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Chapitre4.Profl en long

PROFIL EN LONG

1 Introduction:

Le profil en long est une coupe verticale passant par laxe de la route, dveloppe et reprsente sur unplan une certaine chelle (nest pas une projection horizontale).

Dans le cas des autoroutes, dont les deux chausses unidirectionnelles sont spares par un terreplein

central, le profil en long dter!inant est une coupe par le !ilieu du terreplein (axe de rfrence). Leniveau de lautoroute en cet endroit est la !o"enne entre les niveaux des #ords intrieurs des

chausses. $i les deux chausses ne sont pas s"!tri%ues, on considrera chacune dellesindpenda!!ent avec son propre profil en long, plac au !ilieu de cha%ue chausse.

&ne autre conception consiste considrer le profil en long thori%ue au droit des #ords intrieurs des

chausses unidirectionnelles.

Lchelle des longueurs (en a#scisse) est en gnral celle du plan de situation, tandis %ue lchelle deshauteurs (en ordonnes) est ' fois plus grande pour accuser les dclivits %ui sans cela seraientpres%ue i!percepti#les. Le profil en long est donc une reprsentation dfor!e.

l!ents go!tri%ues du profil en long :

- Lignes droites (dclivites).- *rcs de cercle tangents aux droites, constituant les raccorde!ents verticaux (convexes et

concaves).

Les droites ascendantes dans le sens du +ilo!trage sont appeles -a!pes , les descendantes /entes . -a!pes et pentes constituent les dclivits, expri!es en .ra!pes avec signe 0, pente avecsigne .

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2 cli!its

cli!it minimum:

Les tron>ons de route a#solu!ent horizontaux, dits en palier sont si possi#le viter, pour la raisonde lcoule!ent des eaux pluviales. La pente transversale seule de la chausse ne suffit pas, il fautencore %ue leau accu!ule latrale!ent svacue longitudinale!ent avec facilit par des fosss ou descanalisations a"ant une pente suffisante.

Dclivit !ini!u! : i!in2 ,9 , de prfrence '

" cli!it m#$imum

Du point de vue techni%ue, la dclivit !ax. dpend de ladhrence entre pneus et chausse, ainsi %uela rduction des vitesses %uelle provo%ue. Le pro#l8!e de ladhrence concerne tous les vhicule,

tandis %ue pour la rduction des vitesses ce sont les ca!ions (poids lourds /L) %ui sont dter!inants,car la plupart des 5/ ont une grande rserve de puissance.

-e!ar%uons encore %ue les /L !odernes sont !unis de dispositifs de freinage puissants, leur

per!ettant de descendre des pentes i!portantes. La seule restriction est %ue ces pentes ne soient pastrop longues ? (!ax . ',9 @ A +!). /ar cons%uent, on peut se contenter de nanal"ser %ue la %uestiondter!inante de la ra!pe !axi!u!.

Dans le cas dune route deux voies, dont les deux sens de circulation sont sur la !B!e chausse, il estvident %ue lon na pas distinguer entre ra!pes et pentes, !ais lors%ue les sens de circulation sontspars, co!!e dans une autoroute, il peut " avoir intrBt adopter des profils en long diffrents pour

chacune des chausses sens uni%ue, en adoucissant les ra!pes au dtri!ent des pentes.

ncore une re!ar%ue : 6l faut viter dans la !esure du possi#le, sur un itinraire, de consentir uned li it l l ti ll t f t i tit it t d # h l /L t

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3n ne peut dailleurs pas considrer isol!ent une ra!pe, car lnergie conso!!e dpend dune%uantit de facteurs (valeur de la ra!pe, sa longueur, possi#ilit de lance!ent du ca!ion, gBne du

trafic, profil en fin de ra!pe, re!ise en vitesse par gravit, etc..).

* cha%ue t"pe de vhicule correspond une certaine ra!pe cono!i%ue, %ui dpend de leffort detraction, de la rsistance au roule!ent et nota!!ent de la longueur de la ra!pe.

La %uestion se pose en fait de la fa>on suivante : de co!#ien une ra!pe donne renchritelle lesfrais de traction dun vhicule donn

Ltude thori%ue de la ra!pe cono!i%ue revient rechercher un co!pro!is entre le coJt de la

construction et les frais suppl!entaires dexploitation long ter!e.

" cli!its pr#tiques m#$im# :

lles rsultent de la co!#inaison des facteurs suivants :

- 1onditions dadhrence les plus dfavora#les- 1o!porte!ent des /L (vitesse !ini!u!)- 1onditions cono!i%ues (coJt des transports, coJt de construction).

n ce %ui concerne le co!porte!ent des /L, les ra!pes choisir doivent per!ettre aux /L de circuler la vitesse !ini!u! suivante :

$ur toutes les routes ordinaires : 5M642 5C E;xceptionnelle!ent sur autoroutes deux voies : 5M642 5CEA

" cli!its d#ns les sinuosits :

Dans les aligne!ents, la dclivit choisie se rapporte laxe de la chausse. Dans une cour#e en plan, ilt i d id l d l t d l t j t i d hi l i i l d Nt

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Figure 2 : i#gr#mme de rduction des r#mpes d#ns les sinuosits-

" cli!it de l# ligne de plus gr#nde pente

n un point dune chausse en dclivit, on a deux genres dinclinaisons :

d 2 pente transversale pour lcoule!ent de leau, respective!ent dvers en cour#e,i 2 dclivit longitudinale

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$i % est trop grand, rduire i da#ord et non pas d, de fa>on %ue leau scoule plutNt latrale!ent et %uele vhicule dispose du dvers ncessaire.

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5 r 2 5itesse de rgi!e : vitesse la plus leve %ue peut !aintenir un vhicule sur unera!pe constante de longueur illi!ite. Dpend du vhicule (t"pe et poids) et de la

valeur de la ra!pe. Les ca!ions sont ici dter!inants.

5a 2 5itesse dacc8s : celle %ue le vhicule poss8de lors%uil a#orde la ra!pe. Dpend de ladclivit prcdant la ra!pe tudier.

5 !in 2 5itesse !ini!u! en ra!pe : celle %ui correspond un d#it encore accepta#le(possi#ilit !o"enne des ca!ions chargs). Dpend de la classe de la route et de la

topographie.

5 cr 2 5itesse criti%ue : celle audessous de la%uelle les ca!ions ne rduisent pas trop le trafic et doivent Btre li!ins des voies principales.

" Longueur limite des r#mpes.

Le projet prvo"ant une certaine longueur pour une ra!pe de dclivit connue, il sagit de calculer lavitesse %uatteindra un ca!ion au so!!et de cette ra!pe, en utilisant les diagra!!es de dclration,tenir co!pte dune vitesse dacc8s au pied de la ra!pe.

$i la vitesse atteinte au haut de la ra!pe est infrieure la vitesse !ini!u! 5 !in, la longueur de la

ra!pe est accepta#le. $i ce nest pas le cas, la longueur est li!ite par la distance jus%uoO 5!inestatteinte. *u del de ce point, la ra!pe doit Btre rduite (p. ex. /ar interposition dQun palier) ou alors unevoie lente est envisager.

" 'oie lente

finition: 5oie suppl!entaire a!ene dans une ra!pe, adjacente aux voies principales, destine auxvhicules lents (ca!ions, cars, 5/ avec re!or%ue). lle sert !aintenir sur la voie principale unevitesse rationnelle 51-. 3n a intrBt li!iner les vhicules lents assez tNt pour ne pas freiner le trafic,d O l d ti d 5 l d 5

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Figure * : 0mn#gement dune !oie lente

Le!ploi dune voie lente dpend des facteurs suivants :

- valeur de la ra!pe ?- longueur de la ra!pe ?

ti d /L

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d 2 distance de visi#ilit ncessaire

-52 ra"on du cercle de raccorde!entha 2 hauteur de lPil audessus de la chausse 2 ','!hg 2 hauteur de lo#stacle 2 ,' @ ,A! ( h')

2 ',A! ( hA)d 2 d 0 d

Figure 4 : 'isi&ilit en r#ccordement con!e$e

& R#ccordements conc#!es

6ci pas de pro#l8!e de confort et pas de condition de visi#ilit de jour ? en revanche : pro#l8!e devisi#ilit de nuit pour les routes non claires.

/rincipe : les phares du vhicule doivent clairer un tron>on de longueur telle %ue le conducteuraper>oive un o#stacle assez tNt pour disposer de la distance darrBt.

La distance de visi#ilit est ici toujours gale la distance darrBt si!ple d, les vhicules venant en sensinverse tant #ien visi#le de nuit.

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0pplic#tion t#&le#u 2 : !#leurs des r#6ons !ertic#u$( )*+,

3#tgorie 3#tgorie 1 3#tgorie 2 3#tgorie . 3#tgorie * 3#tgorie

En!ironnement E1 E2 E. E1 E2 E. E1 E2 E. E1 E2 E. E1 E2 E.

5itesse de #ase 5C( ! E!) 'A ' G 'A ' G 'A ' G ' G = G = F

-a"onn angle

$aillant

-5

&nidirectionnelle

( F voies ou AxA voies )

Mini!al a#solu -5!'

Mini!al nor!al -54'

'A

'G

A A

=

'A

' '

A 9

=

F 9'

'A

'G

A A

=

'A

' '

A 9

=

F 9'

'

'9

'= '=

F 9

'

G '=

A

F 9

; 9G

F 9

'

G '=

A

F 9

; 9G

G

A

' ;; 9

A

F 9

; 9G

G

A

' ;; 9

A9

G

F9' ;

&nidirectionnelle

( ; voies ou A voies )

Mini!al a#solu -5!A Mini!al nor!al -54A

-a"on

en anglerentrant

-5

Mini!al a#solu -5! Mini!al nor!al -54

F A=

; F A

A F;

F A=

; F A

A F;

; 9F 9

A '; 9

' =A '

A '; 9

' =A '

' '' =

' =A '

' '' =

9' '

-a"on assurant la distance de visi#ilit

de dpasse!ent d!( ; voies @ A voies ) -5D

; A '' ; A '' AH '= U '= U 9 U 9 A ;

Dclivit !axi!ale i!ax F 9 = F 9 = 9 = H = H G = H G

5itesse 5/L( ! Eh ) F ;9 ; F ;9 ; ;9 ; A9 ; A9 A