l’essieu de référence de 13 tonnes par type de véhicule sont les suivants :
Véhicule particulier : 0,0006 ; 64
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Camionnette marchandise et Fourgonnette < 2 t : 0,0006 ;
Camions à deux essieux et plus 1,08.
Le trafic journalier moyen annuel pour les deux sens de circulation est déterminé après une étude statistique effectuée par ….,
Le trafic cumulé équivalent est calculé par la formule suivante : ∑ Avec
TMJA : Trafic moyen annuel journalier par sens
A:
Coefficient d’agressivité du trafic par rapport à l’essieu de référence
de 13 tonnes
65
66
4
Trafic poids lourd journalier moyen (MJA) de la voie la plus chargée pendant l'année de mise en service
1
* : Trafic cumulé - ** : Agressivité par rapport à l'essieu standard de 13 tonnes - *** : Trafic équivalent cumulé par rapport à l'essieu standard de 13tonnes
385
3 352
3 323
3 296
3 271
3 250
2 230
2 212
2 195
2 181
2 166
2 153
2 142
2 131
1 119
1 111
1 103
1 96
1 88
1 82
-
6.22E+05
6.57E+03
1.0800
7.10E+03
2.92E+05
Total
camions à deux et plus (international)
35 168
32 153
29 140
27 127
24 116
22 106 97
21 89
19 82
17 75
16 69
14
63
13
58
12
53
11
48
10
9 45
9 41
8 38
7 35
7 32
2.64E+05
5.51E+04
1.0800
0.0006
2.85E+05
3.31E+01
Camionette marchandise et fourgonnette<2t
Camions à deux et plus (national)
178 164 151 139 128 119 110 102 94 88
81
75
70
65
60
56
52
49
45
42
2.96E+05
0.0006
1.78E+02
Véhicule Particulier
Trafic Journalier Moyen Annuel pour les deux sens de circulation "TJMA" 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034
N*
A**
NE***
TRONCON : Périphérie Ntui-Yoko Type de véhicule
PFE ENIT 13-14
PFE
ENIT 13-14
Tableau 18 : Classe de trafic
Le trafic équivalent cumulé permettant la justification des structures de chaussée, détaillé dans le tableau précédent, est récapitulé ci – dessous pour une durée de vie du projet de 15 ans : Pour notre section périphérie Ntui-Yoko : Neq = 2,92 105. DoncT1 : selon le guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux.
4.4 Identification des carrières des matériaux 4.4.1 Matériaux d’emprunts La reconnaissance des zones d’emprunts a été réalisée par des puits manuels et des sondages à la tarière permettant de déterminer l’épaisseur exploitable. Au total 110 emprunts ont été prospectés dans tout le projet. Pour notre section les emprunts prospectés sont essentiellement constitués par des graves latéritiques de bonne portance (CBR>30). Les indices de plasticité varient de 11 à 35 avec une moyenne de 24. Les épaisseurs des matériaux exploitables varient de0,5m à 1,8m avec une moyenne d’un mètre. Les matériaux d’emprunts, principalement des graveleux latéritiques, ne sont pas également répartis le long du tracé de la route projetée. En effet, sur les 100 premiers kilomètres, les quantités exploitables des graveleux latéritiques atteignent rarement les 15000m, ensuite la puissance augmente considérablement. Par ailleurs, l’analyse de la
67
PFE
ENIT 13-14
disponibilité des matériaux par rapport aux besoins sera développée en fonction du dimensionnement des chaussées routières. 4.4.2 Carrière de roche massive Le long du notre tracé, 2 carrières de roches massives ont fait l’objet d’investigations géotechniques. Les valeurs du Los Angeles sur les granulats sont élevées (entre 40 et 50) empêchant ainsi l’emploi de ces granulats dans le corps de la chaussée. Cela est dû probablement à l’altération en surface de la roche. Le consultant procédera à l’analyse de la roche en profondeur (moyennant des carottages) afin de confirmer la disponibilité des granulats pour leur utilisation en couche de base et/ou en couche de roulement.
4.5 Structure de chaussée La classe du sol (S2) combiné avec la classe de trafic (T1) ont permis de choisir la structure de chaussée la mieux adaptée, mais il faut prendre en compte la disponibilité des matériaux dans le site ainsi que la distance de transport s’il existe. La Figure suivante montre la structure de chaussée à retenir avec : R : Revêtement B : Couche de base F : Couche de fondation
Figure 34 : Structure de chaussée
R : 3 cm d’enrobé dense. B : 15 cm Graveleux latéritique ou grave naturelle améliorés au ciment. F : 35 cm Graveleux latéritique naturel ou grave naturelle.
68
PFE
ENIT 13-14
Chapitre 5 : Etude de drainage
5.1 Etude hydrologique 5.1.1 Principe Pour la réalisation d'aménagements hydrauliques, deux catégories d'informations particulièrement importantes et difficiles à estimer en l'absence de réseaux de mesures hydrologiques. Il s'agit d'une part des événements hydrologiques exceptionnels (crues), dont la quantification est requise pour le dimensionnement des ouvrages, et d'autre part des volumes d'écoulement des bassins versants, nécessaires à l'estimation du potentiel de développement hydraulique et au dimensionnement des retenues de barrages. Pour ce raison une étude hydrologique à effectuer pour identifier et apprécier les caractéristiques principales des bassins versants intéressant notre tracé, collecter les données pluviométriques et hydrauliques existantes et recueillir les statistiques et les courbes IDF. Noté Bien : La délimitation et ’identification des bassins versants nous avons utilisé le logiciel SIG « Global Mapper ». Pour notre tronçon nous avons choisi les données hydrologiques les plus proches c'est-à-dire les données de Yoko. 5.1.2 Stations météorologiques disponibles Il est important de connaitre les caractéristiques climatiques de la région à aménager pour deux raisons principales :
La genèse des crues dépend des facteurs météorologiques de la zone concernée. L’étude météorologique doit par conséquent précéder les calculs hydrologiques et les guider ;
La climatologie prédétermine et conditionne l’exécution des travaux. Il conviendra donc de connaitre exactement les contraintes et avantages climatiques d’une région afin de fixer le déroulement des chantiers.
69
PFE
ENIT 13-14
Les données météorologiques sont en général recueillies par des stations éparpillées sur la totalité du pays. Dans le cadre de ses compagnes hydrométriques, ses stations détiennent également un certain nombre de données météorologiques relatives aux bassins versants étudiés. Ci-dessous les stations météorologiques disponibles au Cameroun :
Figure 35 : Situation des stations météorologiques [9]
70
PFE
ENIT 13-14
5.1.3 Pluviométrie 5.1.3.1 Pluie moyennes annuelles et mensuelles
Tableau 19 : Pluie annuelle [9]
D’une extrémité à l’autre de la route, la pluie moyenne annuelle varie entre 1727,7 mm à Tibati et 1421,0 mm à Nanga Eboko. Les pluies annuelles sont assez variables et dépassent la moyenne pour certaines années. 5.1.3.2 Pluie journalière décennale (P10)
Figure 36 : Pluie journalière - station Yoko - ajustement à une loi Gumbel[9]
D’une extrémité à l’autre de la route, la pluie journalière décennale P10 est assez peu variable, avec un minimum de 81,2 mm à Yoko et un maximum égal à 105,1 mm à Tibati. A titre sécuritaire, la pluie de projet pour la période de retour décennale retenue est égale à P10= 100 mm. Cette valeur est corroborée par la carte suivante des pluies journalières décennales, et par conséquent transposable au linéaire routier dans la zone du projet.
71
PFE
ENIT 13-14
Figure 37 : carte des pluies journalières décennales [9]
5.1.3.3 Intensité des pluies horaires Les investigations menées au cours de la mission pour la reconnaissance de terrain, ont permis d’obtenir les courbes intensités – durées – fréquences pour Yoko.
Figure 38 : courbes intensités – durées – fréquences pour Yoko[9]
72
PFE
ENIT 13-14
5.2 Estimation des débits Pour l'estimation des crues décennales et des apports annuels pour les petits bassins versants non jaugés de l'Afrique sahélienne et tropicale sèche Nous avons utilisé le manuel pratique de la FAO[10], présentant les différentes méthodes existantes, selon le schéma suivant:
Figure 39 : Schéma des méthodes d’estimation des débits[9]
Du coté physiographique le manuel est conçu principalement pour estimer les caractéristiques des petits bassins versants ruraux (jusqu'à quelques centaines de km2), certaines méthodes peuvent être utilisées pour des bassins allant jusqu'à plus de 1000 km2. Le domaine d'application des méthodes est précisé dans chaque cas. 5.2.1 Prédétermination des crues de fréquence décennale La plupart des projets d'aménagement hydraulique nécessitent la définition d'une crue dite "crue de projet", pour cela les hydrologues de l'Orstom ont proposé de prendre pour référence les caractéristiques d'une crue dite "décennale", en la multipliant par des coefficients pour accroître sa marge de sécurité.
73
PFE
ENIT 13-14
5.2.1.1 Méthode Orstom En zone tropicale sèche, les conditions sont moins favorables, le taux d'humidité des sols, l'état de la couverture végétale et du niveau des nappes phréatiques devenant souvent prépondérants. Dans la méthode, le débit de pointe correspondant au ruissellement superficiel de la crue décennale est défini par la relation:
Qr10 = A . P10 . Kr10 . 10 . S/Tb10
[10]
Avec;
A
: le coefficient d'abattement
P10
: la hauteur de pluie journalière décennale
Kr10 : le coefficient de ruissellement correspondant à la crue décennale
10
: le coefficient de pointe correspondant à la crue décennale
S
: la superficie du bassin versant
Tb10 : le temps de base correspondant à la crue décennale
Ces différents paramètres sont déterminés à l'aide d'abaques ou de formules. Détermination des caractéristiques physiques du bassin versant: Dans cette partie nous avons utilisé le logiciel "Global mapper" pour délimiter les bassins versants et déterminer les la superficie, le périmètre, les altitudes, la pente moyenne et la longueur d'écoulement pour chaque bassin versant.
La superficie (S) du bassin:
Elle est exprimée en km2, peut être déterminée, par « Global Mapper » avec une précision acceptable, excepté en zone très plate.
L'indice de compacité : (Icomp = 0,282 . P . S-1/2) Il intervient dans le calcul de l'indice de pente, ne peut être calculé, avec suffisamment de précision, que si le périmètre P est mesuré sur un contour de bassin très simplifié.
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PFE
ENIT 13-14
L'indice global de pente Ig = D/L Est calculé après construction de la courbe hypsométrique du bassin qui donne le pourcentage de la superficie S du bassin versant situé au-dessus d'une altitude donnée H. en fonction de cette même altitude. Néanmoins, la longueur du rectangle équivalent étant généralement proche de celle du plus long cours d'eau, Ig reste voisin de la pente longitudinale. Le calcul d’indice de pente, ainsi que les courbes hypsométriques sont détaillés dans l’annexe.
L'infiltrabilité des sols
C'est l'aptitude d'un terrain à l'infiltration. Ce terme, essentiellement qualitatif, est utilisé de préférence à celui de perméabilité ou coefficient de perméabilité. TI (P1): bassin rigoureusement imperméable Un bassin naturel particulièrement imperméable PI, qui se situe à la frontière des classes I et TI (voir ci-après); I (P2): bassin imperméable. RI (P3): bassin relativement imperméable. P (P4): bassin perméable, TP: bassin très perméable, Pour notre cas nous avons effectué le choix des bassins relativement imperméables (RI). Détermination du coefficient d'abattement le coefficient d'abattement A est donné par la formule suivante :
[10]
S
Pan : la hauteur moyenne de précipitation annuelle, en mm.
: la superficie du bassin, en km2;
75
PFE
ENIT 13-14
Détermination de la hauteur de pluie journalière décennale La hauteur de pluie journalière décennale est la précipitation journalière correspondant à une période de retour de 10 ans. Détermination du coefficient de ruissellement Pour une précipitation décennale ponctuelle P10 différente de 70 et 100 mm, l'estimation du coefficient de ruissellement Kr10 est faite par interpolation linéaire entre les valeurs Kr70 et Kr100. Ces valeurs sont déterminées graphiquement à l'aide de courbes empiriques ou à partir de formules analytiques de forme générale:
[10] Ces formules ne s'appliquent toutefois qu'à des bassins dont la superficie est supérieure à 10 km², Pour des bassins de superficie inférieure à cette valeur, la détermination de Kr70 et Kr100 ne peut être que graphique.
Caractéristiques
a'
b'
c'
Infiltrabilité
Pente
I
15
2000
100
29,5
7
1620
100
27,5
3
1250
100
25
15
250
20
21,7
7
200
20
18,5
3
150
20
15
7
50
15
8
RI
P
Tableau 20 : Paramètres de l'équation de détermination de Kr70 pour la zone tropicale sèche en fonction de l'indice de pente et de la classe d'infiltrabilité
76
PFE
ENIT 13-14
Caractéristiques
a'
b'
c'
Infiltrabilité
Pente
I
15
2400
100
32
7
1940
100
30
3
1440
100
28
15
325
30
26
7
240
30
22
3
200
30
17
7
55
17
9,5
RI
P
Tableau 21 : Paramètres de l'équation de détermination de Kr100 pour la zone tropicale sèche en fonction de l'indice de pente et de la classe d'infiltrabilité
Figure 40 : Graphe de détermination de Kr70 pour la zone tropicale sèche en fonction de de la superficie [9]
77
PFE
ENIT 13-14
Figure 41 : Graphe de détermination de Kr100 pour la zone tropicale sèche en fonction de de la superficie [9]
Détermination du temps de base Pour notre région, les relations proposées correspondent uniquement à des hydrogrammes unitaires. Il est fort probable que, dans de très nombreux cas, les valeurs ainsi calculées soient proches de celles de l'hydrogramme réel; les bassins très imperméables étant rares et la couverture végétale, suffisamment fournie, tendant à allonger les temps caractéristiques des crues. La courbe de la figure suivante montre le temps de base en fonction de la superficie :
Figure 42 : Graphe de détermination du temps de base pour la zone tropicale sèche en fonction de de la superficie [9]
78
PFE
ENIT 13-14
Détermination du coefficient de pointe décanal Le coefficient de pointe est donné par le tableau ci-après :
Tableau 22 : Coefficient de pointe [9]
5.2.1.2 Méthode CIEH En se basant sur les études récentes du CIEH (C.Puech et D.Chabi Gonni) et en tenant compte des caractéristiques des bassins et de leur emplacement, les équations de débit décennal envisageables, sont celles calées pour les régions géographiques applicables au Sud Cameroun, soit les suivantes :
[10] Avec : Q10 : Débit décennal en m3/s, S : Surface du bassin versant en km², Ig : Indice de pente global en m/km, Kr10 : Coefficient de ruissellement décennal. P10 : Pluie journalière décennale (mm). 5.2.1.3 Méthode rationnelle Pour les petits bassins versants dont la superficie est inférieure à quelques km², la méthode utilisée est la méthode rationnelle : Q = 0,278 C.i.A [11]
79
PFE
ENIT 13-14
Avec : Q : Débit (en m3/s), C : Coefficient de ruissellement, i : Intensité de la pluie relative au temps de concentration (en mm/h), A : Superficie de bassin (en Km²). L’intensité de la pluie (i) est déterminée à partir des courbes Intensité-DuréeFréquence de Yoko. Le temps de concentration tc est déduit par la formule de Ventura :
[11] tc: Temps de concentration en heures, A : Surface du bassin versant, I : Pente moyenne du bassin versant. Coefficient de ruissellement (C) La valeur du coefficient de ruissellement (C) est extrêmement variable. Elle varie en fonction de la pente du bassin et de son couvert végétal de 0,20 à 0,90. Les valeurs considérées sont établies à partir du tableau suivant des coefficients de ruissellement de l’hydraulique routière.
Tableau 23 : Coefficient de ruissellement [9]
80
PFE
ENIT 13-14
5.2.2 Estimation des crues de fréquences rares L’estimation des débits de pointe de la crue de période de retour supérieure à 10 ans, se fera en admettant selon la théorie du Gradex (Distributions statistiques des pluies et des débits Gumbeliennes), où toute précipitation extrême au-delà de la décennale, engendre un supplément de débit égal au supplément de pluie par rapport à la pluie décennale. L’expression de cette hypothèse s’écrit : [10] Q10 : Débit décennal QT: Débit relatif à une période de retour donnée RT,Q : Coefficient de passage ;
[10] Les débits de crues autres que la décennale s’obtiennent en multipliant le débit de crue décennal par la valeur RT,Q correspondante à une période de retour T. Le tableau donné en annexe présente les caractéristiques morphologiques des bassins versants ainsi que le calcul des débits correspondants pour les différentes fréquences. L’étape suivante consiste à choisir le débit de projet pour chaque bassin versant. Ce choix consiste à combiner les résultats de débits de pointe obtenus ci-dessous pour chaque bassin versant avec le choix de la période de retour pour chaque type d’ouvrage.
5.3 Etude hydraulique L’étude hydraulique consiste à bien choisir et bien dimensionner les ouvrages qui doivent assurer le drainage de la chaussée. Le choix n’est plus arbitraire il doit être basé sur des critères bien précis parmi lesquels :
Les caractéristiques hydrauliques de l’écoulement
Les caractéristiques topographiques du site
Les caractéristiques de la zone (milieu urbain, rase compagne…)
Les spécifications routières du projet en question au sein du réseau routier
81
PFE
ENIT 13-14
5.3.1 Diagnostique des ouvrages existants La mission de terrain effectué par le bureau a permis d’effectuer la reconnaissance détaillée de la route et des écoulements, de repérer les points critiques entraînant son inondation et son endommagement. Le diagnostic a porté sur :
Le diagnostic des ouvrages existants (dimensions, état, emplacement, protection etc.)
L’inventaire des points bas et des écoulements dépourvus d'ouvrages ;
Le diagnostic de l'état du drainage latéral de la route (fossés latéraux de collecte des eaux superficielles et ouvrage de décharge, section en déblais, zones plates…).
Un diagnostic de l’état physique des ouvrages existants effectué sur la base des observations ce qui a permis de vérifier la fonctionnalité des ouvrages. Et dans cette partie le diagnostic a montré que la majorité des ouvrages répertoriés sur le tronçon en cours sont soit des buses forestières ou métalliques. En ce qui concerne les buses elles sont toutes endommagées (que ce soit dégradation de la structure, obturation totale ou partielle, affouillement à l’amont ou à l’aval …) ce qui impose leur remplacement ou bien avec des dalots simples ou multiples. Un diagnostic du fonctionnement hydraulique des ouvrages existants effectué sur la base de l’identification :
Des écoulements sur les cartes d’état-major : Pour définir les points bas dépourvus d’ouvrages et affecter les ouvrages existants aux bassins versants correspondants,
Des points bas sur le tracé de la route lors de la visite du site,
Des tronçons de la route nécessitant leur mise hors d’eau,
Dans cette étape, le diagnostic a montré que plusieurs écoulements sont dépourvus d’ouvrages ce qui fait que de nouveaux ouvrages sont prévus.
82
PFE
ENIT 13-14
5.3.2 Vérification de la capacité des ouvrages hydrauliques transversaux Les capacités des ouvrages existants ont été comparées aux débits calculés issus des bassins versants correspondants. Suivant la pente du terrain naturel, la capacité hydraulique de l’ouvrage doit être vérifiée soit en régime fluviale soit en régime torrentiel. Pour le régime fluvial, la capacité hydraulique de l’ouvrage est déterminée par la formule de Manning-Strickler, qui s’écrit:
[11] Avec : Q : Débit (en m3/s), K : Coefficient de rugosité, (K = 67 pour les ouvrages en Béton Armé, K = 30 pour les ouvrages en terre), Sm: Section mouillée (en m²), Rh: Rayon hydraulique = Sm/Pm (en m), I : Pente (en m/m). Pour le régime torrentiel, le débit de l’ouvrage est déterminé par l’expression suivante [11] :
Avec : Q : Débit (en m3/s), C : Coefficient dépendant de la forme de l’entrée, Sm : Section mouillée (en m²), g : accélération de la pesanteur (g= 9,81 m/s2) H1 : Hauteur d’eau à l’amont de l’ouvrage (en m), y : Profondeur de l’eau dans l’ouvrage (en m). 83
PFE
ENIT 13-14
La relation a été déterminée expérimentalement et elle peut se mettre sous la forme :
Q* = fonction (H1*) Selon le type de l’ouvrage cette relation peut s’écrire sous les formes suivantes : Ils sont en béton armé avec une section rectangulaire ou carré. Ce sont des ouvrages sous chaussée qui ne nécessitent aucun remblai ou bien une faible épaisseur de remblai.
Avec : g : accélération de la pesanteur = 9,81 B : largeur de l’ouvrage en m, D : Hauteur de l’ouvrage en m. On a utilisé des dalots car les ouvrages hydrauliques sont directement sous chaussée. Le Tableau 20 suivant montre les résultats des ajustements :
Tableau 24 : Les résultats des ajustements
Selon la profondeur H1, on distingue les deux conditions d’écoulement dans l’ouvrage:
Si H1= 1,25 D, l’écoulement se fait à surface libre dans l’ouvrage
Si H1 > 1,25 D, l’écoulement peut se faire à libre ou à section pleine dans l’ouvrage (suivant H1/D et la longueur de l’ouvrage)
84
PFE
ENIT 13-14
Dans le cas de la sortie libre, l’écoulement dans l’ouvrage se fait très souvent à surface libre. Pour assurer une bonne évacuation des débits admis à l’entrée de l’ouvrage il faut que le régime soit torrentiel, c’est à dire que la pente longitudinale de l’ouvrage soit égale ou supérieur à la pente critique. La vitesse d’écoulement de l’eau sera ainsi largement suffisante pour empêcher le dépôt des particules solides et réduire les risques d’obstruction de l’ouvrages par le charriage solide (branches, détritus, déchets divers…). La pente critique est déterminée expérimentalement par la relation suivante, faisant intervenir les variables adimensionnelles Q* et I*c :
Q* = fonction (I*c) Selon le type de l’ouvrage cette relation peut s’écrire sous les formes suivantes [11]:
Le paramètre B représente la largeur de l’ouvrage dans le cas d’un dalot et le rayon dans le cas d’une buse circulaire. _ Elle est également déterminée expérimentalement par la relation suivante faisant intervenir les variables adimensionnelles Q* et V* [11] : Q* = fonction (V*) Avec :
Le paramètre B représente la largeur de l’ouvrage dans le cas d’un dalot et le rayon dans le cas d’une buse circulaire.
85
PFE
ENIT 13-14
Le calcul et le dimensionnement des ouvrages, est mené en considérant certaines hypothèses liées à la pérennité des ouvrages et aux incertitudes d’entretien, notamment : la vitesse de l’eau dans l’ouvrage reste limitée à 3,5 m/s, La hauteur de remplissage ne dépasse pas 75% Les résultats de calcul de la capacité de l’ensemble des ouvrages hydrauliques projetés sont présentés en Annexe. 5.3.3 Drainage longitudinal de la plateforme routière Les effets de l'eau sur la route sont de deux sortes :
Ceux qui mettent en jeu la sécurité de l'usager (Chaussée glissante, inondation, projection de gravillons par Désenrobage des couches de surface, etc..),
Ceux qui influent sur la stabilité et la pérennité des chaussées en dominant la portance des sols de fondation.
Pour se prémunir contre les effets néfastes de l'eau et assurer la stabilité et la longévité des routes, il est nécessaire de l'équiper par un système de drainage bien adapté convenablement conçu et soigneusement dimensionné. Le drainage longitudinal consiste à faire évacuer les eaux de ruissellement en provenance de l’emprise de la route (chaussée, accotements…) et éventuellement des talus et des bassins versants extérieur environnants par l'intermédiaire des ouvrages linéaires situés selon le cas soit à gauche soit à droite, soit de deux côtés de la route. Les ouvrages de drainage longitudinaux ont pour rôle principal la collecte et le transit jusqu'à l'exutoire (cours d’eau naturel, ouvrages de décharge, …) des eaux de ruissellement. Ils doivent présenter une sécurité suffisante aux usagers de la route. 5.3.3.1 Principe du drainage Le bureau d’étude a procédé au choix de différents systèmes de drainage en fonction de la situation existante des eaux de ruissellement à évacuer et des zones traversées :
Les eaux en provenance des bassins urbains seront évacuées par des caniveaux latéraux projetés.
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PFE
ENIT 13-14
Les eaux en provenance de l’emprise de la route et des talus seront drainées par des fossés latéraux avec ou sans revêtement en fonction des aménagements existants et de la vitesse d’évacuation.
Le rejet des fossés ou caniveaux latéraux se fera au niveau des ouvrages hydrauliques transversaux ou d’exutoires existants ou projetés. 5.3.3.2 Drainage des traversées d’agglomérations La route traverse plusieurs agglomérations. Dans certaines zones urbaines l’aménagement routier prévoit des trottoirs de part et d’autre de la chassée et des caniveaux de drainage latéraux. Le drainage longitudinal sera assuré par les caniveaux projetés, de sections variables et qui se déchargent dans les ouvrages de décharges. 5.3.3.3 Ouvrages de décharge Les ouvrages de décharge sont projetés aux endroits où il faut décharger les caniveaux et les fossés. Le raccordement des caniveaux et des fossés aux ouvrages de décharge se fait par l’intermédiaire de puisards. Au niveau des talus, les eaux de décharge sont acheminées par des descentes d’eau. 5.3.3.4 Dimensionnement des ouvrages longitudinaux Lors du dimensionnent il faut respecter les conditions suivantes :
La vitesse de l’écoulement ne doit pas dépasser 3.5 m/s
La pente du fossé doit suivre le profil de la route.
La longueur du fossé ne doit pas dépasser une certaine longueur critique audessus de la quelle on aura un débordement ou un dépassement de la vitesse fixée à 3.5 m/s.
Pour dimensionner ces ouvrages, l’équation de Manning–Strickler est applicable étant donné que l’écoulement se fait à surface libre [11].
87
PFE
ENIT 13-14
Partie B : Etude et conception du tablier d’un pont de franchissement
88
PFE
ENIT 13-14
Chapitre 6 : Présentation de l’ouvrage
6.1 Description générale Pour des débits importants les ouvrages hydrauliques n’assurent et ne protègent pas la continuité d’une voie de circulation, pour cela un pont semble nécessaire. Pour notre cas nous allons remplacer le pont existant, qui se situe à 5 kilomètre du village Ndjolé, et qui possède les caractéristiques suivantes :
Type : Pont en bois
Portée : 8.8m
Largeur Chaussée : 7.2m
Hauteur par rapport au niveau d’eau : 3,0m
Etat de structure : Moyen
Nature des appuis : Culées en BA
Equipements : Trottoirs et gardes corps en mauvais état
Principales observations : Etat général mauvais, Appuis et lit envahis par la végétation
Géométrie et profil en travers Une seule voie de circulation et géométrie à améliore
Les images suivantes montrent l’état actuel de l’ouvrage existant :
89
PFE
ENIT 13-14
Figure 43 : Etat actuel de l’ouvrage existant [8]
6.2 Objectif de l’étude A l’amont immédiat du site du projet, l’oued est franchi par la route nationale N15. Cette route est le siège d’un trafic journalier qui transporte les véhicules venant du Batchenga vers la région Yoko. Cette dernière coupe l’oued en un pont qui a été construit. Pour avoir le choix adéquat nous avons effectué la démarche suivante :
Une étude hydraulique
Une étude de choix de variantes
Une étude de dimensionnement de la variante choisie.
90
PFE
ENIT 13-14
Chapitre 7 : Etude hydraulique
Les calculs hydrauliques (elles consistent essentiellement à déterminer la PHE et la profondeur d’affouillement), prédits, de la ligne d’eau d’une crue donnée ainsi que le choix de l’ouvrage convenable sont extrêmement longs et exigent des mesures topographiques et hydrauliques nombreuses sur le tronçon intéressé.
7.1 Détermination de la plus haute eau (PHE)
Figure 44 : Profil en travers d'un oued
Connaissant le débit du projet, les caractéristiques géométriques du cours d’eau par levé des profils en travers au droit du franchissement, la cote des plus hautes eaux (PHE) est obtenue par application de la formule de Manning-Strickler donnée ci-après [10]
Avec Q : débit max (en m3/s). K : Coefficient de rugosité (en S-1.m-1/3). S : section mouillée (en m²) RH : rayon hydraulique SM/PM (en m) I : pente (en mm/m). Le débit de projet pour le calage des ouvrages d’art est le débit centennal (Q100) du bassin versant BV1. 91
PFE
ENIT 13-14
350.00 300.00 250.00 Débit (Q)
200.00 150.00 100.00 50.00 0.00 0
0.5
1
1.5
2 2.5 3 Hauteur d'eau (h)
3.5
4
4.5
Figure 45 : Courbe du débit en fonction de la hauteur
La PHE (Yi) est déterminée pour Q=Qmax=179.02 m3/s. (Yi) qui correspond à la valeur du débit de crue est de 5m ; PHE=2.8m.
7.2 Vérification du remous amont Lorsque l’ouvrage de franchissement provoque une réduction de la section naturelle de l’écoulement, on observe un exhaussement de la ligne d’eau, c’est le phénomène du remous qu’il convient d’étudier. Pour notre cas nous avons fait que l’étude du tablier, donc on ne peut pas faire cette vérification.
7.3 Tirant d’air Le tirant d’air dépend, évidemment, d’une part des risques de charriages de surface et, d’autre part, de l’importance de l’ouvrage concerné. Pour des ponts de longueurs inférieure ou égale à 50 m, on adopte en général un tirant d’air au moins égal à : - 1 m en zone désertique ou semi-désertique. - 1,50 m en zone de savane. - 2,50 m en zone forestière. 92
PFE
ENIT 13-14
Ainsi pour notre cas le tirant d’air vaut 2.5m. Le niveau de la plus haute eau est de : PHE= 591 +2.8 =593.8m En prenant une revanche de r=2.5m, on trouve une côte minimale de l’intrados des poutres égale à 59.3 m.
93
PFE
ENIT 13-14
Chapitre 8 : Choix et type d’ouvrage
8.1 Introduction L’objectif est de déterminer le type d’ouvrage le plus économique capable de satisfaire le mieux possible à toutes les conditions imposées. Il faut pour cela connaître à la fois l’ensemble des contraintes à respecter et l’ensemble des types d’ouvrages qui peuvent être envisagés. La comparaison de ces deux ensembles permet de retenir la solution, ou les solutions, qui apparaissent à première vue comme les meilleures, et qui feront ensuite l’objet d’études plus approfondies. C’est une opération de synthèse dans laquelle interviennent de nombreux paramètres et qui fait essentiellement appel au jugement et à l’expérience de l’ingénieur. Pour le choix du type d’ouvrage, on prend en considération les éléments principaux suivant :
Profil en long de la chaussée
Les conditions aux sites.
Position possible pour les appuis.
La nature du sol.
Le gabarit à respecter.
Les conditions de maitre l’ouvrage
Trois variantes sont envisagées :
8.2 Variante 1 : pont à poutre en béton armé Les poutres en béton armé sont parallèles sous la chaussée, presque toujours à âme pleine, solidarisées transversalement par des voiles en béton armé formant entretoise. La couverture (le hourdis) est une dalle en béton armé qui joue le rôle de membrure supérieure de liaison des poutres. La balance entre avantages et inconvénients n'est pas toujours évidente, c'est pourquoi nous contenterons d'inventorier les différents aspects positifs et négatifs.
94
PFE
ENIT 13-14
8.2.1 Les avantages
Coût faible
Eviter le recours aux cintres s'appuyant sur le sol
La préfabrication permet d'envisager des formes de poutres assez élaborées, plus difficiles à coffrer, mais permettant de faire travailler au mieux la matière.
Le fonctionnement isostatique qui rend l’ouvrage pratiquement insensible aux déformations imposées, en particulier aux tassements différentiels des appuis et aux effets d'un gradient thermique.
8.2.2 Les inconvénients
Le coût de joints (coût initial et coût d'entretien), ainsi que l'inconfort ressenti par l'usager au passage de chaque joint, constituaient le principal inconvénient de ce type de structure.
Il ne s'adapte que difficilement aux franchissements biais ou courbes.
Tablier relativement épais
8.3 Variante 2 : Pont dalle Son domaine d’emploi est le franchissement de routes ou d’autoroutes pour une portée biaise ne dépassant pas18 m pour une dalle armé et 25 m pour une dalle précontrainte (valeur maximale à ne pas dépasser pour des raisons économiques). L’épaisseur constante e conseillée de la dalle supérieure varie de 1/22 ème pour une travée indépendante à 1/28 ème pour une dalle continue d’au moins 3 travées. Le domaine d’application du programme limite à 6 le nombre de travées et à 65 grades l’angle de biais. 8.3.1 Les avantages
Simp1icité des formes permettant la réutilisation des coffrages.
Robustesse de la structure.
Souplesse de l’ouvrage qui encaisse de 4 à 8 cm de tassement différentiel.
Minceur de la dalle (esthétique) de 18 à 25 cm suivant le nombre de travées et le type de dalle).
Faible sensibilité aux chocs (ex : voiture).
95
PFE
ENIT 13-14
8.3.2 Les inconvénients
Construction sur étaiement de tours : problème sur les cours d’eau, voie ferrée, chaussée de circulation.
Franchissement limité pour les autoroutes supérieures à 2 fois deux voies.
Pour la dalle précontrainte : besoin de main d’œuvre qualifiée pour la mise en tension.
8.4 Variante 3 : Pont PIPO L’ouvrage type PI-PO est un portique ouvert en béton armé fondé le plus souvent sur des semelles. Il est complété par des murs de soutènement destinés à retenir les terres qui constituent le remblai de la plate-forme. Le domaine d’emploi du portique ouvert se situe entre 10 et 20 m. Comme le PICF, Il est utilisé dans le cadre de passage de cours d’eau ou de chemin modeste sous voie autoroutière avec, cependant, une portée plus importante (travée de 20 m). De plus, il ne nécessite pas de déviation provisoire du cours d’eau lorsque cet ouvrage est utilisé comme franchissement de cours d’eau. Cet ouvrage nécessite un bon sol pour une fondation superficielle de bonne qualité (pression admissible supérieure à 0,3 MPa) ou des fondations sur pieux verticaux ou inclinés. De plus il est très sensible au tassement. L’épaisseur constante conseillée de la dalle supérieure est de l’ordre de 1/25 de l’ouverture biaise (40 à 80 cm). L’angle de biais sera compris entre 100 et 65 grades. 8.4.1 Les avantages
Possibilité de travailler sans déviation provisoire de la voie ou du cours d’eau franchi
8.4.2 Les inconvénients
Cher au m²
Structure sensible aux tassements différentiels entre piédroits
Supporte un remblai de l’ordre de 1 m
96
PFE
ENIT 13-14
8.5 Variante retenue Afin d’effectuer le choix le plus rationnel du type de l’ouvrage à prévoir pour le franchissement étudié, il faut prendre en considération plusieurs contraintes, liées principalement au contexte global du projet, et dont on cite : L’environnement général de l’ouvrage projeté et les exigences d’ordre esthétique et environnemental Les contraintes d’ordre technique et les contraintes d’exécution. Ainsi, en comparant soigneusement les deux variantes postulantes, tout en affectant chacune d’elles par la totalité des contraintes citées, nous parvenons à choisir de projeter un pont à poutres en béton armé T.I.B.A essentiellement pour les exigences suivantes : PHE élevé avec possibilité du transport d’arbres en période de crue qui nécessite un choix du type des poutres qui présente la plus faible hauteur Pour la préfabrication, il vaut mieux choisir une seule longueur des poutres pour les deux ponts ce qui n’est pas possible pour le cas des poutres précontraintes. Pour que notre choix soit plus pratique, on va choisir la préfabrication des poutres. Ce choix nous permet d’avoir une bonne qualité de béton (coffrage métallique), la rapidité de l’exécution et surtout le dégagement de franchissement sur l’oued (pas d’échafaudage, d’étaiement…).
97
PFE
ENIT 13-14
Chapitre 9 : Conception et dimensionnement de l’ouvrage en TIBA 9.1 Pré-dimensionnement de l’ouvrage 9.1.1 Conception 9.1.1.1 Nombre et espacement des poutres Le nombre des poutres dépend essentiellement de la largeur du tablier et la disposition des poutres de rive. L’espacement varie dans la pratique entre 1m et 2m. Nous choisissons un espacement de 1 m, ce qui nous donnera un nombre de poutre égale à 11 9.1.1.2 Hauteur des poutres L’élancement optimal des poutres (hp/Lc) est le rapport de la portée d’une travée par la hauteur total du tablier (poutre + hourdis). Il est compris généralement entre 1/17 et 1/15. Ainsi, pour L=20m, on a
Lc = Lt – 2 d = 20 – (2 × 0.5) = 19m
Avec d : distance d’about donc
1.27 ainsi nous choisissons hp=1.2m.
9.1.1.3 Epaisseur de l’âme L’épaisseur de l’âme est comprise généralement entre hp/5 et hp/3.Ce qui nous donne : ⇒
nous choisissons donc bp=0.3m.
9.1.1.4 Epaisseur du hourdis Le rôle du hourdis est multiple : Il assure la continuité de la surface du tablier en reliant les éléments de la poutraison (poutres et entretoises). Il fait office de table de compression de poutres et reçoit l’étanchéité et le revêtement de chaussée. Son épaisseur est comprise entre 20 cm et 25 cm. Nous choisissons une épaisseur de 0,20 m. Notation : Cette première conception sera nommée « variante1 ».
98
PFE
ENIT 13-14
Figure 46 : Section transversale de la poutre (variante1)
Figure 47 : coupe transversale du pont pour la variante 1
9.1.2 Calcul des poutres Les tabliers des ponts à poutres sont des structures tridimensionnelles pour lesquelles de nombreuses méthodes de calcul classiques ont été proposées. En générale, l’étude du tablier est subdivisée à l’étude de la dalle dans le sens transversale et à l’étude d’une poutre dans le sens longitudinal. La première étude donne un Coefficient de Répartition Transversale (CRT) dont on multiple avec les sollicitations (globale) retrouvées dans le sens longitudinal pour obtenir les sollicitations (moyenne) d’une poutre. Ainsi, on obtient le principe suivant : Sollicitation moyenne = CRT× Sollicitation globale
Pour déterminer les sollicitations globales, on fait souvent appel aux lignes d’influences puisqu’on a des charges mobiles.
99
PFE 9.1.2.1
ENIT 13-14
Méthode de Guyon-Massonnet Lorsque la rigidité torsionnelle des éléments d’un pont ne peut être négligée, la section
transversale du pont est considérée comme étant déformable ; c’est alors qu’on utilise la méthode de Guyon-Massonnet [14]. Cette méthode est utilisée pour le calcul des moments longitudinaux repris par les poutres et des moments transversaux repris par les entretoises pour les ponts entretoisé en zone courante ou par l’hourdis pour les ponts non entretoisés. Le problème se ramène à la détermination du coefficient K de répartition transversale des surcharges (pour le moment longitudinal) et µ (pour le moment transversale). Les lignes d’influence de ces deux paramétrés seront déterminées en fonction des paramètres d’entretoisement et de torsion. Le comportement mécanique du pont est complètement défini avec deux paramètres l’un désigne le paramètre de torsion « » et l’autre désigne le paramètre d’entretoisement « θ ». Soient :
b : la demi-largeur active du pont
L : la portée de la travée
Toutes les poutres sont identiques et caractérisé par :
Leur rigidité à la flexion : p
Leur rigidité à la torsion : p
L’hourdis qui joue le rôle des entretoise est aussi caractérisé par :
Leur rigidité à la flexion :
E
Leur rigidité à la torsion :
E
On a donc :
Paramètre de torsion :
p E 2 pE
100
PFE
ENIT 13-14
b p Paramètre d'entretoisement : L E
1
4
Après avoir calculé a et θ, on détermine les lignes d’influence de K et de µ en fonction de e lorsque y et fixé (e et y étant respectivement l’excentricité transversale de la charge appliquée sur la poutre, par rapport à l’axe longitudinal du pont). Les poutres principales sont calculées sous l’effet des charges permanentes (poids propres et superstructures) et des charges d’exploitation (système AL, B, charge du trottoir et Mc80). 9.1.2.2 Les lignes d’influences de K Pour calculer les sollicitations, on détermine la ligne d’influence pour les poutres de rive et pour la poutre centrale. Le comportement du pont et complètement défini par deux paramètres principaux :
Paramètre de torsion :
Paramètre d’entretoisement : θ =0.97
= 0.431
Dans la pratique, pour déterminer le CRT, selon la méthode de Guyon-Massonnet, on commence par la détermination de la ligne d’influence de la poutre considérée, puis on place les charges réglementaires sur cette ligne d’influence de la manière la plus défavorable. (Voir les détails dans la note de calcul). 9.1.2.3 Les coefficients de répartition transversale (CRT) Le rôle des entretoises intermédiaires est de répartir les efforts entre les poutres principales. Dans l’absence de ces derniers, c’est l’hourdis qui joue le rôle d’entretoisement. Ainsi, pour déterminer les efforts dans une poutre, on doit tenir compte de la répartition transversale des surcharges et ceci à travers le coefficient CRT. Celui-ci montre la position des surcharges transmises sur la poutre considérée. Le coefficient de répartition transversale (CRT), η, est donné par :
K n
Avec K : Coefficient déterminée par les tableaux de Guyon-Massonnet. n : Nombre des poutres principales. 101
PFE
ENIT 13-14
Les détails de calcul des coefficients de CRT sont élaborés dans la note de calcul. Charges
CRT
Caractéristiques
Cas le plus défavorable
AL (a1 ×ηAl ×LAl)
0.3
a1 = 1 ; LAl = 3.5m
une voie chargée
qtr (ηtr)
0.42 0.18 0.1
Ltr = 1.5m bc = 1.2 p=12t et 6t P=72t
un trottoir chargé
Bc (bc ×ηBc) Mc80 (η Mc)
un file de Bc un char de Mc80
Tableau 25 : Résumé des CRT pour la poutre de rive
Charges
CRT
Caractéristiques
Cas le plus défavorable
AL (a1 ×ηAl ×LAl) qtr (ηtr) Bc (bc ×ηBc) Mc80 (η Mc)
0.85 0,03 0,32 0,14
LAl=7m ; a1=1 Ltr=3 m bc=1.1 ; P=12t et 6t P=72t
Deux voies chargées Deux trottoirs chargés Deux files de Bc un char de Mc80
Tableau 26 : Résumé des CRT pour la poutre centrale
Charges
CRT
Caractéristiques
Cas le plus défavorable
AL (a1 ×ηAl ×LAl)
0.85
a1 = 1 ; LAl = 7m
deux voies chargées
qtr (ηtr)
0.42
Ltr = 1.5m
un trottoir chargé
Bc (bc ×ηBc)
0.32
bc = 1.2 p=12t et 6t
deux files de Bc
Mc80 (η Mc)
0.14
P=72t
un char de Mc80
Tableau 27 : Résumé des CRT pour la poutre modèle
9.1.3 Calcul des sollicitations Les poutres principales sont soumises aux charges permanentes et aux surcharges routières. A fin de déterminer le cas le plus défavorable, on commence à déterminer les sollicitations des charges AL, Bc, Mc80 et Mtr, ensuite on combine ces actions. On effectue l’évaluation des sollicitations aux sections critiques et à d’autres sections intermédiaires à l’ELU et à l’ELS. Cette reconnaissance de la répartition des sollicitations nous permet de faire l’arrêt des barres pour les moments fléchissant et de choisir l’espacement des armatures transversales. Pour cela on détermine les sollicitations aux sections suivantes : x=Lc/2, x=Lc/4, x= Lc/6, x= Lc/8et x=0.
102
PFE
ENIT 13-14
9.1.3.1 Moments fléchissant Les calculs des valeurs de Mxper, MxAl, Mxtr , MxBc, Mxtr, MxMc80 sont détaillés dans la note de calcul, La combinaison d’action pour les moments fléchissant est : M = Mxper + Sup( (MxAl + Mxtr) ; (MxBc + Mxtr) ; MxMc) X(m) Mper (kN.m)
0 0
Lc/8 582.03
Lc/6 741.41
Lc/4 1000.04
Lc/2 1333.85
MAL (kN.m)
0
279.99
355.59
479.99
639.98
Mtr (kN.m)
0
22.27
28.28
38.17
50.90
MBc (kN.m)
0
270.87
332.79
417.22
420.45
MMc (kN.m)
0
249.59
316.63
427.06
565.94
MELS (kN.m)
0
884.29
1125.28
1518.20
2024.73
Tableau 28 : Les moments fléchissant de la poutre principale à l’ELS
X(m) Mper (kN.m)
0 0
Lc/8 785.84
Lc/6 1000.02
Lc/4 1349.62
Lc/2 1800.7
MAL (kN.m)
0
373.32
474.12
639.98
853.31
Mtr (kN.m)
0
29.69
37.71
50.90
67.86
MBc (kN.m)
0
155.74
191.35
239.89
241.75
MMc (kN.m)
0
336.94
427.45
576.53
764.01
MELU (kN.m)
0
1188.85
1511.85
2040.50
2721.87
Tableau 29 : Les moments fléchissant de la poutre principale à l’ELU
9.1.3.2 Efforts tranchants Les calculs des valeurs T = Txper , TxAl , Txtr, TxBc , Txtr, TxMc80 sont détaillés dans les notes de calcul, La combinaison d’action pour les efforts tranchants est : T = Txper + Sup( (TxAl + Txtr) ; (TxBc + Txtr) ; TxMc)
103
PFE
ENIT 13-14 X(m) Tper (kN)
0 280.81
Lc/8 210.62
Lc/6 186.97
Lc/4 140.55
Lc/2 0
TAl (kN)
134.82
110.37
102.51
87.29
46.13
Ttr (kN)
66.61
54.53
50.65
43.13
22.80
Tbc (kN)
146.39
114.05
105.08
87.83
44.26
Tmc (kN) TELS (kN)
120.29 493.82
103.10 379.20
97.19 342.70
85.64 271.51
51.27 68.93
Tableau 30 : les efforts tranchants à l’ELS
X(m) Tper (kN)
0 379.09
Lc/8 284.37
Lc/6 252.52
Lc/4 189.47
Lc/2 0
TAl (kN)
179.75
147.16
136.68
116.38
61.51
Ttr (kN)
88.82
72.71
67.54
57.51
30.39
Tbc (kN)
195.19
152.06
140.11
117.11
59.01
Tmc (kN) TELU (kN)
162.39 663.10
139.19 509.15
131.20 460.17
115.61 364.09
69.21 91.91
Tableau 31 : les efforts tranchants à l’ELU
9.1.4 Ferraillage de la poutre modèle Après avoir déterminé les sollicitations, on passe au calcul du ferraillage de toutes les sections critiques selon le règlement BAEL 91 : Comme d’une part, toutes les sections en T sont sollicitées par des moments de flexion et que d’autre part, la fissuration est considérée comme préjudiciable, le calcul des armatures se fera à l’ELS et la vérification du béton ainsi que les aciers se feront à l’ELS. Les tableaux suivants récapitulent les ferraillages longitudinaux de la poutre modèle dans les différentes sections ainsi que les vérifications nécessaires qui sont traités dans la note de calcul :
x(m) Ferraillage
0 0
L/8 6 HA 32
L/6 7 HA 32
L/4 9 HA 32
L/2 13 HA 32
Tableau 32 : Ferraillage longitudinal de la poutre
104
PFE
Vu (MN) τu (Mpa) At (cm2) St (cm)
ENIT 13-14
0
L/8
L/6
L/4
L/2
0.663
0.509
0.460
0.364
0.092
2.05 1.57 1.42 1.12 0.28 1cadre+1étrier 1cadre+1étrier 1cadre+1étrier 1cadre+1étrier 1cadre+1étrier 4.52 cm2 4.52 cm2 4.52 cm2 4.52 cm2 4.52 cm2 20 cm
Vérifications
25 cm
30 cm
40 cm
OK OK OK OK Tableau 33 : Espacement des armatures transversales
40 cm OK
9.2 Optimisation sur le nombre des poutres 9.2.1 Conception Pour la deuxième variante, on va diminuer le nombre de poutre ce qui revient à augmenter l’espacement. Et donc nous choisissons un espacement de 1,5 m, ce qui nous donnera un nombre de poutres égales à 8. Notation : Cette conception sera nommée « variante 2 ».
Figure 48 : Section transversale de la poutre (variante1)
Figure 49 : coupe transversale du pont pour la variante 1
105
PFE
ENIT 13-14
2.2.2 Calcul des poutres 9.2.1.1 Les lignes d’influences de K
Paramètre de torsion :
Paramètre d’entretoisement : θ =0.78
= 0.364
9.2.1.2 Les coefficients de répartition transversale (CRT) Les détails de calcul des coefficients de CRT sont élaborés dans la note de calcul. Charges
CRT
Caractéristiques
Cas le plus défavorable
AL (a1 ×ηAl ×LAl)
0.64
a1 = 1 ; LAl = 7m
Deux voies chargées
qtr (ηtr)
0.4
Ltr = 1.2 m
un trottoir chargé
Bc (bc ×ηBc)
0.28
bc = 1.1 p=12t et 6t
Deux files de Bc
Mc80 (η Mc)
0.16
P=72t
un char de Mc80
Tableau 34 : Valeurs de CRT pour la poutre de rive
Charges AL (a1 ×ηAl ×LAl) qtr (ηtr) Bc (bc ×ηBc)
CRT
Caractéristiques
1.06
LAl=7m ; a1=1
0.28
Ltr=3 m
0.37
bc=1.1 ; P=12t et 6t
Cas le plus défavorable Deux voies chargées Deux trottoirs chargés Deux files de Bc
Mc80 (η Mc)
0.16
P=72t
un char de Mc80
Tableau 35 : Valeurs de CRT pour la poutre centrale
Charges
CRT
Caractéristiques
Cas le plus défavorable
AL (a1 ×ηAl ×LAl)
1.06
a1 = 1 ; LAl = 7m
Deux voies chargées
qtr (ηtr)
0.4
Ltr = 1.2 m
un trottoir chargé
Bc (bc ×ηBc)
0.37
bc = 1.1 p=12t et 6t
Deux files de Bc
Mc80 (η Mc)
0.16
P=72t
un char de Mc80
Tableau 36 : Valeurs de CRT pour la poutre modèle
9.2.2 Calcul des sollicitations 9.2.2.1 Moments fléchissant Les calculs des valeurs de Mxper, MxAl, Mxtr , MxBc, Mxtr, MxMc80 sont détaillés dans la note de calcul,
106
PFE
ENIT 13-14
La combinaison d’action pour les moments fléchissant est : M = Mxper + Sup( (MxAl + Mxtr) ; (MxBc + Mxtr) ; MxMc) X(m)
0
Lc/8
Lc/6
Lc/4
Lc/2
Mper (kN.m)
0
584,24
743,49
1004,01
1338,81
MAL (kN.m)
0
349,16
443,44
598,56
798,08
Mtr (kN.m)
0
21,32
27,08
36,55
48,73
MBc (kN.m)
0
316,818722
389,24322
487,99152
491,7744
MMc (kN.m)
0
288,31
380,98
513,85
680,95
MELS (kN.m)
0
954,72
1214,00
1639,12
2185,62
Tableau 37 : Les moments fléchissant de la poutre principale à l’ELS
X(m)
0
Lc/8
Lc/6
Lc/4
Lc/2
Mper (kN.m)
0
789,79
1004,65
1355,04
1807,4
MAL (kN.m)
0
465,55
591,25
798,08
1064,11
Mtr (kN.m)
0
28,43
36,10
48,73
64,97
MBc (kN.m)
0
650,65536
655,6992
MMc (kN.m)
0
389,22
493,77
665,97
882,55
MELU (kN.m)
0
1283,76
1632,00
2201,85
2936,48
422,424963 518,990961
Tableau 38 : Les moments fléchissant de la poutre principale à l’ELU
9.2.2.2 Efforts tranchants Les calculs des valeurs T = Txper , TxAl , Txtr, TxBc , Txtr, TxMc80 sont détaillés dans les notes de calcul, La combinaison d’action pour les efforts tranchants est : T = Txper + Sup( (TxAl + Txtr) ; (TxBc + Txtr) ; TxMc)
X(m) Tper (kN)
0 281,08
Lc/8 211,63
Lc/6 187,89
Lc/4 141,07
Lc/2 0
TAl (kN)
168,12
137,63
127,84
108,85
57,53
Ttr (kN)
63,44
51,94
48,24
41,08
21,71
Tbc (kN)
171,22
133,39
122,91
102,73
51,76
Tmc (kN) TELS (kN)
138,95 515,746075
119,10 401,20114
112,26 98,92 59,22 363,965549 290,999746 79,2428581 107
PFE
ENIT 13-14 Tableau 39 : les efforts tranchants à l’ELS
X(m) Tper (kN)
0 380,5
Lc/8 285,49
Lc/6 184.36
Lc/4 190,45
Lc/2 0
TAl (kN)
224,16
183,51
170,45
145,14
76,71
Ttr (kN)
84,59
69,25
64,32
54,77
28,95
Tbc (kN)
228,30
177,86
163,88
136,98
69,02
Tmc (kN) TELU (kN)
187,58 689,255148
160,78 538,25152
151,56 419,12
133,55 79,95 390,356329 105,657144
Tableau 40 : les efforts tranchants à l’ELU
9.2.3 Ferraillage de la poutre modèle
x(m) Ferraillage
0 0
L/8 5 HA 32
L/6 8 HA 32
L/4 10 HA 32
L/2 13 HA 32
Tableau 41 : Ferraillage longitudinal de la poutre
Vu (MN) τu (Mpa) At (cm2) St (cm) Vérifications
0
L/8
L/6
L/4
L/2
0.69
0.538
0.419
0.39
0.106
1.204 1cadre+1étrier 4.52 cm2 40 cm
0.327 1cadre+1étrier 4.52 cm2 40 cm
OK
OK
2.130 1.660 1.293 1cadre+1étrier 1cadre+1étrier 1cadre+1étrier 4.52 cm2 4.52 cm2 4.52 cm2 20 cm 25 cm 30 cm OK
OK
OK
Tableau 42. Espacement des armatures transversales
9.3 Etude de l’hourdis 9.3.1 Etude de l’hourdis pour la variante 1 L’hourdis est un élément plan d’épaisseur faible par rapport à ces autres dimensions Il est chargé perpendiculairement à son plan moyen et se calcule en utilisant un modèle élastique linéaire qui fait recours à la méthode des plaques minces. Pour les ponts à poutres, l’hourdis est supposé simplement appuyé sur les poutres principales et les entretoises. La continuité de la dalle sera par la suite prise en compte de façon forfaitaire. Le calcul de cet élément fait intervenir, pour des ouvrages courants (Pont en 108
PFE
ENIT 13-14
béton armé ou précontraint avec des entretoises sur appui), la flexion totale qui associe à la flexion locale et la flexion transversale puisque l’hourdis joue le rôle d’entretoise. L’ouvrage TIBA étudié comporte un hourdis en béton armé, son rôle est multiple. En premier lieu, il assure la continuité de la surface du tablier, et permet donc de relier les éléments de la poutraison. Il fait, par ailleurs, office de la table de compression de poutre et reçoit l’étanchéité ainsi que le revêtement de chaussée [14]. L’hourdis est coulé en place, son bétonnage est réalisé sur des coffrages appuyés sur les poutres (figure 25). On dispose des deux appuis pour une zone de l’hourdis située entre deux poutres, ce qui permet de fixer facilement le coffrage.
Figure 50: Hourdis général
9.3.1.1 Calcul des sollicitations Le calcul de l’hourdis est effectué en utilisant un modèle élastique linéaire. L’hourdis est calculé aux :
Charges permanentes (poids propre et superstructure)
Surcharges roulantes de type AL
Surcharges roulantes de type B (avec ses trois systèmes Bc, Bt, Br)
Surcharges roulantes militaires Mc80M
Avant de calculer les sollicitations dans l’hourdis on les étudie pour un panneau de dalle simplement appuyé sur les poutres principales et les entretoises. Le tablier est dépourvu d’entretoises intermédiaires, qui sont le cas rencontré de nos jours en raison de la préfabrication des poutres. Ainsi l’hourdis va jouer le rôle d’entretoisement.
109
PFE
ENIT 13-14
D’où, l’hourdis subit en plus de la flexion locale une flexion transversale. Il convient alors, comme cas le plus défavorable, de superposer leurs effets. Sollicitations dues à la flexion locale Selon le règlement du béton armé, on admet que les charges localisées appliquées à la surface de la dalle se diffusent suivant un angle de 45° jusqu’au plan moyen de la dalle. En ce qui concerne le revêtement, composé généralement d’un matériau moins résistant que le béton l’angle de diffusion des charges localisées à 37°. (Voir figure 15).
Figure 51: Diffusion d’une charge P localisée sur le plan moyen de la dalle Surcharges
Mx (kN.m)
Gper
ELU 0.59
ELS 0.44
ELU 0.00
Bc(bc = 1.1)
19.67
15.87
-7.71
Bt(bc = 1)
25.15
20.27
9.36
Br
17.33
14.22
8.15
Mc80
17.72
13.14
0.10
My (kN.m) ELS 0.00
Tx (kN.m) ELU ELS 3.35 2.49
Ty (kN.m) ELU ELS 0.00 0.00
8.81
69.69
52.27
69.69
52.27
10.79
58.14
43.60
66.43
49.82
8.71
72.67
54.50
81.37
61.03
2.71
84.47
62.57
62.69
46.44
Tableau 43 : Moments fléchissant et efforts tranchants de la dalle articulée
Sollicitations dues à la flexion transversale Charge My[kN.m/ml]
gper
qtr
Bc
Bt
Br
Mc120
0.006
-1.43
5.17
6.58
10.53
11.29
Tableau 44 : Moment fléchissant transversal pour différentes charges
110
PFE
ENIT 13-14
En superposant les efforts de flexion locale et transversale, nous dégageons les efforts à la base desquels le calcul du ferraillage sera fait. (Voir détails dans la note de calcul). X-X (kN.m/m) Sens
ELU ELS
En travée
Y-Y (kN.m/m) Sur appui
De rive
Intermédiaire
De rive
Intermédiaire
20.59 16.57
19.31 15.53
-12.87 -10.35
-12.87 -10.35
En travée
Sur appui
23.70 19.85
-14.81 -12.41
Tableau 45 : Moments fléchissant totaux
Sollicitations T0x (kN/m) ELU ELS
76.02 56.99
T0y(kN/m) 81.37 61.03
Tableau 46 : Efforts tranchants résultants
9.3.1.2 Ferraillage de l’hourdis En général, les ponts sont considérés comme des ouvrages avec fissuration préjudiciable. Le ferraillage de l’hourdis est calculé en considérant la dalle comme une poutre à section rectangulaire soumis à la flexion simple. L’hourdis est ferraillé en deux nappes inférieure et supérieure et dans les deux directions longitudinale et transversale. L’hourdis est réalisé sans reprise de bétonnage sur toute son épaisseur, il est faiblement sollicité au cisaillement. Après avoir déterminé les sollicitations, on adopte un calcul de ferraillage dans toutes les sections critiques selon le règlement BAEL 91. Le calcul se fait pour une section de longueur unité soumise à la flexion simple. Le tableau suivant récapitule les ferraillages de l’hourdis qui sont déjà présenté dans la note de calcul.
Tableau 47 : Ferraillage de l’hourdis
111
PFE
ENIT 13-14
9.3.2 Etude de l’hourdis pour la variante 2 Dans la note de calcul, on trouve tous les détails qui explicitent la justification suivante pour l’hourdis. En travée Sens X-X Sens Y-Y Nappe supérieure Nappe inférieure
Sur appui Sens X-X Sens Y-Y
-
-
5 HA 12
4 HA 12
5 HA 14
6 HA 12
-
-
Tableau 48 : Ferraillage de l’hourdis
112
PFE
ENIT 13-14
Chapitre 10 : Comparaison économique entre les variantes en TIBA Le calcul du coût (Le coût ici englobe les coûts de coffrage, d’acier et de béton) va porter essentiellement sur les variantes TIBA étudiées précédemment. Il est très évident, que le choix final coïncidera avec le projet le moins coûteux. La comparaison entre les variantes va être effectuée, seulement au niveau du tablier (coffrage+acier+béton) puisque tout ce qui concerne le sous tablier va être presque le même pour les deux variantes.
10.1 Comparaison économique
N° du prix
Désigation des travaux Coffrage
Unité
Qunatité
1
Coffrage fin pour poutre préfabriquées
m2
480.7
Prix unitaire en DT 45
Prix total en DT 21631.5
2
Lancement des poutres préfabriquées
U
11
2800
30800
3
Coffrage perdu en prédalles préfabriquées
m2
146.3
22
3218.6
en béton armé de 5cm d'épaisseur
Béton 1
Béton de qualité QF 350
m3
62.7
120
7524
2
Béton de qualité Q400 pour hourdis
m3
41.8
130
5434
Kg
47900.544
1.8
86220.9792
Acier 1
Armatures en rond lisses(acier Fe E24) et armatures à haute adhèrence (acier Fe E 40A)
154829.0792 Tableau 49 : Couts de la « variante 1»
113
PFE
ENIT 13-14
N° du prix
Désigation des travaux Coffrage
Unité
Qunatité
1
Coffrage fin pour poutre préfabriquées
m2
349.6
Prix unitaire en DT 45
Prix total en DT 15732
2
Lancement des poutres préfabriquées
U
8
2800
22400
3
Coffrage perdu en prédalles préfabriquées
m2
163.4
22
3594.8
en béton armé de 5cm d'épaisseur
Béton 1
Béton de qualité QF 350
m3
45.6
120
5472
2
Béton de qualité Q400 pour hourdis
m3
41.8
130
5434
Kg
49339.152
1.8
88810.4736
Acier 1
Armatures en rond lisses(acier Fe E24) et armatures à haute adhèrence (acier Fe E 40A)
141443.2736 Tableau 50 : Couts de la « variante 2»
10.2 Choix de la variante optimale Le choix de la variante adoptée ultérieurement fait maintenant partie d’une première lecture des résultats générés par les tableaux précédents, ces derniers vont fournir une idée sur la variante choisie. La comparaison entre les variantes à ce niveau est faite entre les différents tabliers en termes de prix d’aciers, de bétons et de coffrages. On remarque qu’un tel projet dimensionné en 8 poutres par travée en béton armé est moins coûteux que celui comportant 11 poutres seulement. Il coûte 8.65% moins. La variante adoptée ainsi est celle d’un tablier comportant 8 poutres de hauteur 1 m chacune sans hourdis et espacées de 1.5m.
114
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Chapitre 11 : Calcul des entretoises d’about (Variante choisie)
11.1 Introduction Les entretoises sur appuis ont pour rôle de rigidifier le tablier lors du vérinage, et de conserver les distances entre les poutres principales. L’entretoise s’appuie sur 7 vérins. Ainsi, elle se calcule comme étant une poutre continue appuyée au droit de l’emplacement des vérins et soumise à un chargement uniformément réparti et à des charges concentrées. Noté Bien : Les justifications des calculs sont en plus de détails dans la note de calcul.
11.2 Ferraillage de l’entretoise 11.2.1 Sollicitations de calcul Le tableau ci-dessous présente les sollicitations maximales de calcul en travée et sur appui: Effort tranchant maximal (kN) Moment fléchissant (kNm) Appui Travée 242.08 -178.77 57.71
Tableau 51 : Valeurs des sollicitations maximales 11.2.2 Calcul des armatures longitudinales On suppose que la fissuration est préjudiciable. 11.2.2.1 Calcul des armatures longitudinales sur appui Pour les armatures longitudinales sur appui 3 HA 25 semblent suffisantes. 11.2.2.2 Calcul des armatures longitudinales en travée On peut utiliser pour les armatures longitudinales en travée3 HA 25.
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11.2.3 Calcul des armatures transversales On choisit d’y mettre 3 HA12 de chaque coté, ce qui sera suffisant comme armatures de peau.
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Conclusion La partie A du projet est orientée vers l’étude technique d’un tronçon de 34 km de la route NGUILA-NDJOLE, cette étude est subdivisée en plusieurs étapes. L’étude de trafic est fondamentale en amont de tout projet d’aménagement d’une infrastructure de transport. Elle permet de déterminer le type d’aménagement et ses caractéristiques à partir du nombre de voies jusqu’à l’épaisseur des couches de matériaux constituant la chaussée. Une route à deux voies a été conçue dont la structure est déterminée selon le guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux. Cette première étude est suivie par la phase de conception géométrique. Cette dernière constitue l’étape la plus délicate car le choix de ses éléments a été une tâche très contraignante vu la difficulté du relief ainsi que l’obligation de respecter les règles de conception routière. L’étude hydrologique quant à elle, elle a permis de situer la route dans le réseau hydrographique de la région et cela en délimitant tous les bassins versants qui la côtoient afin de dimensionner les ouvrages hydrauliques correspondants. L’axe de la route comprend un pont à poutres qui franchisse une rivière localisée à 5 kilomètre du village Ndjolé, cet ouvrage est étudié dans la partie B. L’étude a été entamée par un pré-dimensionnement des différents éléments de la structure du pont. Par la suite les vérifications du tablier ont été établies selon les Euro codes. Les logiciels ont facilité le travail, cependant les résultats fournis restent à vérifier. Finalement, ce projet de fin d’études était une bonne occasion pour évaluer la formation reçue durant nos cursus universitaire et un moyen de s’intégrer dans le milieu professionnel.
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Références
[1] : STUDI, Etude Economique.
[2] : STUDI - Rapport de Synthèse.
[3] : Michel Faure, Cours de route : tome 1, aléas éditeur, France, 1998.
[4] : SETRA, Aménagement des routes Principales, Centre de la sécurité et des techniques routières, 1994.
[5] : SETRA, Piste 5 : Conception d’infrastructure linéaire, version 5.05, 2006.
[6] : Guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux, Centre expérimental de recherche et d’études des bâtiments et des travaux publics, 1980.
[7] : STUDI, Etude Géotechnique.
[8] : STUDI, Rapport Diagnostic.
[9] : STUDI, Etude hydraulique.
[10] : Guide pratique de la FAO, Crues et apports.
[11] : Nguyen VANTUU et Bernard LE MOINE, La route et l’hydraulique, NVT, 1979.
[12] : BAEL 91 : Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en béton armé suivant la méthode des états limites, 1999.
[13] : SETRA, Guide technique : appareils d’appuis en élastomère fretté, utilisation sur les ponts, viaducs et structures similaire, 2007.
[14] Cours :Mongi BEN OUÉZDOU
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