ADAM_Souleyman_Keiri PFE Détaillée de Conception de Routes

EUTDE TECHNIQUE DETAILLEE DES TRAVAUX

DAMENAGEMENT ET DE BITUMAGE DE LA RUE

DE BRASSERIE

MEMOIRE DE FIN DETUDES POUR LOBTENTION DU DIPLME

DE MASTER DINGENIERIE DE LEAU ET DE LENVIRONNEMENT

OPTION: GENIE CIVIL

Prsent et soutenu publiquement le 19 juin 2012 par

ADAM Souleyman Keiri

Travaux dirigs par: jury dvaluation du mmoire :

Dr Ismala GUEYE prsident : Ismala GUEYE

Enseignant chercheur-UTER-ISM (2ie) membres: Ciss ABIBOU

Nassour Mahamadene Ali Nassour M. Ali

Ingnieur BTP, Directeur Gnral/SNER

Promotion : juin 2012

Etude technique dtaille des travaux de bitumage et d'amnagement de la rue de BRASSERIE

Prsent par : Adam Souleyman Keiri Promotion juin 2012 i


Prsent par : Adam Souleyman Keiri Promotion juin 2012 ii

REMERCIEMENTS

Tout dabord, je voudrais rendre un hommage particulier lternel, Dieu le tout puissant qui

ma donn le souffle et guid mes pas jusqu arriver cette phase de ma vie.

Je tiens exprimer au fond de moi-mme ma profonde gratitude mes parents et

particulirement M. Daoussa Deby pour tous les sacrifices quil a consentis afin dassurer

mon ducation et ma formation, sans oublier ses inestimables conseils et son sens de

lhumour. Je serais reconnaissant jamais.

Je tmoigne mon extrme reconnaissance mon Directeur de mmoire Dr Ismala GUEYE,

enseignant chercheur au 2ie et travers lui tout le corps professoral de 2ie et la direction des

tudes et services acadmiques (DESA).

Je remercie trs sincrement M. Nassour Mahamadene Ali, Directeur gnral de ma structure

daccueil (Groupe SNER) qui a bien voulu donner son approbation ma demande de stage et

assurer mon encadrement malgr ses multiples occupations.

Enfin, je tiens avoir une pense cordiale et amicale envers tous mes camarades et amis qui

ont contribu de prs ou de loin llaboration de ce mmoire et particulirement M.

Souleyman Mahamoud Kitir, Yaya Ali Hassan Djougou et Bakhit Dicki Baka trouvent ici

lexpression de ma profonde obligeance.


Prsent par : Adam Souleyman Keiri Promotion juin 2012 iii

RESUME

Ce mmoire de fin dtudes qui porte sur le thme Etude technique dtaille des travaux

d'amnagement et de bitumage de la rue de BRASSERIE , est un projet de la voirie

urbaine de NDjamena en cours dexcution. Long de 3318 ml, ce projet sinscrit dans le

cadre logique du programme de construction des infrastructures routires labor par le

gouvernement tchadien.

Une tude topographique de lensemble de la zone du projet a t effectue par un bureau

dtudes techniques de la place (Sahel Consulting) et le semi des points et le fond du plan

topographique ont t fournis par la SNER (lEntreprise en charge de travaux). Ces donnes

ont t traites laide des logiciels PISTE 5.05 et AUTOCAD afin de faire un choix

judicieux sur les principales caractristiques gomtriques du projet, notamment la vitesse de

base, le trac en plan, le profil en long et le profil en travers en fonction des normes en

vigueur.

Sur la base de la mthode empirique de CEBTP (du trafic T3 et de la portance des sols de

plate-forme S2) et en fonction des matriaux disponibles, une structure dpaisseur totale de

75 cm dont 70 cm de terrassement (fondation et base) en sable argileux et TVC et 5 cm de

revtement en enrob bitumineux a t retenue.

Afin de mettre la chausse hors deau, un systme dassainissement constitu des caniveaux

latraux assigns recevoir les eaux de la plate-forme routire et des zones attenantes (talus,

bande darrt, etc.) et leurs ouvrages de dcharges (dalots) a t propos tout au long de la

voie ainsi que le dimensionnement bton arm de ces ouvrages.

Dans le cadre de ce mmoire, il a t galement pass en revue les divers quipements de la

voie (signalisation routire et clairage public) ainsi que les impacts environnementaux. Le

cot global du projet est estim trois milliards quatre cent huit millions sept cent quarante-

quatre mille trois cent quatre-vingt-neuf francs CFA (3 408 744 389 FCFA) toutes taxes

comprises. Soit le cot au kilomtrique de 1 027 349 123 FCFA.

Mots cls : Assainissement ; bton arm ; chausse ; dimensionnement ; dalot.


Prsent par : Adam Souleyman Keiri Promotion juin 2012 iv

ABSTRACT

This dissertation studies that deals with the topic entitled "Detailed engineering work planning

and asphalting of the street BREWERY" is a project of urban roads in N'Djamena running.

Throughout 3318 ml, this project falls within the logical framework of construction of road

infrastructure developed by the Chadian government.

A topographic survey of the entire project area was conducted by an engineering firm instead

of (Sahel Consulting) and the semi points and the bottom of topographical plan were provided

by the SNER (Enterprise in charge of work) and these data were processed using the software

TRACK 5.05 and AUTOCAD to make a wise choice on the main geometric characteristics of

the project including the design speed, the alignment, longitudinal profile and the cross

section according to the standards.

Based on the empirical method of CEBTP (T3 traffic and the bearing capacity of soil S2

platform) and depending on the materials available, a structure of total thickness of 75 cm and

70 cm of earth (and basic foundation ) in clayey sand and TVC and 5 cm asphalt coating was

chosen.

To put the road out of water, a sanitation system consists of gutters lateral assigned to receive

the waters of the roadbed and adjacent areas (slope, hard shoulder, etc...) and their discharge

books (scuppers) was suggested throughout the track and sizing of these reinforced concrete

structures.

As part of this thesis, it was also reviewed the various facilities of the way (traffic signals and

street lighting) and environmental impacts. The overall project cost is estimated at three

billion four hundred and eight millions seven hundred and forty four thousand three hundred

and eighty nine CFA franc (3 408 744 389 FCFA) of all taxes. The cost per kilometer is

1,027,349,123 FCFA.


Prsent par : Adam Souleyman Keiri Promotion juin 2012 v

LISTE DES ABREVIATIONS:

AASHTO: American Association of Senior Highway and Transport Official;

AG : Analyse granulomtrique ;

BA : Bton Arm ;

BAEL : Bton Arm aux Etats Limites ;

BV: Bassin versant;

CBR: Californian bearing ratio;

CEBTP: Centre Exprimental des recherches et dEtudes de Btiment et des Travaux Publics

CIEH: Comit Interafricain dEtudes hydrauliques;

ELS: Etat Limite de Service ;

ELU: Etat Limite Ultime ;

FCFA : franc de la communaut financire africaine ;

FP: Fissuration Prjudiciable ;

GBA : Gros bton arm ;

HA: Haute Adherence;

HRB: highway research board;

HT: hors taxe;

IG: Indice de groupe;

IP: Indice de plasticit;

KN: Kilo Newton;

LCPC : Laboratoire central de ponts et chausses ;

MJA : Moyen journalier annuel (trafic) ;


Prsent par : Adam Souleyman Keiri Promotion juin 2012 vi

MPa: Mga Pascal ;

PEL: Profil en long;

PK: point kilomtrique;

PL: Poids lourd;

PT: Poids total;

SETRA : Service dEtudes Techniques de Routes et Autoroutes ;

SNE: Socit Nationale dElectricit;

SNER : Socit Nouvelle dEtudes et de Ralisation ;

SOTEL : Socit de tlcommunication ;

STE : Socit Tchadienne de lEau ;

TEP : Trac en plan ;

TTC: Toute Taxe Comprise ;

TVA : taxe sur la valeur ajoute ;

TVC : Tout Venant de Concassage ;

WL: limite de liquidit.


Prsent par : Adam Souleyman Keiri Promotion juin 2012 1

SOMMAIRE

.............................................................................................................................. i DEDICACES

REMERCIEMENTS .................................................................................................................. ii

RESUME ................................................................................................................................... iii

ABSTRACT .............................................................................................................................. iv

LISTE DES ABREVIATIONS: ................................................................................................. v

INTRODUCTION GENERALE ................................................................................................ 4

I. PRESENTATION DU PROJET ET RESEAUX DES CONCESSIONNAIRES .............. 6

1. Prsentation du projet ...................................................................................................... 6

a. Contexte et justification du projet ............................................................................... 6

b. Prsentation de la zone dtude et description de litinraire ...................................... 6

2. Rseaux des concessionnaires ......................................................................................... 8

a. Rseau deau ................................................................................................................ 9

b. Rseau dlectricit ...................................................................................................... 9

c. Rseau de communication ........................................................................................... 9

II. CONCEPTION GEOMETRIQUE DE LA RUE .......................................................... 10

1. Vitesse de base .............................................................................................................. 10

2. Les distances darrt et de dpassement ........................................................................ 10

3. Le trac en plan ............................................................................................................. 11

4. Le profil en long ............................................................................................................ 15

5. Profil en travers ............................................................................................................. 16

III. DIMENSIONNEMENT DE LA STRUCTURE DE CHAUSSEE ............................... 18

1. Etude des sols de plate-forme ........................................................................................ 18

2. Etude du trafic ............................................................................................................... 20

a. Calcul du trafic .......................................................................................................... 20

b. Classe du trafic .......................................................................................................... 22

3. Dtermination des paisseurs des couches de chausse ................................................ 22

IV. ASSAINISSEMENT ROUTIER ................................................................................... 25

1. Etude hydrologique ....................................................................................................... 25

a. Estimation des bassins versants ................................................................................. 26

b. Calcul de dbit dapport ............................................................................................ 27

2. Etude hydraulique ......................................................................................................... 28



a. Dimensionnement de caniveaux ................................................................................ 29

b. Dimensionnement de dalot ........................................................................................ 30

3. Dimensionnement bton arm des ouvrages hydrauliques (Dalot et Caniveaux) ......... 31

a. Hypothses de calcul ................................................................................................. 31

b. Dimensionnement de caniveau .................................................................................. 33

c. Dimensionnement de dalot ........................................................................................ 36

V. SIGNALISATION ROUTIERE ET ECLAIRAGE PUBLIC .......................................... 41

1. Signalisation routire ..................................................................................................... 41

a. Signalisation horizontale ........................................................................................... 41

b. Signalisation verticale ................................................................................................ 42

2. Eclairage public ............................................................................................................. 42

a. Conception et puissance de source luminaire ............................................................ 43

b. Disposition spatiale.................................................................................................... 43

c. Mode dalimentation.................................................................................................. 43

VI. ETUDE DIMPACT ENVIRONNEMENTAL DU PROJET ...................................... 44

1. Les impacts positifs du projet ........................................................................................ 44

2. Les impacts ngatifs du projet ....................................................................................... 44

3. Les mesures dattnuation proposes ............................................................................ 44

VII. METRE ET ESTIMATION DES COUTS ................................................................... 45

1. Dfinition et but de mtr .............................................................................................. 45

2. Devis estimatif et quantitatif des travaux ...................................................................... 45

CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS ........................................................................ 46

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ................................................................................ 47

ANNEXES ............................................................................................................................... 48



LISTE DE TABLEAUX

Tableau 1: distance d'arrt ..................................................................................................................... 11

Tableau 2:paramtres fondamentaux (TEP) .......................................................................................... 12

Tableau 3: caractristiques daxe en plan .............................................................................................. 12

Tableau 4:paramtres fondamentaux (PEL) .......................................................................................... 15

Tableau 5: caractristiques de profil en long ......................................................................................... 16

Tableau 6: synthtiques des rsultats gotechniques par tronon ......................................................... 18

Tableau 7:nouvelles classes de plate-forme aprs matriau dapport ................................................... 20

Tableau 8: trafic moyen journalier par catgorie des vhicules ............................................................ 20

Tableau 9: classe de trafic en nombre cumul de poids de lourds. ....................................................... 22

Tableau 10: paramtres de dimensionnement de la chausse................................................................ 24

Tableau 11: dformation verticale ......................................................................................................... 24

Tableau 12: la structure dfinitivement retenue pour la chausse ......................................................... 24

Tableau 13: caractristiques de bassins versants ................................................................................... 26

Tableau 14: rcapitulatif de dbits dapport .......................................................................................... 28

Tableau 15: rcapitulatif de caniveaux retenus ..................................................................................... 30

Tableau 16: rcapitulatif de dalots retenus ............................................................................................ 31

Tableau 17: rcapitulatif de sollicitations (moments et efforts) pour le caniveau ................................. 36

Tableau 18: rcapitulatif des aciers retenus pour le caniveau ............................................................... 36

Tableau 19: rcapitulatif des sollicitations (moments et efforts) pour le dalot ..................................... 38

Tableau 20: rcapitulatif des armatures retenues pour le dalot ............................................................. 39

Tableau 21: panneaux de signalisation .................................................................................................. 42

Tableau 22: Devis estimatif du projet ................................................................................................... 45

LISTE DE FIGURES Figure 1:Situation gographique de NDjamena ........................................................................ 7

Figure 2:vue de la zone dtude ................................................................................................. 8

Figure 3:trac en plan du projet ................................................................................................ 14

Figure 4:profil en travers type du projet ................................................................................... 17

Figure 5:aperu dun caniveau ................................................................................................. 33

Figure 6:dalette de caniveau assimile la poutre ................................................................... 34

Figure 7:schma illustrant laction de pousse de terre sur le caniveau .................................. 35

Figure 8:radier soumis laction leau et la raction du sol ................................................. 35

Figure 9:Dalot type et schma statique de calcul .................................................................... 37

Figure 10:plan de ferraillage du dalot ...................................................................................... 39



INTRODUCTION GENERALE

La route du dveloppement passe par le dveloppement de la route ce slogan de la

socit Nouvelle dEtudes et de Ralisations (SNER) nest pas un fait du hasard, car il montre

que le secteur du transport routier est un facteur incontournable pour le dveloppement d'un

pays surtout pour un pays comme le Tchad. Il est doublement enclav (le port maritime le

plus proche est 1700 km et lamlioration du niveau de service routier ncessite de gros

moyens compte tenu de la vastitude et la grande distance entre les localits). Ainsi donc, la

construction ou lamlioration dun rseau routier est lun des moyens efficaces pour

promouvoir sa croissance socio-conomique.

En effet, cest dans ce cadre dextension des infrastructures de transport routier quon trouve

bien indiqu dans la Stratgie nationale des transports, un programme damnagement

progressif notamment le bitumage du rseau routier class Rseau national permanent et

lamlioration des niveaux de service de routes en terre et pistes rurales classes Rseau

national Saisonnier. Dans le cadre de sa politique gouvernementale de dynamisation et de

renforcement de son rseau routier, le gouvernement de la Rpublique du Tchad a prvu dans

son budget gnral de lexercice 2011-2012 un crdit pour financer le cot des travaux de

construction de quelques voiries de la ville de Ndjamena. Cest cet effet que, parmi les

voiries programmes se trouve la rue de Brasserie qui fait lobjet du prsent projet de fin

dtudes.

Cest ainsi qu linstar des grandes coles et instituts professionnels, les tudiants de

lInstitut International dingnierie de leau et lenvironnement (2ie), en fin du cycle

master, des thmes de fin dtudes sont mis leur disposition. Ces thmes permettent aux

tudiants de mettre en pratique les comptences acquises pendant la formation dune part et

de faire valoir leurs capacits intellectuelles par le biais des recherches personnelles sur les

thmes relevant du domaine dautre part. Cest dans cette optique que, le choix a t port sur

le thme : Etude technique dtaille des travaux d'amnagement et de bitumage de la

rue de BRASSERIE .

Lobjectif gnral du projet est la construction de la rue de Brasserie en vue de faciliter la

mobilit urbaine dans la ville de Ndjamena.

De mme, ce projet a pour objectifs spcifiques de raliser les tudes techniques dtailles

damnagement et de bitumage, de ressortir les diffrents types damnagement ainsi que les



notes de calcul de chacune des parties des ouvrages et de proposer un devis quantitatif et

estimatif.

Dans le souci de mener bien ces tudes et atteindre les objectifs fixs, ce mmoire est

structur en chapitre dans lordre suivant :

prsentation du projet et tude sur les rseaux de concessionnaires pour dceler les

ventuelles conduites deau et les cbles dlectricit et de communication afin

dviter les dgts collatraux;

Conception gomtrique de la rue (trac en plan, profil en long, profil en travers) ;

Dimensionnement de la structure de chausse (tude topographique, tude

gotechnique, tude du trafic et dtermination des paisseurs des couches de

chausse) ;

Assainissement routier (tude hydrologique et hydraulique conduisant au

dimensionnement des ouvrages dassainissement) ;

la signalisation routire et clairage public afin dassurer le confort et la protection des

usagers ;

tude dimpact environnemental du projet ;

et enfin le mtr et estimation de cot du projet.



I. PRESENTATION DU PROJET ET RESEAUX DES

CONCESSIONNAIRES

1. Prsentation du projet

a. Contexte et justification du projet

Les travaux damnagement et de bitumage de la rue de Brasserie sinscrivent dans le cadre

logique du programme de construction des infrastructures routires labor par le

gouvernement de la Rpublique du Tchad. Cette stratgie nationale de dynamisation et de

renforcement du secteur des transports routiers adopte par le gouvernement en 2005 vise

atteindre pour la priode allant de 2006 2015 les principaux axes notamment la rduction du

cot de transport tant pour les villes lintrieur du pays que pour les villes frontalires ;

lobtention dun itinraire suffisant des routes circulables en toute saison et permettant de

relier les principales villes du pays ; promouvoir la population diversifier les modes de

transports locaux en lui assurant le confort et la scurit en amliorant le niveau de service des

routes

Les habitats de Farcha, la deuxime partie de la ville de Ndjamena constitue des quartiers

Majorio, Millezi, Garangoussou, Etiopie, Iriba, Amsinen nont que lunique artre qui

longe le fleuve Chari pour se rendre au grand centre de la ville. Avec lextension de ces

quartiers priurbains et la croissance exponentielle du trafic, ces usagers vivent

quotidiennement les embouteillages, les accidents de circulation surtout aux heures de pointe.

Ainsi donc, conscient du goulot dtranglement, que constitue la rue de Farcha, le

Gouvernement tchadien a envisag de construire la rue de Brasserie pour desservir cette partie

de la ville sinon pour mieux couler ledit trafic. Le prsent projet sinscrit galement dans le

cadre de lembellissement de la ville de Ndjamena prn par les plus hautes autorits du pays.

b. Prsentation de la zone dtude et description de litinraire

Appartenant au grand bassin versant du Lac Tchad, la rue de Brasserie se trouve dans la zone

industrielle du quartier Amsinen au premier arrondissement de la ville de Ndjamena. Le

climat est du type sahlo-saharien caractris par une pluviomtrie moyenne annuelle de 500

700 mm et par la prdominance de la saison sche (octobre mai) en dfaveur de la saison

humide (juin septembre). Les tempratures maximales sont enregistres au mois davril et

mai et les minimales en dcembre et janvier avec une temprature moyenne annuelle de 28C.



La carte administrative de la ville de Ndjamena est illustre par la figure n1 ci-dessous.

Figure 1:Situation gographique de NDjamena

Long de 3318 ml, ce tronon prend origine lhpital de la base de larme franaise et se

termine au Rond-point cit dAfrique. Son emprise varie entre 20 et 25 m. la caractristique

apparente du terrain travers est un sol sablo-limoneux. Le long de la rue il y a des

constructions usage industriel par endroits, des poteaux lectriques, tlphoniques et un

cble lectrique quittant de la SNE (Socit Nationale dlectricit) longe le ct gauche de la

rue de PK 0+000 jusqu PK 0+850. Il faut noter que le trac de la rue de Brasserie ne suit pas

totalement celui de la voie existante, de PK 1+300 jusqu PK1+750 le nouveau trac traverse

des terrains construits. Et partir de PK 2+175 jusqu la fin du projet (PK 3+318), le trac

doit traverser le quartier Majorio. Do, il tait question de dguerpir les habitats qui se

trouvaient dans lemprise de tronon projet.

Les deux petits cercles rouges sur la figure n2 ci-aprs indiquent lorigine (rue de la Base

franaise) et la fin (rond-point de la cit dAfrique) du projet.



Figure 2:vue de la zone dtude

2. Rseaux des concessionnaires

Cette partie concerne les diffrents rseaux suivants:

Le rseau deau de la STE ;

Le rseau dlectricit de la SNE ;

Le rseau de communication de la SOTEL (cble tlphonique et de la fibre optique).

En effet, il faut relever que dans tous les marchs damnagement des voiries conclus avec les

entreprises, le ministre des Infrastructures et des Equipements prvoit par le biais de la

Direction Gnrale des routes un poste de dplacement des rseaux des concessionnaires qui

se trouveraient dans lemprise des travaux.



Pour le cas de la rue de Brasserie, des sances de travail pralable entre lentreprise en charge

des travaux (SNER) et des riverains ont permis de se faire une ide sur les rseaux existants

autour de ce projet et des plans ont t remis lentreprise par chacun des concessionnaires.

Ainsi, sinspirant de ces plans, des oprations de sondages ont t effectues manuellement

par des quipes de lentreprise pour rduire le risque dendommager les tuyaux ou les cbles

enterrs. Ces sondages ont permis de dceler et confirmer ce qui suit.

a. Rseau deau

Etant donn que la zone du projet est classe comme une zone dactivits il ny a pas assez de

constructions prives que des rares entreprises qui ont construit leurs siges et videmment les

conduites deau qui traversent le trac ou se trouvant dans lemprise des travaux projets sont

rares. Nanmoins, il faut signaler que deux conduites deau traversent le trac de la voie au

PK0+225 et PK1+725 pour alimenter en eau les riverains concerns.

b. Rseau dlectricit

En lectricit, un cble enterr quitte de la SNE (Socit Nationale dElectricit) et longe le

ct gauche de la rue de PK 0+000 jusqu PK 0+850. Sur ce tronon (PK 0+000 PK

0+850), ce rseau dlectricit ne perturbe pas les travaux projets, mais, de PK0+850 jusqu

la SNE (PK 1+750), le cble est enterr quasiment laxe du trac de la voie existante. Cest

la raison pour laquelle, partir de ce point le nouveau trac est dvi.

c. Rseau de communication

Les services de communication ne signalent pas la prsence de leur rseau sur ce tronon en

projet et il faut noter que les sondages effectus par les quipes de lentreprise en charge des

travaux ne dmontrent pas le contraire, ni des cbles tlphoniques, ni de la fibre optique

nont t identifis.



II. CONCEPTION GEOMETRIQUE DE LA RUE

La conception gomtrique dune route dpend du trafic couler, du niveau de confort et de

la scurit offrir aux usagers de la route ainsi que la topographie de lenvironnement dans

lequel le projet sera ralis. Pour cela, une tude topographique de lensemble de la zone du

projet a t effectue par un bureau dtudes techniques de la place (Sahel Consulting). Le

semi des points et le fond du plan topographique ont t fournis par la SNER (lEntreprise en

charge de travaux).

En vue de faire un choix judicieux sur les principales caractristiques gomtriques du projet,

notamment la vitesse de rfrence ou la vitesse de base, les distances d'arrt et de

dpassement, le trac en plan, le profil en long et le profil en travers, ces donnes

topographiques ont t traites laide des logiciels PISTE 5.05 et AUTOCAD.

1. Vitesse de base

Il est ncessaire dharmoniser les diffrentes caractristiques de la route cites ci-haut, surtout

les courbes horizontales et verticales et les distances de visibilits. De l en consquence, le

concept de vitesse de rfrence a t dvelopp comme un mcanisme pour assurer la

cohrence de ces lments. Cest la vitesse qui peut tre pratique en tout point de la section

considre sans tre en danger.

Ainsi, les instructions relatives au rseau national franais (ICTAVRU) retiennent cinq

valeurs de vitesse de rfrence qui sont : 40, 60, 80, 100 et 120 Km/h.

Elles sont influences par la gomtrie de la route, notamment le rayon en plan infrieur

300 m, les rampes et les caractristiques gnrales de profil en travers, importance et genre

du trafic, la topographie du milieu.

En tenant compte de ces critres dinfluence, pour la ralisation de ce projet il a t retenu

une vitesse de base de 60 Km/h.

2. Les distances darrt et de dpassement

En tout point du trac, la visibilit doit tre suffisante pour que le conducteur du vhicule

puisse voir temps un obstacle plac sur la chausse et quil puisse raliser, dans des

conditions acceptables, une manuvre de dpassement.



Un conducteur apercevant un obstacle dune hauteur conventionnelle de 0.15m, l'il tant

plac 1m de hauteur et 2m du bord de la chausse a un temps de raction avant de freiner.

Ce temps appel temps de perception-raction est d'environ 1,5 3 secondes. La distance

darrt en ligne droite est donne par la relation suivante :

d (m) = 0.004 V/f +0.55V (km/h) (source projet et construction de routes, J. BERTHIER)

En courbe, la distance d prise en compte est obtenue en majorant de 25% le premier terme de

la relation ci-dessus ds lors que le rayon en plan R(m) est infrieur 5V (km/h). Le tableau

n1 ci-dessous donne les distances darrt en fonction de la vitesse de rfrence choisie et la

portion encadre en rouge est relative au prsent projet.

Tableau 1: distance d'arrt

Source : ICTAVRU

La distance de visibilit de dpassement est celle qui permet, sur une route bidirectionnelle,

de terminer le dpassement sans ralentir le vhicule arrivant en sens inverse. La hauteur

conventionnelle du vhicule adverse tant de 1.20 m. Selon le projet et construction de routes

par J. BERTHIER, les normes prennent en compte deux valeurs extrmes de dure de

dpassement qui correspondent aux distances de dpassement suivantes :

dd = 4V (km/h) pour une dure minimale de dpassement estime entre 7 et 8s

dD = 6V (km/h) pour une dure normale de dpassement estime entre 11 et 12s

3. Le trac en plan

Le trac en plan dune route est une succession de segments de droite (alignements droits)

raccords par des courbes (clothoides ou cercles). Dans le cadre de ce projet, lemprise du

trac est limite par le domaine foncier. Ce trac doit permettre dassurer de bonnes

conditions de scurit et de confort. Linconfort de lusager est dautant plus important que le



rayon des courbes soit plus faible et cela conduit, en fonction de la catgorie de route, fixer

des rayons minimaux.

Pour chaque catgorie de route, les valeurs limites des caractristiques gomtriques, qui

traduisent ces objectifs de scurit et de confort sont donnes dans le tableau n2 ci-aprs et la

portion encadre en rouge est relative cet ouvrage.

Tableau 2:paramtres fondamentaux (TEP)

Source : Cours de routes par SOTONG Joseph

Le tableau n 3 ci-dessous prsente les caractristiques du projet suite aux levs

topographiques et laide de logiciel piste 5.05

Tableau 3: caractristiques daxe en plan

ELEM

CARACTERISTIQUES

LONGUEUR

ABSCISSE X Y

0.000

501348.610 1340672.070

D1 ANG = 209.799g 1085.173

1085.173

500276.268 1340505.689

L1 XC= 500383.593



YC= 1339813.966

R = 700.000 197.899

1283.072

500087.564 1340448.290

D2 ANG = 227.797g 722.637

2005.708

499432.728 1340142.688

L2 A = 116.750

Rf= 250.000

L = 54.522

2060.230

499384.217 1340117.864

XC= 499513.968

YC= 1339904.171

R = 250.000

L = 242.421

2302.651

499264.352 1339918.021

Rd= 250.000

A = 116.750

L = 54.522 351.464

2357.172

499265.293 1339863.536

D3 ANG = 303.413g 961.518

3318.690

499316.820 1338903.400

LONGUEUR DE L'AXE 3318.690

La figure n3 ci-dessous montre une vue gnrale du trac en plan avec des raccordements

circulaire et progressif. Au PK1+175, les deux alignements droits (D1 et D2) du trac sont

raccords par un cercle de rayon R1=700 m > RH= 600 m (un raccordement circulaire). Du

fait que le rayon de raccordement est suffisamment grand, la chausse est non dverse en

cette courbe. Tandis quau PK2+250, le rayon de raccordement est infrieur au rayon non

dvers (R2 =250 m < RH=600 m). Par consquent, le cercle de rayon R2 =250 m est

raccord aux deux alignements droits (D2 et D3) par deux clothodes (cest le raccordement

progressif). Le devers retenu pour ce rayon de courbure est celui obtenu suite aux levs

topographiques et laide de logiciel piste 5.05 (devers = 3.81%).



Figure 3:trac en plan du projet



4. Le profil en long

C'est le dveloppement du cylindre vertical sur lequel est trac l'axe de la route. Il est une

combinaison de courbes verticales saillantes ou rentrantes et d'lments rectilignes

caractriss par leur dclivit (pente ou rampe).

Pour des raisons de confort dynamique et de confort visuel notamment, les paramtres

gomtriques du profil en long doivent respecter les caractristiques limites rsumes dans le

tableau ci-aprs. Et particulirement la colonne encadre en rouge dsigne les caractristiques

gomtriques relatives ce projet.

Tableau 4:paramtres fondamentaux (PEL)

Source : Cours de route par SOTONG Joseph



Tableau 5: caractristiques de profil en long

ELEM

CARACTERISTIQUES DES

ELEMENTS LONGUEUR

ABSCISSE Z

D1

PENTE= -0.112 %

0.000 297.486

1221.344

1221.344 296.121

PARA1

S= 1225.2557 Z= 296.1189

R = 3500.00 7.313

D2

PENTE= 0.097 %

1228.656 296.121

768.968

1997.624 296.868

PARA2

S= 2000.5391 Z= 296.8691

R = -3000.00 4.752

D3

PENTE= -0.061 %

2002.376 296.869

1204.433

3206.809 296.131

PARA3

S= 3209.2579 Z= 296.1304

R = 4000.00 36.382

D4

PENTE= 0.848 %

3243.191 296.274

75.499

3318.690 296.915

LONGUEUR DE L'AXE 3318.690

5. Profil en travers

C'est la coupe transversale de la chausse et de ses dpendances. Le choix du nombre de voies

de circulation, celui de la largeur et celui de la structure gnrale du profil en travers est la

fois dict par le dbit (volume de vhicules en une section et en un temps t) que l'on souhaite

couler et la classe de la route.

La conception de cet lment a t faite en tenant compte les hypothses de base suivantes :

Chausse de 22 voies de 3.00 m de large 2.5% de pente latrale;

Accotement de 2 m de large 2.5% de pente latrale ;

Bordure de type T2 en rive de chausse ;

Des caniveaux latraux tout au long de la voie ;

Sparateur de chausse en GBA de 0.50 m de large.



La figure n4 ci-dessous illustre bien ces hypothses. Ainsi, les surfaces de diffrents profils

en travers comprises entre le terrain et le projet ainsi que les distances horizontales entre ces

profils permettent dvaluer les cubatures du projet. Cependant, dans le cadre de ce projet, le

logiciel Piste 5.05 a t utilis pour calculer ces cubatures dont les rsultats sont consigns en

annexe n1 terrassement.

Figure 4:profil en travers type du projet

NB : Les bretelles seront bitumes sur environ 15 m. Les rayons de raccordement seront

choisis de tel sorte que linsertion de vhicules longs soit plus aise.



III. DIMENSIONNEMENT DE LA STRUCTURE DE CHAUSSEE

Le choix propos pour dimensionner la chausse repose sur le tableau de Guide Pratique

de Dimensionnement des Chausses pour les Pays Tropicaux . Cette mthode consiste

utiliser la classe du sol support et celle du trafic et une grille combinant les deux donnes

oriente sur le type de la chausse correspondante.

1. Etude des sols de plate-forme

Les caractristiques physiques et mcaniques des sols en place ont t dtermines grce aux

essais suivants raliss par le service de laboratoire interne de la SNER :

Analyse granulomtrique ;

Limites dAtterberg ;

Essai de COMPACTAGE Proctor et de Poinonnement CBR.

Dans le souci de connaitre les comportements physiques et mcaniques de sols de plate-

forme, au total 23 sondages de profondeur variant de 0.90 m 1.90 m ont t raliss tout au

long du tronon gauche, droite et laxe de la plateforme. Il a t effectu une analyse sur

ces rsultats gotechniques fournis par lentreprise en charge des travaux. Ces sols sont

relativement homognes et donnent en moyenne les rsultats consigns dans le tableau n6 ci-

dessous.

Tableau 6: synthtiques des rsultats gotechniques par tronon

Tronons WL IP AG % inf.

400m

AG % inf.

80m

(%)

(KN/m3)

CBR

98%

PK 0+000 PK 1+875 56.7 24.2 98.4 77.75 13.85 18.1 3.8

PK 1+875 PK 3+150 59.4 26.65 98.15 63.50 12.05 18.55 7.5

En se basant sur la mthode HRB (highway research board) appele aussi la classification

amricaine des sols, les sols de la plateforme ont t classs dans la catgorie de sols de

mauvaise portance (sols argileux).

En effet, cette mthode est base sur lanalyse granulomtrique et des limites dAtterberg et

permet de classer deux types de sols savoir les sols grenus dont 35% au maximum passent

au tamis de 80m et les sols fins dont plus de 35% passent au tamis de 80m. Ces sols sont



reprs par un indice appel indice de groupe (Ig) qui varie de 0 20 et donn par la relation

suivante :

Ig = 0.2a + 0.005ac + 0.01bd (cours de gotechnique routire par I. GUEYE, 2ie/2011)

O a, b, c et d sont des coefficients dont les valeurs varient en fonction de limite de liquidit,

lindice de plasticit et du pourcentage de passants au tamis de 80m.

Cette identification a montr que les sols de la plateforme sont de sols argileux de classe A-

7(17) pour le premier tronon et de classe A-7(15) pour le deuxime tronon.

Au vu de ces rsultats, deux catgories de sols peuvent tre dgages du point de vue de

portance. De PK 0+ 000 PK 1+875, le sol de plateforme est de classe S1 (CBR < 5) qui

appartient au type des terrains gonflants. Pour avoir des conditions satisfaisantes qui

permettent de mettre le corps de chausse en place et de conserver, dans le temps, une

indformabilit suffisante, il faut ncessairement apporter des matriaux de substitution ce

sol. A partir de PK 1+875 PK 3+150, le sol change des comportements en ayant un CBR

lgrement acceptable pour la plateforme, donc il entre dans la fourchette des sols de classe S2

(5 < CBR < 10). Tout de mme, conformment aux exigences de Guide Pratique de

Dimensionnement des Chausses pour les Pays Tropicaux (1984) , il a t propos

dapporter un matriau de concours mettre en couche de forme pour compenser les

insuffisances de ces sols. Ce matriau est celui de carrire dAmsinen dont les

caractristiques sont: CBR 98 % est gal 21 ; la teneur en eau optimum est de 8.1, la

densit maximale est gale 20.9 KN/m3, limite de liquidit est de 23 et lindice de plasticit

est gal 6.8.

Selon ce mme ouvrage, la nouvelle classe de plate-forme prendre en compte aprs lapport

de matriau est fonction de lpaisseur de ce matriau plac en couche de forme et de sa

qualit. Ainsi, pour le dimensionnement de cette chausse, il a t retenu S2 comme la

nouvelle classe de sol de plate-forme tout en tenant compte les caractristiques du matriau

dapport propos au paragraphe prcdent.

La quatrime ligne (rouge) du tableau n7 ci-dessous est relative la qualit du matriau

dapport propos.



Tableau 7:nouvelles classes de plate-forme aprs matriau dapport

Matriau dapport Nouvelle classe de plate-

forme prendre en compte CBR Epaisseur minimale en

cm

5 10 (S2)

10 15 (S3)

10 15 (S3)

15 30 (S4)

15 30 (S4)

15 30 (S4)

45

35

45

30

35

50

S2

S2

S3

S2

S3

S4

Source : Guide Pratique de Dimensionnement des Chausses pour les Pays Tropicaux (1984)

2. Etude du trafic

Le trafic est un lment incontestablement indispensable pour le dimensionnement dune

chausse. Son estimation est dfinie de plusieurs faons en fonction du degr de prcision de

donnes disponibles notamment le trafic journalier toutes catgories des vhicules confondus,

le trafic cumul de poids lourds et celui calcul selon les quivalences dessieux tires des

essais AASHTO par Liddle.

Lentreprise qui les travaux de construction de ce tronon ont t confis a fourni un volume

de trafic moyen journalier de lanne 2011 dont les rsultats sont consigns dans le tableau

n8 ci-dessous et un taux de croissance annuel de 5%.

Tableau 8: trafic moyen journalier par catgorie des vhicules

A B C

PT 3 PT > 5 PT> 10

Vhicules particuliers camions Ensemble articuls

156 120 70

Source : SNER

a. Calcul du trafic

Le seul trafic qui intervient dans la dtrioration des structures de chausse tant celui des

poids lourds. Dans le calcul de ce trafic, il sen est tenu donc, seulement au volume de poids

lourds (exprim en essieux quivalents de 13 tonnes) dont leur passage provoque une

agressivit prpondrante sur la route. Ainsi, le trafic moyen journalier annuel de poids lourds



pour ce tronon est : MJA = 120+70 =190 PL/j pour lanne 2011. Il a t considr lanne

2013 comme anne de mise en service de la rue. La dure de vie du projet est de 20 ans avec

un taux daccroissement annuel de trafic de cinq pour cent (5%). Cette estimation du nombre

cumul de poids lourds implique la connaissance de donnes suivantes :

Trafic moyen journalier (T) de poids lourds ;

Lagressivit (A) du poids lourd considr (lessieu standard de 13 tonnes dans ce

projet) ;

La dure de vie de louvrage (n) ;

Taux daccroissement annuel (i) ;

La valeur du facteur de cumul (C).

La formule permettant de calculer N (trafic cumul de poids lourds exprim en essieux

quivalents) est donc la suivante :

N = TAC (notes sur les chausses TOME 2, MENIN M.)

Avec T = MJA (1+i) (2013-2011)

et C =

NB : dfaut des informations ncessaires pour le calcul du coefficient dagressivit A, il a

t retenu la valeur1 dans lestimation de ce trafic.

Application au projet :

En actualisant le trafic moyen journalier annuel de 2011, le dbit moyen pour 2013 (lanne

de mise en service de louvrage) est obtenu et partant de l le trafic cumul pour toute la dure

de vie du projet. Ainsi:

T = 190 (1+0.05) 2

= 209.475 => T = 209 PL/j



b. Classe du trafic

Selon le guide pratique de dimensionnement des chausses pour les pays tropicaux labor

par le Centre Exprimental des recherches et dEtudes de Btiment et des Travaux Publics

(CEBTP), il y a cinq classes de trafic allant de T1 T5 rparties comme suit dans le tableau

n9 ci-dessous et la classe du trafic pour ce projet est de type T3.

Tableau 9: classe de trafic en nombre cumul de poids de lourds.

T1 < 5.105

5.105 < T2 < 1,5.10

6

1,5.106 < T3 < 4.10

6

4.106



Pour la validation de lune des structures optes ci-dessus (prdimensionnement), il a t

effectu un certain nombre de vrifications par la mthode rationnelle en utilisant le logiciel

ALISE III du LCPC-SETRA. Cette mthode a permis de calculer les contraintes et les

dformations induites dans les diffrentes couches de la chausse par le trafic. Pour ce faire,

les contraintes admissibles au poinonnement ou de compression sont compares aux

contraintes maximales dveloppes dans chacune des couches ainsi que la

dformation verticale limite (z z adm).

La contrainte admissible de compression est donne par la formule semi-empirique de

Kerkhoven et Dormon qui tient compte de leffet de rptition des charges (trafic cumul) et

le CBR du matriau de la couche considr :

[ ]

[ ]

Avec N =

Les hypothses de base sont celles relatives lessieu standard de 13 tonnes et ce sont :

Essieux roue jumele supportant une charge de 13 t ;

Pression verticale de 0.6620 MPa ;

Rayon de contact de 0.125 m ;

Entraxe jumelage de 0.375 m.

Les interfaces entre les diffrentes couches sont supposes colles et les rsultats compars

sont rcapituls dans les tableaux n10 et n11 ci-aprs (pour plus de dtails voir lannexe n2

dimensionnement).

Le matriau pour la couche de base propose est celui provenant de la carrire de DANDI

situe une centaine de kilomtres au nord de Ndjamena. Les essais gotechniques sur ce

matriau donnent les rsultats suivants : CBR = 157, LA = 22 et MDE = 17 (source : SNER).

Pour la ralisation de la couche de fondation, il a t propos le sable argileux provenant de

lemprunt de MILLEZI situ 8.4 kilomtres du projet. Les essais gotechniques sur ce sol

ont t raliss par le laboratoire de lentreprise SNER. Ainsi, ce matriau a pour : limite de

liquidit (WL) est gal 35.4 ; IP est gal 8.2 ; CBR est gal 35 et granulomtrie comprise

entre 0.08 et 0.4 mm.



Pour le module dlasticit, partir de lindice CBR de matriau, plusieurs auteurs ont

propos diverses formules pour son valuation. Ainsi, pour les matriaux non traits la

formule de rigidit retenue est celle de LCPC: E = 5CBR en MPa.

Tableau 10: paramtres de dimensionnement de la chausse

Matriau

Portance

(CBR)

Module

dlasticit E

(MPa)

Coefficient

de poisson

Contrainte

admissible

(MPa)

Contraintes

dveloppes dans

les couches (MPa)

Base (en Concass 0/31.5) 157 785 0.35 0.860 0.613

Fondation (limon argileux) 35 175 0.35 0.191 0.088

Plate-forme 10 50 0.35 0.055 0.020

La dformation relative limite de la plate-forme est donne par la formule de SETRA 1998

(chausse trafic moyen ou fort) ci-dessous :

z adm = 0.012 (NE) 0,222

en mm ou z adm = 12000 (NE) 0,222

en df.

NE = N =

Tableau 11: dformation verticale

Dformation verticale

(df.)

admissible la plate-forme

Variante1 455

672.2

Variante2 418.2

Commentaire : la dformation verticale la plate-forme ne vrifie pas la condition limite

pour la variante1 (z = 672.2 df > z adm = 455 df). Do la premire structure est rejete

et le choix dfinitif de la structure est port sur la variante2.

Tableau 12: la structure dfinitivement retenue pour la chausse

Variante 2 Couche de roulement Couche de base Couche de fondation

5 cm en bton bitumineux 25 cm en concass 0/31.5 45 cm en sable argileux



IV. ASSAINISSEMENT ROUTIER

Lassainissement routier consiste assurer la continuit et le rtablissement des coulements

naturels des bassins versants intercepts par la route, collecter et vacuer des eaux internes

cest--dire le drainage et des eaux superficielles dans lemprise de la route.

En effet, il est illusoire de penser quune chausse soit exempte deau, nanmoins, on peut

envisager un dispositif de drainage afin de concentrer et de canaliser toutes les venues deaux

vers lextrieur de la route le plus rapidement possible. Cest le systme dassainissement

constitu par le rseau de fosss et leurs ouvrages de dcharges.

En gnral, on distingue deux types de fosss savoir les fosss extrieurs destins collecter

principalement les eaux provenant des pluies extrieures et les fosss latraux situs de deux

cts ou dun seul ct de la route assigns recevoir les eaux de la plate-forme routire et

des zones attenantes (talus, bande darrt, etc.). Ltude de ces derniers fera lobjet de ce

chapitre.

Ces ouvrages ont de configurations variables notamment de formes rectangulaires (ou carrs),

confectionns la pelle mcanique ou au ripper en terrain trs cohsif ou rocheux, cest le

plus communment rencontrs dans la ville de NDjamena ; triangulaires, confectionns au

grader (niveleuse) et trapzodaux, faonns la niveleuse, la pelle mcanique en terrain

cohsif ou rocheux. Tout en tenant compte de leur mise en uvre et leur entretien aiss, il a

t propos les ouvrages de forme rectangulaire pour ce projet.

1. Etude hydrologique

Pour dimensionner les ouvrages hydrauliques (les dalots et les caniveaux), il faut connaitre le

dbit vacuer et ce dernier dpend troitement de lhydrologie de la zone dtude, les

donnes topographiques dtailles et les caractristiques gomorphologiques et

pluviomtriques notamment la surface du bassin versant, sa pente, son coefficient de

ruissellement, la pluviomtrie moyenne annuelle et dcennale journalire du lieu. A cause de

manque de ces donnes pour ce projet, il y a eu lobligation de faire un calcul

dassainissement approximatif.



a. Estimation des bassins versants

Pour des motifs voqus ci-dessus, il a t effectu une opration de dlimitation du site en

deux zones (voisinage du projet et la demi-chausse) qui serviront les bassins versants du

projet dont leur longueur est gale la distance totale du tronon.

Lobjectif est de mettre la chausse hors deau (logiquement, on tiendra compte que la surface

de la plate-forme), mais pour des raisons de scurit, il a t considr comme les bassins

versants le voisinage du projet sur une largeur de 20 m et 8 m de demi-chausse dont leur

longueur est celle du tronon considr. Aussi, dans le souci de mettre en place des dispositifs

techniquement et conomiquement acceptables, a-t-il t dcid de subdiviser la zone dtude

en quatre (4) sous bassins versants dont chacun est constitu de deux (2) sections (voisinage

du projet et demi-chausse) et leurs caractristiques sont consignes dans le tableau n13 ci-

dessous.

Pour les sections au voisinage du projet les sous surfaces sont notes Ai et Ai pour les

sections relatives la demi-chausse et les Li ; li ; li symbolisent respectivement les longueurs

et largeurs de ces sections. Ainsi la surface totale pour chacun de bassins versants est

dtermine comme suit :

ABVi = Ai + Ai = Li li + Li li

Exemple numrique : ABV1 = A1+A1= L1l1+L1l1= (1,2210,02) + (1,2210,008) =

3,42.10-2

km (pour plus de dtails voir lannexe n3 assainissement).

Tableau 13: caractristiques de bassins versants

Bassins

versants

N de

sections

Longueur

(m)

Largeur

(m)

Superficie

(km)

Surface totale ABVi

(km)

BV1 A1 1221 20 2,44.10

-2

3,42.10-2

A1 1221 8 9,77.10

-3

BV2 A2 781 20 1,56.10

-2

2,18.10-2

A2 781 8 6,25.10

-3

BV3 A3 1204 20 2,41.10

-2

3,37.10-2

A3 1204 8 9,63.10

-3

BV4 A4 112 20 2,24.10

-3

3,14.10-3

A4 112 8 8,96.10

-4



b. Calcul de dbit dapport

Il existe plusieurs mthodes qui permettent de dterminer le dbit ruissel. Ces mthodes sont

bases sur les formules plus ou moins complexes suivant le nombre de facteurs pris en

compte et varient en fonction de superficie de bassins versants intercepts. Ce sont entre

autres :

La mthode ORSTOM ou mthode RODIER AUVRAY (pour les superficies

comprises entre 0.2 et 200 km) ;

La mthode de Caquot pour les petits bassins urbaniss de superficie infrieure 4

km ;

La mthode CIEH (C.PUECH et D.CHABI GONNI) pour les bassins couvrant plus de

2 km ;

La mthode rationnelle pour les bassins de superficie infrieure 4 km, etc.

La mthode rationnelle est retenue en raison de sa simplicit et de son adaptation pour

lestimation de dbit dapport de bassins versants dont la superficie ne dpassant pas 4 km et

en tenant compte galement de donnes disponibles. Cette mthode est fonde sur

lapplication de la formule suivante :

Q = KCIA

Avec

Q : dbit vacuer (m3/s);

K: facteur de conversion (K = 0.278 si la surface est en km) ;

C : coefficient de ruissellement, gal 0.95 sur la plate-forme (chausse revtue) et

0.7 pour les zones habitation individuelle et les prairies (hydraulique routire

BCEOM 1981) ;

A : la superficie du bassin versant en km;

I : intensit de laverse (mm/h).

Dans le cadre de ce projet, lintensit I est dtermine par la relation empirique de

Montana (I = aTc-b) en utilisant les paramtres pluviomtriques a et b de la rgion dtude

(Ndjamena) pour une priode de retour de dix (10) ans. Pour la ville de Ndjamena, ces



coefficients ont pour valeurs : a = 7.3 et b = 0.5 (source SNER) en tenant compte de la

priode de retour indique ci-dessus.

Tc est le temps de concentration en minute et il a t propos de dterminer ce temps par la

formule de KIRPICH ci-dessous bien quil y a dautres formules notamment celle de

RICHARDS qui est plus difficile et plus longue demploi.

Formule de KIRPICH :

O L dsigne la distance en mtre entre lexutoire et le point le plus loign du bassin ;

H reprsente la dnivele en mtre entre lexutoire et le point le plus loign du bassin ;

p symbolise la pente du bassin.

Le coefficient de ruissellement (C) :

Le tableau n14 ci-aprs rcapitule les diffrentes caractristiques des bassins versants et le

coefficient de ruissellement pondr est le mme pour tous les bassins (BV1 BV4) du fait

quon a considr 20 m de largeur au voisinage du projet et 8 m de largeur pour la demi-

chausse pour tous les bassins (voir le dtail de calcul en annexe n3 assainissement routier).

Tableau 14: rcapitulatif de dbits dapport

Bassins versants Coefficient

(C)

Temps de con.Tc

(mn)

Intensit

i (mm/h)

Superficie

A (km)

Dbit vacuer

Q (m3/s)

BV1 (pente 0.11%)

0.77

61 56 3,42.10-2

0.41

BV2 (pente 0.1%) 45 65 2,18.10-2

0.30

BV3 (pente 0.06%) 76 50 3,37.10-2

0.36

BV4 (pente 0.085%) 12 126 3,14.10-3

0.08

2. Etude hydraulique

Dans cette partie, on sintresse au dimensionnement du rseau longitudinal (caniveaux)

permettant dvacuer les dbits dapport estims au paragraphe prcdent et leurs ouvrages de



dcharges (dalots). Le but de cette tude est donc de dimensionner les ouvrages de collecte

longitudinaux de faon ce que leur dbit capable soit suprieur au dbit de ruissellement

pour la pluie dcennale afin de limiter au maximum les dgts de ces eaux sur les hommes et

les biens.

a. Dimensionnement de caniveaux

La mthode de dimensionnement du rseau longitudinal de la plate-forme consiste comparer

le dbit dapport de la plate-forme (dbit de ruissellement est not Qr) avec le dbit capable de

louvrage dassainissement (on le note Qc). Le principe de calcul est donc de dterminer

louvrage dassainissement qui possde la capacit dvacuer ce dbit (Qr). A cet effet, le

dbit capable de louvrage Qc (coulement en pleine section) est donn par la formule de

Manning Strickler ci-dessous :

Qc = SmKRh2/3

I1/2

O Qc : dbit en m3/s ;

Sm : section mouille du caniveau en m (Sm = bh) pour un caniveau rectangulaire ;

K : le coefficient de rugosit gal 67 pour les ouvrages en bton arm ;

Rh : rayon hydraulique en m (Rh = Sm/Pm) avec Pm : primtre mouill du caniveau en m (Pm =

b+2h) ;

I : pente longitudinale de louvrage en % (il est pris i = 0.11% pour ce projet).

Louvrage est considr comme correctement dimensionn lorsque Qc est suprieur Qr.

Aussi, la vitesse de lcoulement sera-t-elle comprise entre 0.6 et 3.5 m/s pour assurer

lautocurage de caniveaux. Le calcul est donc men par itration et il a consist sassurer

que pour chaque type de caniveau, les conditions telles que Qc suprieur Qr et la vitesse

dcoulement se trouve dans la fourchette admissible (V [0.6 ; 3.5] m/s) soient vrifies.

Ainsi, aprs plusieurs itrations, les rsultats rcapituls dans le tableau n15 ci-aprs (voir les

dtails en annexe n3 assainissement routier) sont obtenus.



Tableau 15: rcapitulatif de caniveaux retenus

Type de

caniveau

Section

(cmcm)

Dbit

capable Qc

(m3/s)

Dbit

ruissel Qr

(m3/s)

Vitesse

dcoulement (m/s)

Point

kilomtrique

(km)

Longueur de

louvrage (m)

C1 8070 0.50 0.41 0.89

PK0+000

PK1+221 1221

C2 7060 0.34 0.30 0.81

PK1+221

PK2+002 781

C3 7070 0.41 0.36 0.84

PK2+002

PK3+206 1204

C4 5050 0.17 0.08 0.68

PK3+206

PK3+318 112

Selon louvrage Ponts-cadres et portiques du SETRA, les paisseurs de caniveaux sont

dtermines par la relation suivante :

e (m) = b/32 +0.125 o b dsigne la base de caniveau. => e = 0.8/32 + 0.125 = 0.15 m (cette

valeur est retenue pour tous les caniveaux).

b. Dimensionnement de dalot

Les dalots sont des ouvrages en bton arm section rectangulaire ou carre et permettant

dassurer le passage deau sous la chausse. Trois types de dalots sont couramment

rencontrs :

Les dalots ordinaires constitus de pidroits verticaux fonds sur semelles ou radier

gnral et sur lequel repose une dalle en bton arm ;

Les dalots-cadres dans lesquels la dalle, les pidroits et le radier gnral constituent

une structure rigide en bton arm ;

Et les dalots portiques analogues aux dalots-cadres, mais sans radier (les pidroits

fonds sur semelles).

Le choix de lun de ces types douvrages est influenc par un certain nombre des facteurs

savoir les paramtres gomtriques de louvrage (notamment la porte ou louverture), la

possibilit de fondation (lie la qualit du sol), le cot de louvrage en question et

limportance du dbit vacuer. Dans le cadre de cette tude, les dalots proposs sont

exclusivement destins recueillir les eaux collectes par les caniveaux et de les vacuer vers

dautres points de rejet. Ainsi, connaissant le volume deau couler et en prsence dun sol



de mauvaise qualit, le choix a t port sur un dalot-cadre dont les dimensions sont

dtermines par itration.

Au total, deux (2) dalots sont prvus pour ce projet. Le premier dalot est au PK1+221 et le

deuxime est au PK3+206. Les dbits faire transiter par chacun de ces dalots sont

respectivement 0.71 m3/s et 0.44 m

3/s.

Le principe de litration est de poser une section donne de louvrage et sassurer que les

conditions telles que Qc suprieur Qt et la vitesse dcoulement se trouve dans la fourchette

admissible (V [0.6 ; 3.5] m/s) sont vrifies aprs avoir dtermin le dbit capable (Qc) par

la formule de Manning Strickler. Qt est ici le dbit collect par les caniveaux donc cest le

dbit faire transiter par les dalots et il est not Qt1 pour le premier dalot (au PK1+221) et Qt2

pour le second dalot (au PK3+206).

Les sections des ouvrages vrifiant ces conditions et retenues pour ce projet sont regroupes

dans le tableau n16 ci-dessous (voir notes de calcul en annexe n3 assainissement routier).

Tableau 16: rcapitulatif de dalots retenus

Dalots Section

(cmcm)

Vitesse Ve

(m/s)

Dbit capable Qc

(m3/s)

Dbit transiter Qt

(m3/s)

situation

D1 10070 1.32 0.92 0.71 PK1+221

D2 10050 1.18 0.59 0.44 PK3+206

Leur paisseur est : e = 1/32 + 0.125 = 0.16 m o 1 est louverture du dalot en mtre (la valeur

de 0.20 m est prise pour tous les deux dalots).

3. Dimensionnement bton arm des ouvrages hydrauliques (Dalot et Caniveaux)

a. Hypothses de calcul

Rglements et instructions

Les calculs de ferraillage seront mens conformment la rglementation franaise du

fascicule n 62-Titre I-section I Rgles techniques de conception et de calcul des ouvrages et

constructions en bton arm suivant la mthode des tats limites-BAEL 91 rvis 99. De

mme, les surcharges routires et dexploitations seront dfinies selon le fascicule n 61 :

conception, calcul et preuves des ouvrages dart, titre II-programmes de charges et preuves

des ponts-routes (dition de 1972) et Eurocode1 : Base de calcul et actions sur les

structures et document dapplication national.



Caractristiques des matriaux

Bton

Poids volumique du bton est gal 25 KN/m3

Rsistance caractristique du bton 28 jours est prise gal :

fc28 = 25 MPa la compression ;

ft28 = 0.6 + 0.06fc28 = 0.6 + 0.0625 = 2.1 MPa la traction :

Contrainte de calcul :

bc = 0.85fc28/b = 0.8525/1.5 = 14.2 MPa, avec b= 1.5 (coefficient de scurit pour le cas

gnral).

Contrainte limite du bton :

bl = 0.6 fc28 = 0.625 = 15 MPa

Acier

Nuance : Acier haute adhrence Fe E 400

Limite dlasticit garantie : fe = 400 MPa

La fissuration est juge prjudiciable (les lments sont exposs aux intempries) donc la

contrainte de traction dans les armatures est limite la valeur suivante :

ls = min 2/3 fe; = 202 MPa

Avec = 1.6 (coefficient de fissuration pour les aciers HA) et ft28 = 0.6 + 0.06fc28 = 2.1 MPa

Coefficient de scurit s = 1.15

Enrobage : c = 3 cm.



b. Dimensionnement de caniveau

Calcul de sollicitations

Il faut noter que dans le cadre de ce projet, trois types de caniveaux sont retenus et les calculs

sont raliss sur une seule catgorie dont les dimensions sont indiques sur laperu ci-aprs

(fig. 5).

Figure 5:aperu dun caniveau

Hypothses et Actions appliquer sur le caniveau

Poids propre du bton arm : 25 KN/m3 ;

Charge centre due au stationnement dun vhicule de poids moyen de 16 t sur deux

essieux. Catgorie G selon larticle 6.3.2 (garages et surfaces affectes la

circulation des vhicules) de lEurocode1 parie 2-1 Q = 45 KN ;

Masse volumique de leau : e = 10 KN/m3 ;

Masse volumique de la terre compacte : s = 19 KN/m3 ;

Angle de frottement interne de la terre : = 30.



Calcul de sollicitations : traverse suprieure (couverture)

La couverture est constitue dune dalette en bton arm dpaisseur 15 cm sur deux appuis

(les voiles qui constituent la paroi du caniveau). Donc cette dalette est calcule comme une

poutre en flexion simple de largeur b = 1.00 m et de hauteur h = 0.15 m. la figure ci-dessous

(fig. 5) illustre bien ces hypothses.

Figure 6:dalette de caniveau assimile la poutre

Les sollicitations maximales sont obtenues en faisant appliquer la dalette de couverture la

combinaison dactions la plus dfavorable qui correspond lapplication simultane de la

charge permanente G(KN/m) et de la surcharge centre Q(KN) .

Calcul de sollicitations : voiles

Les voiles sont soumis aux charges horizontales dues la pousse de terre qui gnre des

moments flchissants et les charges permanentes et dexploitations qui engendrent des efforts

normaux. Donc les calculs sont mens la flexion compose. Les actions dues leau

vhicule par le caniveau sont ngliges. La figure n6 ci-dessous matrialise laction de

terres sur louvrage.



Figure 7:schma illustrant laction de pousse de terre sur le caniveau

Calcul de sollicitations : traverse infrieure (radier)

Pour dterminer les sollicitations maximales au niveau du radier, on distingue deux cas :

caniveau vide (cas1) et le caniveau rempli deau (cas2) voir la figure n8 ci-dessous.

Figure 8:radier soumis laction leau et la raction du sol (cas1 caniveau vide et cas 2

caniveau rempli deau)

Commentaire : le cas o le caniveau est rempli deau (cas2) est moins dfavorable que le

cas1 (caniveau vide), par consquent, le cas1 pour lequel les sollicitations sont maximales est

retenu. Les dtails de calcul pour toutes les sollicitations sont renvoys lannexe n3

assainissement routier et les rsultats sont donns dans le tableau n17 ci-dessous.



Tableau 17: rcapitulatif de sollicitations (moments et efforts) pour le caniveau

Elments Moments (KN.m) Efforts normaux (KN)

Efforts tranchants

(KN)

Mu (ELU) Ms (ELS) Nu (ELU) Ns (ELS) Tu (ELU)

Couverture 17.51 11.72 36.28

Voiles 0.49 0.36 35 23.44 2.1

Radier 9.13 6.13 36.28

Calcul des armatures

Dans le cas de lenvironnement prjudiciable, ltat limite le plus dterminant est

gnralement celui dtat limite de service mais, les calculs sont dvelopps ltat limite

ultime (ELU) et ltat limite de service(ELS).

Daprs les rsultats de ces calculs, lassertion selon laquelle dans un environnement

prjudiciable et trs prjudiciable, ltat limite dterminant est ltat limite de service nest

pas confirme. Par consquent, les armatures calcules ltat limite ultime sont retenues. Les

rsultats sont rcapituls dans le tableau n18 ci-dessous (voir les dtails de calcul en annexe

n3 assainissement routier partie dimensionnement bton arm).

Tableau 18: rcapitulatif des aciers retenus pour le caniveau

Elments Section thorique (cm) Choix des

barres

Section relle (cm) Espacement (cm)

dalette 7.56 7HA12/ml 7.92 14

voile 1.04 3HA8/ml 1.51 33

radier 3.86 5HA10/ml 3.93 20

c. Dimensionnement de dalot

Principe de calcul des sollicitations

Rappelons que cet ouvrage est un dalot une ouverture. Les calculs sont mens par bande de

1.00 mtre linaire de largeur de dalot. Les valeurs des efforts et sollicitations M et N

(Moments et Efforts normaux) seront dtermines sur la base dun calcul en cadre simple

partir des formules provenant de louvrage Formulaire des cadres simples pour le calcul

des grandeurs statiques relatives aux formes usuelles des cadres trave unique en

bton arm, acier ou bois troisime dition (DUNOD Paris 1969) par A. KLEINLOGEL.



Donnes diverses

Les caractristiques gomtriques du dalot sont les suivantes :

Largeur de passage deau : L = 1.00 m ;

Hauteur douverture : H = 0.70 m ;

Longueur du dalot : l = 12 m ;

Guide roue : 0.2 0.5 ;

Largeur roulable du dalot : LR = 12 m ;

Largeur chargeable : LC = 12 m ;

Nombre de voies de circulation : n = LC/3 = 4 voies ;

Type de louvrage : premire classe (LR > 7.00 m).

Figure 9:Dalot type schma statique de calcul

Convention de signe et nomenclature des sollicitations

Les moments flchissants sont positifs quand ils provoquent de la traction dans la

partie interne du cadre ;

N1 = Effort normal dans le radier ;

N2a = Effort normal dans le pidroit de gauche ;

N2b = Effort normal dans le pidroit de droite ;

N3 = Effort normal dans le tablier ;

Si N > 0, cest un effort normal de compression ;

Si N < 0, cest un effort normal de traction.



Les dtails de calcul de charges et des sollicitations sont renvoys lannexe n3

assainissement routier partie dimensionnement bton arm du prsent document et les

rsultats de sollicitations (moments et efforts) sont rcapituls dans le tableau n19 ci-aprs.

Tableau 19: rcapitulatif des sollicitations (moments et efforts) pour le dalot

N MA MAB MB MBC MC MCD MAD MD N1 N2a N2b N3

1 -0.400 -0.400 -0.400 0.698 -0.400 -0.400 0.698 -0.400 0.000 3.66 3.66 0.00

2 0.666 -0.274 0.119 0.119 0.119 -0.274 0.833 0.666 0.78 5.00 5.00 -0.78

3 -0.066 0.467 -0.054 -0.054 -0.054 0.467 -0.066 -0.066 0.00 0.00 0.00 0.00

4 -0.399 -0.164 0.071 0.071 0.071 -0.164 0.501 -0.399 0.47 3.00 3.00 -0.47

5 -0.126 1.539 -0.126 -0.126 -0.126 1.539 -0.126 -0.126 0.00 0.00 0.00 0.00

6 -4.071 -4.071 -4.071 7.089 -4.071 -4.071 7.089 -4.071 0.00 37.20 37.20 0.00

7 12.568 13.333 -14.097 0.000 14.097 -13.333 0.000 -12.568 26.67 -23.49 23.49 -26.67

1+2+3+4 -0.199 -0.371 -0.264 0.834 -0.264 -0.371 1.966 -0.199 1.25 11.66 11.66 -1.25

5+6 -4.197 -2.532 -4.197 6.963 -4.197 -2.532 6.963 -4.197 0.00 37.20 37.20 0.00

5+7 12.442 14.872 -14.223 -0.126 13.971 -11.794 -0.126 -12.694 26.67 -23.49 23.49 -26.67

Appui Pdrt G Appui Tablier Appui Pdrt D Radier Appui Radier Pdrt G Pdrt D Tablier

NB : Pdrt G et Pdrt D signifient respectivement le pidroit gauche et pidroit droite.

Calcul des armatures

Les calculs sont effectus lELU et lELS et en flexion compose. Il a t retenu le cas le

plus dfavorable (tat limite ultime dans ce cas) et les armatures retenues sont rcapitules

dans le tableau n20 ci-aprs (voir le dtail de calcul en annexe n3 assainissement routier,

partie dimensionnement bton arm du document prsent).



Tableau 20: rcapitulatif des armatures retenues pour le dalot

Elments Section thtique

(cm)

Choix de

barres

Section relle

(cm)

Espacement

(cm)

Tablier (lit suprieur) 8.22 8HA12/ml 9.05 13

Tablier (lit infrieur) 4.97 5HA12/ml 5.65 20

Radier (lit suprieur) 4.90 5HA12/ml 5.65 20

Radier (lit infrieur) 2.84 3HA12/ml 3.39 33

Pidroits 5.18 5HA12/ml 5.65 20

Figure 10: plan de ferraillage du dalot



V. SIGNALISATION ROUTIERE ET ECLAIRAGE PUBLIC

1. Signalisation routire

La signalisation routire est lensemble des signaux conventionnels implants sur le domaine

routier et destins assurer la scurit des usagers de la route. Elle est constitue de deux

grands ensembles qui sont la signalisation horizontale caractrise par des marquages au sol

et des plots et la signalisation verticale qui compte les panneaux, les balises, les bornes et les

feux tricolores.

a. Signalisation horizontale

La signalisation horizontale constitue une aide importante la conduite. Elle permet de

canaliser les flux de circulation, de prciser les rgles de prescription, de matrialiser le

stationnement et guider visuellement les usagers, en particulier la nuit grce aux plots. Les

marquages au sol sont constitus de lignes longitudinales et transversales continues ou

discontinues selon le type de modulation.

Dans le cadre de ce projet, des lignes longitudinales discontinues axiales (dlimitation des

voies), des lignes longitudinales discontinues aux rives de chausse, des lignes transversales

continues (stop) et des transversales discontinues (cdez le passage) ainsi que les marquages

pour les passages de pitons ont t proposs. Selon IISR-7e partie (Arrt du 16 fvrier

1988), la largeur de chacune de ces lignes est dfinie par rapport une largeur unit (U) et

varie en fonction de type de routes. Ainsi, pour la rue de Brasserie, la largeur de rfrence de

la peinture pour marquage au sol est prise gale 6 cm (routes et voies urbaines U= 6 cm).

Ds lors, la largeur du trait est donne par la relation suivante :

o l dsigne largeur du trait et U largeur de rfrence.

A laxe de la rue, la longueur du trait plein et le vide retenues sont respectivement L=3 m et

d=10 m, au bord de la chausse, L = 3 m et d = 3 m.

Pour les marquages : passage pour pitons et lignes-STOP, des bandes rectangulaires

parallles laxe de la chausse, on retient :

Ligne discontinue de (cdez le passage) : L = 1.5 m et l = d = 0.5 m ;

Ligne discontinue deffet des feux de circulation : L = l = 0.5 m et d = 0.15 m.



O L, l symbolisent respectivement la longueur et la largeur du trait et d dsigne lespacement

entre les lignes (traits).

b. Signalisation verticale

La signalisation horizontale est complte par la signalisation verticale comprenant les

panneaux de signalisation, les feux de circulation ainsi que les balises. Les panneaux sont en

gnral la limite de laccotement une distance suffisante du bord de la chausse pour quils

ne prsentent pas des risques pour la circulation. Ils peuvent tre placs une hauteur de 2.3

m au-dessus du niveau de sol (en zones urbaines) pour ne pas gner la circulation des pitons

et pour tenir compte des vhicules qui peuvent les masquer (IISR-1e partie (Arrt du 7 juin

1977).

Ces panneaux sont de plusieurs types et rpondant des divers objectifs notamment la

signalisation de danger, de prescription, dinterdiction et de priorit, etc. pour ce qui est de ce

projet, les panneaux consigns dans le tableau n21 ci-dessous sont proposs.

Tableau 21: panneaux de signalisation

Type de panneaux nombre positionnement

Panneaux de priorit AB3a (cdez le passage) 7 Toutes les voies affluentes

Panneaux A13b (passage pour les pitons) 1 Au PK3+118

Panneaux A25 (Carrefours giratoires) 1 Au PK3+268

Panneaux A17 (annonce de feux tricolores).

1 Au PK3+218

Les feux tricolores seront poss lentre du rond-point de cit dAfrique (fin du projet) pour

amliorer la fluidit de circulation du trafic et assurer la scurit pour des pitons

ADAM_Souleyman_Keiri PFE Détaillée de Conception de Routes

Documents

Transcript of ADAM_Souleyman_Keiri PFE Détaillée de Conception de Routes