Binder 1

Nous tenons remercier en premier lieu et avant tout ALLAH le tout puissant,

qui nous a donn la force et la patience daccomplir notre travail dans les meilleures

conditions.

Nous tenons remercier notre encadreur Mr.BAIOD SALIM. Sans oublier Mr

SIDALI .F ; Pour leurs prcieux conseils et orientations, nous remercions vivement

et infiniment toute lquipe du SAETI.

Nous remercions tout le personnel administratif de lcole ainsi, nos

enseignants durant toute notre formation, sans oublier les responsables de la

bibliothque qui nous ont beaucoup facilit notre recherche bibliographique.

Enfin, nos penses tous ceux qui nous ont aid pour la ralisation de ce

modeste travail.

HAMZA MOHAMMED LAMINE.

LOUNIS JUGURTA.

Remerciement

DEDICACE

Je ddi ce lapidaire travail a :

Mes trs chers parents qui mont guid durant les moments les plus pnibles de ce long chemin, ma mre qui a t mes cts et ma soutenu durant toute ma vie, et mon pre qui a sacrifi toute sa vie afin de me voir devenir ce que je suis, que dieu le tout puissant les protgent et les gardent

Mes soeurs. Abla, Nessrine, Hanane, Noura et Ikram (kiko)

A la famille HAMZA et BERRICHE A ma tente RACHIDA Mon ami et binme sofiane. A tous mes amis A toute la promotion 2008. A les habitant de dchmia et tous les Aumalians sans aucune exception.

Tous ceux qui maiment et que jaime. Et enfin pour une ALGERIE meilleure

HICHEM

Page CHAPITRE I: INTRODUCTION GENERALE .... I.1) introduction.......1

I.2) Historique..2 I.3) Rseau ferroviaire algrien4

CHAPITRE II : ETUDE DE FAISABILITE.. II.1) Sommaire..5 II.2) Conclusion gnrale25

CHAPITRE III : DEFINITION .. III.1) Courbe26 III.2) Pleine courbe.... 26 III.3) Courbe rayon multiple....26 III.4) Courbure et flche.26

III.5) Contre-courbe26 III.6) Trac sinueux... 26 III.7) Devers....26 III.8) Devers dquilibre.27 III.9) Coefficient de devers.27 III.10) Devers prescrit.27 III.11) Insuffisance de devers.27 III.12) Excs de devers27 III.13) Raccordement progressif.27 III.14) Raccordement progressif dinflexion...28 III.15) Variation de devers. 28 III.16) Variation dinsuffisance de devers.. ...28

III.17) Doucine...28 CHAPITRE IV : TRACE EN PLAN...

IV.1) Introduction...29 IV.2) Rgles respecter dans la trace en plan29 IV.3) Les lments de trace en plan... 29 IV.4) Paramtre de conception de la voie. 30 IV.5) Calcul daxe.. 31 IV.6) Exemple de calcul..31

CHAPITRE V : PROFIL EN LONG .. V.1) Dfinition36 V.2) Dtermination des lments caractristiques du profil en long..37 V.3) Limite impose par le freinage (pente)37 V.4) Limite impose par le dmarrage (rampe)37 V.5) Rayon de raccord de dclivits...38 V.6) Positionnement des points de changement de dclivit .38 V.7) Longueur minimale des lments de profil en long39 V.8) Dtermination pratique du profil en long ..40 V.9) Exemple de calcul...42

CHAPITRE VI : PROFIL EN TRAVERS . VI.1) Dfinition...43 VI.2) Les lments de profil en travers...43 VI.3) tablissement de profil en travers .....44

CHAPITRE VII: ETUDE GEOTECHNIQUE....

VII.1) Introduction.45 VII.2) Les tudes gologiques....45 VII.3) Les tudes Hydrographie et hydrogologie.45 VII.4) tude gotechnique .46 VII.5) Condition dutilisation des sols en remblai..48 VII.6) Conclusion49

CHAPITRE VIII : DIMENSIONNEMENT DES COUCHE DASSISE... VIII.1) Condition Dtermination des paisseurs minimale de structure dassise...50 VIII.2) Les paramtres de dimensionnement .....50 VIII.3) Dtermination de la couche de ballast et sous couche....51

CHAPITRE IX : CALCUL DES CUBATURES.... IX.1) Introduction...52 IX.2) Dfinition.. 52 IX.3) Mthode de calcul des cubatures...52 IX.4) Calcul des cubatures de terrassement54

CHAPITRE X : ASSAINISSEMENTS....... X.1) Introduction 55 X.2) Dfinition ...55 X.3) Assainissements de la plate forme..56 X.4) Donnes pluviomtriques...56 X.5) Superficie des bassins versant56 X.6) Dimensionnement des ouvrages de rtablissement des coulements.57 X.7) Dimensionnement des fosss..59

CHAPITRE XI : LES GARES... XI.1) Dfinition..61 XI.2) Gare de voyageurs.61 XI.3) Equipements de la gare voyageurs.62 XI.4) Btiment de voyageurs..63 XI.5) Les installations de gare63 XI.6) Les caractristiques gomtriques des gares.....63

CHAPITRE XII :OUVRAGE DART..... XII.1) Introduction.66 XII.2) Recommandation sur le choix du type douvrage ..66 XII.3) Les ouvrages existants.67

CHAPITRE XIII : IMPACT SUR LENVIRONNEMENT......... XIII.1) introduction..68

XIII.2) mise en contexte du projet .68 XIII.3) la dmarche de ltude ...68 XIII.4) caractristique environnementale du territoire ...69 XIII.5) description des mesure applicables.71 XIII.6) conclusion ..72

CHAPITRE IVX : DEVIS QUANTITATIF EST ESTIMATIF.....73 Conclusion gnrale ....75 Annexes Bibliographie

Page

II.1) Introduction..5 II.2) Donnes socio-conomiques5 II.3) Donnes dmographiques....5 II.4) Prsentation de la rgion dtude.5 II.5) Nouvelle ville de SIDI ABDELLAH..6 II.6) Matrice dplacement...7 II.7) Dfinition des zones.9 II.8) Matrice de volumes dchange entre les zones....9 II.9) Prvision des nombres de voyageurs...9 II.10) Calcul le nombre de cycle14 II.11) Conclusion...15 II.12) Multi modalit..16 II.13) La nation de transport multimodal...16 II.14) Les critres de transfert du mode route au mode rail..16 II.15) Comparaison entre le temps de parcours routiers et ferroviaires.....21 II.16) Avantage Du Projet..21 II.17) Justification du projet...21 II.18) Choix des variantes des traces.22 II.19) caractristique du projet...22 II.20) Description des variantes choisie a ltude prliminaire..23 II.21) La variante retenu.....25

Etude de faisabilit et APS DE la ligne ferroviaire BIRTOUTA-ZERALDA Sur Un Linaire De 22 Km

Chapitre I

INTRODUCTION


Chapitre II

Etude Du Faisabilit


Chapitre III

Dfinition


Chapitre IV

Trace en plan


Chapitre V

Profil En long


Chapitre VI

Profil en travers


Chapitre VII

Etude gotechnique


Chapitre VIII

Dimensionnement des couches dassise


Chapitre IX

Calcul de cubature


Chapitre X

Assainissement


Chapitre XI

Les gares


Chapitre XII

Ouvrage dart


Chapitre XIII

Impact sur lenvironnement


Chapitre IVX

Devis Quantitatif Et Estimatif

ANNEXE

Chapitre I introduction gnrale

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I.1) Introduction : Dans le cadre du dveloppement du rseau ferroviaire dAlger parmi lesquels la ralisation de la desserte ferroviaire double voie lectrifie BIRTOUTA-NOUVELLE VILLE SIDI ABDALLAH ZERALDA Cette nouvelle infrastructure devra permettre en premier lieu de diminuer la charge sur la route et canaliser le surplus de voyageurs et les tudiants notamment en priode estivale o les difficults de circulation sont enregistres quotidiennement.

La voie ferroviaire tudie est la continuit de la voie ferre entre ALGER et ORAN , elle dbute a Birtouta et passe par les villes de TESAALA EL MARDJA, SIDI ABDALLAH et prend fin la ville de ZERALDA.

Le thme du PFE consiste faire lEtude de faisabilit plus tude APS de la voie qui va relier la voie avec la voie ferroviaire ALGER - ORAN partir de la gare de BIRTOUTA jusqua la ville de ZERALDA. Pour ltude de ce projet, on a opt pour une structure comportant 2 parties avec 14

chapitres reparties comme suit :

1 ere partie : tude de faisabilit 2 eme partie : tude APS de la voie ferroviaire Nous aborderons dans le premier chapitre ltude de faisabilit et la prsentation

globale du projet, o nous attacherons justifier et dargumenter lobjectif de ce projet

Le deuxime chapitre (chapitre II) comprendra les dfinitions ncessaires pour la ralisation de laxe en plan et profil en long, avant de passer au calcul de le valeur minimale de caractristique gomtrique de trace

Dans les trois chapitres suivants (III, IV, V) on dfinira les caractristiques de notre voie ; en concevant les trois lments gomtriques simples qui la composent comme

suit :

Le trac en plan : les rgles respecter, quelques dfinitions (vitesse de

rfrence ) avec un calcul daxe.

Le profil en long: rgles respecter, dclivits, raccordement en profil en long, dtermination pratique du profil en long avec une application au projet

Le profil en travers: il comporte les lments constitutifs du profil en travers.

Une fois le trac est fini en faire une tude gotechnique a la base des diffrentes essais ralise sur le terrain.

En suite, on passera aux chapitres (VIII, IX, X, XI et XII) comprenant respectivement, dimensionnement des couches dassises, calcul des cubatures, assainissement, les gares, ltude des ouvrages dart, ltude de limpact sur lenvironnement.


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le dernier chapitre comporte le devis quantitatif, estimatif et la qualit du projet raliser.

I.2) Historique :

I.2.1) En monde L'un des premiers exemples de chemin guid est celui du Diolkos, un systme permettant aux bateaux de franchir l'isthme de Corinthe en Grce, construit au VIe sicle av. J.-C. Des chariots pousss par des esclaves. Et par des btes de somme circulaient dans des blocs de pierre entaills. Ce chemin de fer primitif a fonctionn approximativement jusqu'en l'an 900 Les premiers wagons tracts par des chevaux sont apparus en Grce et dans l'Empire romain aux alentours de l'an 1, utilisant eux aussi une voie constitue de pierres entailles. La rapparition des transports guids a eu lieu en Europe aux alentours de 1550, pour des voies minires. Celles ci utilisaient des rails de bois. La premire voie ferre a t tablie au Royaume-Uni au dbut du XVIIe sicle, principalement pour le transport du charbon d'une mine un canal, d'o il pouvait tre charg sur des barges. On trouve des traces de ce genre de chemins de fer Broseley dans le Shropshire. Les rails taient constitus de bois nu, les roues taient munies de boudins, comme sur les vhicules ferroviaires actuels. En 1768, la compagnie Coalbrookdale eut l'ide de remplacer ses rails en bois par des rails en fonte moule, pour limiter l'usure de la voie et transporter de plus lourdes charges. Les rails d'acier sont apparus au dbut du XVIIIe sicle. L'ingnieur William Jessop conut des rails prvus pour tre utiliss avec des roues sans boudin : ils constituaient une sorte de cornire. Ces rails devaient tre utiliss pour un projet dans le secteur de Loughborough, Leicestershire en 1789. En 1790 il tait de ceux qui fondrent une acirie Butterley, Derbyshire pour produire des rails (entre autres). Le premier chemin de fer ouvert au public a t le Surrey Iron Railway, ouvert en 1802 par Jessop. Les convois taient tracts par des chevaux La premire locomotive vapeur a fonctionn sur des rails a t construite par Richard Trevithick et essaye en 1804 Merthyr Tydfil au Pays de Galles. Cette tentative ne fut pas couronne de succs, l'engin tant si lourd qu'il brisait la voie. En 1811, John Blenkinsop conut la premire locomotive rellement utilisable. Il fit breveter. Un systme de transport du charbon m par une locomotive vapeur. La ligne fut construite, raccordant Middleton Colliery Leeds. La locomotive a t construite par Matthew Murray de Fenton, Murray and Wood. Le Middleton Railway fut donc le premier chemin de fer utiliser la vapeur avec succs dans un objectif commercial. C'est galement le premier faire l'objet d'actes juridiques. Le premier rseau voit le jour en Europe continentale dans la rgion de Saint-tienne, en France, entre 1827 (Louis-Antoine Beaunier) et 1830 (Marc Seguin). En Europe et en Amrique du Nord, la priode de plus grand dveloppement du chemin de fer va de 1848 1914. Aprs la Premire Guerre mondiale, le chemin de fer continue se dvelopper, notamment les lignes secondaires voie troite, mais il est fortement concurrenc, sur les courtes distances, par l'automobile et le camion. Aprs la Seconde Guerre mondiale arrive la concurrence de l'avion sur les longues distances ; les lignes secondaires disparaissent. La crise ptrolire de 1973 marque le dbut du renouveau du chemin de fer, principalement pour les transports de voyageurs l'intrieur des grandes mtropoles et grce de nouvelles lignes inter cits, parcourues par des trains grande vitesse.


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La sustentation magntique (dite Maglev) dont une ligne de 43 km a t mise en exploitation en 2005 Shangha (Chine) peut devenir un concurrent viable.

I.2.2) En Algrie L'histoire des chemins de fer d'Algrie commence le 8 avril 1857, avec un dcret du gouvernement franais qui autorise la construction de 1 357 km de chemins de fer dans la colonie d'Algrie. Le premier chantier, dmarr le 12 dcembre 1859, porte sur la construction de la ligne Alger - Blida. La gestion en est confie une compagnie prive : la Compagnie des chemins de fer algriens. Les travaux de construction sont galement entrepris pour relier Oran Saint-Denis-du-Sig ainsi que sur liaison avec le port de Philippeville - l'actuel Skikda- et avec Constantine, mais les problmes financiers poussent la compagnie en interrompre les travaux et dvelopper la ligne d'Alger, qui sera ouverte le 8 septembre 1862. Cinq autres compagnies sont cres pour construire les lignes restantes: la Compagnie Bne-Guelma (BG), la Compagnie de l'Est Algrien (EA), la Compagnie Paris-Lyon-Mditerrane (PLM), la Compagnie de l'Ouest Algrien (OA) et la Compagnies Franco-Algrienne. L'objectif des 1 357 km est atteint et mme dpass, avec des tronons construits reprsentant 1 365 km de voie et touchant presque toutes les villes importantes d'Algrie. Le 18 juillet 1879 une nouvelle campagne d'investissement est lance l'chelon national pour renforcer les lignes "d'intrt gnral" avec comme objectif d'ajouter 1747 km au rseau existant. La construction de ces lignes dites "d'intrt local" est laisse la charge des investisseurs privs et des collectivits locales. Dans les trente ans qui suivirent, 2 035 km de ligne chemin de fer vont s'ajouter au rseau, constituant l'armature du futur rseau ferroviaire algrien. En 1900 la Compagnie franco-Algrienne, endette, perd sa concession; le mme sort touche la compagnie Bne-Guelma en 1905 puis celle de l'Est Algrien en 1908. partir du 27 septembre 1912 les rseaux des compagnies en faillite passent sous le contrle de la Compagnie des Chemins de Fer Algriens de l'tat (CFAE), qui s'appuie sur la compagnie survivante, la filiale algrienne de la compagnie Paris-Lyon-Mditerrane la PLMA. Entre 1907 et 1946 une troisime campagne d'investissement ajoute 1 614 km au rseau. Le 1 Juillet 1921 les lignes existantes sont rparties entre les compagnies CFAE et PLMA : ce partage dura jusqu'au 30 mai 1938, date laquelle les lignes d'"intrt gnral" des deux compagnies sont nationalises et rattaches la SNCF. La gestion des lignes algriennes est alors confie compter du 1 janvier 1939 l'office des Chemins de fer Algriens (OCFA). A la fin de la deuxime guerre mondiale le rseau ferroviaire algrien s'tend sur 5 015 km. Le 30 juin 1959 l'tat franais et l'OCFA signent une convention crant la Compagnie des Chemins de Fer Franais en Algrie (CCFA) qui devient en 1963 la SNCFA (Socit Nationale des Chemins de Fer Algriens) Le 31 mars 1976 la fin de la concession de l'tat franais, l'tat algrien divise la SNCFA en trois organismes distincts : -La SNTF qui assure l'exploitation du rseau ferr algrien; -La SNERIF charg de la maintenance et de la construction des lignes ferroviaires; - La SIF pour le dveloppement du rseau ferr algrien.


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I.3) Rseau ferroviaire algrien : la voie ferre algrienne est constitue dun rseau de 4653 km de voies, dont la longueur exploite est de 3945 km ,le rseau contient 3000 ouvrages dart, 120 tunnels et 200 gares ouvertes au trafic marchandise et voyageurs et de 200 embranchement . Raccordant les unit et zones industrielles et les principaux ports. La SNTF dispose dun effectif de 15847 en 1995 (info. SNTF).

Le rseau se compose de :

2700km de voies normales dont 300 km lectrifies. 350km de doubles voies. 1200 km de voies troites (Bchar, Blida, mohamadia, Djelfa, Tiaret)

Chapitre II tude de faisabilit

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II.1) Introduction : Pour renforcer les capacits de transport de voyageur et des tudiants dans la rgion dAlger et assigner au mode ferroviaire un rle prpondrant dans la prise en charge des dplacements urbains en complmentarit avec la route le mtro et le tramway. La prsente tude a pour objectif de donner lensemble des lments ncessaires lapprciation de la faisabilit de la ligne ferroviaire de Zerlda-Bir touta. La question qui se pose de faon comptitif par rapport la route, nous voulons relier Zeralda Alger environs 35min. Quest ce qui doit tre fait pour atteindre cet objectif II.2) Donnes socio-conomiques : Les donnes socio-conomiques se rapportant la wilaya dAlger et aux wilayas limitrophes ont t recueillies, traites et analyses de sorte mettre en vidence : -la place accorde la rgion dtude dans la politique de dveloppement rgional. -les ples metteurs et rcepteurs de trafic (centres dactivit, sites touristiques, zones industrielles,) - le poids dmographique des rgions desservies. - les programmes de dveloppement prvus dans la rgion dtude. II.3) Donnes dmographiques : Un aperu global sur la situation dmographique (effectif, rpartition gographique et taux dvolution) de la rgion dtude a t donne grce aux informations et donnes contenues dans les publications de lO.N.S : recensements gnraux de la population et de lhabitat (RGPH) de 1987et de 1998, diverses revues dmographiques dites par lO.N.S et annuaires statistiques par wilaya. Ces documents ont permis danalyser la rpartition spatiale de la population sur la rgion dtude, dexaminer laccroissement dmographique y affrent et de mettre en vidence le poids dmographique de chaque centre constituant la rgion dtude. II.4) Prsentation de la rgion dtude : II.4.1) Dmographie : tat actuel La rgion dtude couvre les wilayas dAlger, Blida, Tipaza et Boumerds se caractrise par une croissance dmographique assez importante, comptant plus de 4.5millions dhabitants au recensement gnral de la population et de lhabitat (RGPH) de 1998,reprsentant15.5% de la population totale du pays . La croissance moyenne annuelle enregistre par rapport au nombre dhabitat recens aux RGHP1987 est de 1.9%. Cette population est concentre dans les grands centres urbains. La rpartition par wilaya de cette population est dans le tableau suivant : Wilaya Population 1987 Population 1998 Alger 1.690.191 2.562.428 Blida 702.188 784.284 Tipaza 620.151 506.055 Boumerds 650.975 647.389 Total ZIP 3.432.895 4.500.153 Total national 23.038.942 29.100.868 Source : RGPH 1987et 1998, ONS ZIP : Zone dInfluence de Projet


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II.4.2) Analyse du tableau : Les donnes de population par wilaya font apparatre la wilaya dAlger comme la plus peuple, concentrant elle seule plus de 50 % de la population de la rgion dtude. Cette population est essentiellement concentre dans les communes dAlger centre, Bab el oued, Baraki, kouba, Bab ezzouar

La population de lagglomration algroise rgresser, tel est le cas des communes dAlger centre, Sidi Mhamed, el Madania,..

la population des agglomrations priphriques saccrot rapidement tel est le cas des communes dAlger centre El Achour, Ouled Fayet, Dar el Bida, etc...

des nouvelles agglomrations traditionnellement considres comme rurales mergent tel est le cas de Bir Touta, Tessala El Mardja, Khraicia, etc...

Par ailleurs, la rgion dtude est fortement urbanise avec un taux durbanisation de 77.1% au RGPH 1998 comme le font apparatre les donnes ci-dessous : Wilaya Population

urbaine Population rurale

Total Taux Durbanisation

Alger 2.323.348 239.080 2.562.428 90.7 Blida 570.985 213.325 784.285 72.5 Tipaza 271.886 234.167 506.053 53.8 Boumerds 304.427 342.962 647.389 47.02 Total Z.I.P 3.470.619 1.029.534 4.500.153 77.1 Total national 16.966.937 12.133.926 29.100.563 58.3 II.5) Nouvelle Ville de sidi Abdellah : Le primtre de la ville nouvelle chevauche sur deux (02) communes limitrophes : Mahlma et Rahmania, et possde une capacit daccueil value 100.000 habitants pour un parc immobilier de 20.000 logements, soit un taux doccupation par logements prvu de 5 habitants/logt. Trois (3) oprations prioritaires sont prvues dans cette ville : -la premire opration situe dans la partie Sud de la nouvelle ville, pour un programme de 3290 logements. -la deuxime opration situe dans la partie Est de la ville nouvelle, constitue lespace industriel, accueillant toutes les activits industrielles caractre productif et de recherche. -la troisime opration concerne principalement les habitants et les quipements daccompagnement raliser.


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II.6) Matrice des dplacements : II.6.1) Ltude de dplacements :

Ltude de transport comme celles auxquelles nous devons nous rfrer pour comprendre la problmatique des entres et sorties. Elles comportent normalement un volet demande , qui traite des habitudes de dplacements, et un volet offre , qui traite des infrastructures de transport. La demande se mesure en nombre de dplacement. Les dplacements sont classs en fonction de leur origine, de leur destination, de leur motif, du mode de transport utilis et du moment de la journe o ils sont effectus. Loffre, quant elle, est la capacit du rseau routier des systmes de transport en commun satisfaire aux besoins de transport. En gnral, comme les priodes critiques pour les systmes de transport sont les heures de pointes, les tudes se concentrent sur les dplacements des jours de semaine aux heures de pointe (du matin et du soir), en tudiant les questions : Quel est le motif des dplacements (travail) ? Quels sont les modes de transport privilgies (lautomobile, les systmes de transport en commun) ? Les tudes de transport se font diverses chelles : Grande rgion mtropolitaine, pour dresser un portrait des dplacements entre les

grandes composantes de lagglomration Echelle plus petite, pour tablir par exemple les habitudes de dplacement entre les

villes de la communaut urbaine et mme entre quartiers Il faut chercher dfinir une politique multimodale cohrente afin de corriger les dsquilibres entre modes transport. Dans les processus de mondialisation de lconomie, les transports ont jou et jouent un rle primordial. Le passage la globalisation et lintensification des changes internationaux a en effet t favoris par les volutions techniques des transports telle que laugmentation de la rapidit et de la capacit du transport maritime, la basse de ses ctes, sans oublier lessor des tlcommunications.

II.6.2) Quest-ce que lEnqute Origine-Destination? Il sagit dune initiative visant recueillir des renseignements fiables et jour sur les habitudes de dplacements et les choix exercs par les rsidents de la rgion en la matire. Les enqutes Origine-destination constituent une ressource importante pour les planificateurs en transports.

Dfinition : Mtropole : une agglomration urbaine dont la population totalise au moins trois cents mille (300.000) habitants et qui vocation, outre ses fonctions rgionales et nationales, dvelopper des fonctions internationales ; Aire mtropolitaine : le territoire quil faut prendre en considration afin de matriser et dorganiser le dveloppement dune mtropole. Ville nouvelle : une agglomration urbaine programme dans sa totalit, sur un site vierge ou partir dun ou plusieurs noyaux dhabitat existants. Grande ville : une agglomration urbaine dont la population totalise au moins cent mille (100.000) habitants.


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II.6.3) Quel est lobjectif de cette enqute? Les enqutes Origine-destination sont utilises partout dans le monde pour comprendre les besoins toujours changeants des grandes collectivits en matire de transports. O les rsidents se rendent ? pourquoi ?, quels moments et par quels modes de transport ?, voil autant de renseignements importants pour les planificateurs en transports. Pour ce faire, il faut communiquer directement avec un chantillon important de la population. Les renseignements recueillis servent planifier le rseau routier, les infrastructures et les services de transport en commun.

II.6.4) Construction de la matrice : Llaboration de la matrice consiste a transforme les donnes brute de lenqute OD en une matrice de dplacement Origine-Dstination reprsentant le lieu dattraction ente chacune des zones de trafic.


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II.7) Dfinition des zones : La matrice de dplacement reprsentant lune des pices matresses de ltude de trafic reflte lensemble des changes transitant par la rgion dtude. Pour son laboration, le territoire de la zone dinfluence du projet regroupant lensemble de la wilaya dAlger et une partie des wilayas de Boumerds, Blida, Tipaza a t dcoup en trente quatre (34) zones de trafic composes dune ou dun groupement de commune.

II.7.1) Slection des zones susceptibles dtre touches Dans notre projet de la ligne ferroviaire, on sintresse quelques zones susceptibles dtre touches de manire notable par la ligne. N NOM Wilaya composition 4 Reghaia Alger Reghaia 5 Rouiba Alger Rouiba, Harraoua 7 Bab Ezzouar Alger Bab Ezzouar 8 Dar El Beida Alger Dar El Beida,oued smar 18 Eucalyptus Alger Eucalyptus 24 Alger centre Alger Alger,bouzarha,El biar,

Madania,Hamma,sidi Mhammed 25 Bab El Oued Alger Bab El Oued,Bouloghine,Hammamet,

Casbah, Oued Korriche,Rais Hammidou,Ain Benian

29 Tssala el Mardja Alger Tssala el Mardja 31 Bir Touta Alger Bir Touta II.8) Matrice de volumes dchange entre les zones : La matrice origines- destinations routier de 2003 fait lobjet dune expansion aux horizons 2010 et 2020 grce un modle de croissance Tn = T0 (1+ ) n . Zone 4 5 7 8 18 24 25 29 31 29 4 5 6 4 4 42 362 2 2 31 82 64 23 17 24 1254 110 56 2 33 39 32 47 73 73 713 92 39 11 Unit : veh/jours II.9) Prvision des nombres de voyageurs :

II.9.1) Horizon de ltude : Dans cette phase de ltude les prvisions du nombre de voyageurs seront faites aux horizons 2010 et 2020. 2003 : anne de rfrence, reprsentant la situation actuelle reconstitue partir des enqutes et des comptages raliss en dcembre 2003. 2010 : horizon moyen terme, correspond lanne de mise en service du projet. 2020 : horizon long terme. Les dplacements attendus aux horizons2010 et 2020 seront dduits de la projection de la matrice de demande affecte sur le rseau routier correspondant.


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II.9.2) Estimation du volume dchange future :

La mthode consiste extrapoler globalement au cours des annes venir, lvolution des trafics observs dans le pass. On tablit en gnral un modle de croissance du type exponentiel. Le trafic Tn lanne n sera : Tn = T0 (1+ ) n Ou : T0 : est le trafic larrive pour l'origine. : est le taux de croissance (Notre projet a un taux de 4%) Exemple de calcul : On calcul le trafic entre les zones 33 et 24 : Tn = T0 (1+ ) n =4% Pour 2010 N =7 T 0 = 713 veh/jours T 7 = 713(1+0.04)

7

Pour 2020 : N=17 T 0 = 713 veh/jours T17 =713(1+0.04)

17 Le reste des rsultats : anne Zone 4 5 7 8 18 24 25 29 31 total 2003 29 4 5 6 4 4 42 362 2 2 429 2010 29 6 7 8 6 6 55 476 3 3 567 2020 29 8 10 11 8 8 82 705 4 4 836 2003 31 82 64 23 17 24 1254 110 56 2 1630 2010 31 108 84 30 22 31 1650 144 74 3 2143 2020 31 160 125 45 34 47 2443 215 110 4 3179 2003 33 39 32 47 73 73 713 92 39 11 1119 2010 33 52 43 62 96 96 938 121 51 15 1474 2020 33 75 63 91 143 143 1389 180 75 22 2181 Unit : Veh/jours.

T 7 = 938 veh/jours

T17 =1389 veh/jours


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II.9.3) Estimation des flux annuels de voyageur entre les zones : Mthode de calcul :

N= Tn JV Tn : le trafic a lanne n J =310 jours V : nombre de voyageurs/veh=3 voyageurs.

Exemple de calcul : On calcul le nombre des voyageurs entre les zones 33 et 24 a lanne 2010 :

T10 =9383103 =872340voyageurs /an/sens. anne Zone 4 5 7 8 18 24 25 29 31 2003 29 3720 4650 5580 3720 3720 39060 336660 1860 1860 2010 29 5580 6510 7440 5580 5580 51150 442680 2790 2790 2020 29 7440 9300 10230 7440 7440 76260 655650 3720 3720 2003 31 76260 59520 21390 15810 22320 1166220 102300 52080 1860 2010 31 100440 78120 27900 20460 28830 1534500 133920 68820 2790 2020 31 148800 116250 41850 31620 43710 2271990 199950 102300 3720 2003 33 36270 29760 43710 67890 67890 663090 85560 36270 10230 2010 33 48360 39990 57660 89280 89280 872340 112530 47430 13950 2020 33 69750 58590 84630 132990 132990 1291770 167400 69750 20460 Unit : passagers/an Calcul nombre total des voyageurs entre les zones :

-Entre 29 et les autres zones : -N (2010)= 5580+6510+7440+5580+5580+51150+442680+2790 = 527310. - N (2020)= 7440+9300+10230+7440+7440+76260+655650+3720 =777480

-Entre 31 et les autres zones : -N (2010)= 100440+78120 +27900+20460+28830+1534500+133920+68820 =1992990

N (2010)=527310 voyageurs/an/sens

N (2020)=777480 voyageurs /an/sens



ENTP 2008 12

-N (2020)= 148800+116250+41850+31620+43710+2271990+199950+102300

=2956470

-Entre 33 et les autres zones : -N (2010)= 48360+13950+57660+89280+89280+872340+112530+47430+39990 = 1370820 -N (2020)= 69750+58590+84630+132990+1291770+167400+69750+20460+132990 = 2028330

Le nombre total pour les voyageurs pour lanne 2010 est :

527310+1992990+1370820 =3891120

Le nombre total pour les voyageurs pour lanne 2020 est:

777480+ 2956470+2028330=5762280 Le ple universitaire de Sidi Abdallah :

Le ple universitaire de la nouvelle ville de Sidi Abdallah qui assure chaque jour un dplacement entre 14000 et 15000 tudiants/ jour, entre luniversit USTHB (Bab Ezzouar) et le ple universitaire. Et mme entre les sites universitaires de la wilaya dAlger.




N total (2010)=3891120 voyageurs /an/sens.

N total (2020)=5762280 voyageurs /an/sens.


ENTP 2008 13

Estimation du nombre des tudiants : Au cours de lanne universitaire on peut toucher entre les 4.3et 4.6 millions dplacements/sens pour les tudiants de ple universitaire de Sidi Abdallah.

II.9.4) Estimation de la demande future : Lestimation du nombre de voyageurs qui sera produite sur la ligne ferroviaire par la population dAlger, a t base sur les trois hypothses suivantes : Pour dterminer le nombre des voyageurs on propose trois (03) hypothses 1 iere hypothse : -Hypothse basse : on prend 30% de volume totale des voyageurs Calcul :

-N (2010)= 3891120 0.3 = 1167336

- N (2020)= 57622800.3= 1728684 2 eme hypothse : -Hypothse intermdiaire : on prend 40% de volume totale des voyageurs Calcul :

-N (2010) = 3891120 0.4=1556448 -N (2020)= 57622800.4=2304912 3 eme hypothse : -Hypothse haute : on prend 50% de volume totale des voyageurs. Calcul : -N (2010) = 38911200.5= 1945560 -N (2020)= 57622800.5=2881140

N (2010)=1.167.336 voyageur/an/sens

N (2010) = 1.728.684 voyageur

N (2010)=1.556.448 voyageurs /an/ sens.

N (2020)= 2.304.912voyageur/an/sens

N (2010)=1.945.560 voyageurs/an/sens

N (2020)= 2.881.140voyageurs /an/sens


ENTP 2008 14

II.10) Calcul le nombre de cycle : A cette partie dtude on va calculer le nombre de va et viens de train par jours, entre Zralda et Alger centre a la base de trois hypothses prcdentes. -Hypothse de calcul : -un taux de remplissage de100% /wagon. - nombre des places : 70 places / wagon. - nombre des wagons : 5 wagons. - nombre total des places : 705= 350 places. Hypothse basse : (30%) -Pour lanne 2010 : Nombre de cycle = 1167336 / 356 /350= 9. -Pour lanne 2020 : Nombre de cycle = 1728684 / 356 /350=13. Hypothse intermdiaire : (40%) -Pour lanne 2010 : Nombre de cycle = 1556448 / 356 /350=13. -Pour lanne 2020 : Nombre de cycle = 2304912 / 356 /350=18.

Nombre de cycle = nombre de voyageur par an / 365jours/350places.

Nombre de cycle =9 cycles /jours





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Hypothse haute :(50%) -Pour lanne 2010 : Nombre de cycle = 1945560 / 356 /350=15. -Pour lanne2020 : Nombre de cycle = 2881140/ 356 /350=22. II.11) Conclusion Ces trains seraient composs de 5 voitures, soit une capacit totale de 350 places. A la base de lhypothse basse pendant les heures de pointe, la frquence serait de un train par heure. Alors on peut conclure que notre projet est fiable.




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II.12) Multi modalit : Dfinition : recours plusieurs modes de transport pour satisfaire des besoins de dplacements. On peut distinguer : -individu multimodale : personne qui a recours de faon rgulire plusieurs modes de transports diffrents, choisis en fonction des circonstances et de la nature de ses dplacements -offre multimodale : infrastructure ou service permettant une personne dutiliser au choix un des modes de transports proposs ou de les articuler successivement. (Exemple : pole multimodale, information multimodale) -intermodalit : principe dorganisation et darticulation de loffre de transport, visant coordonner plusieurs systmes modaux par une gestion et un amnagement spcifique des interfaces entre les diffrents rseaux. Transport durable : On entend par transport durable la prise en considration, dans les processus dcisionnels touchants les transports et dans les systmes de transport eux-mmes, des facteurs dordre environnemental, social, scurit, quit sociale et efficience en vue de limiter les irrversibilits au plan des ressources. II.13) La nation de transport multimodal : Dfinition : La notion de transport multimodale est ne de la rencontre dun besoin et dune technologie : Le besoin : Un dsir dorganiser en une seule fois des transports de domicile domicile ce qui implique dutiliser plusieurs modes de transport et gnre des ruptures de charge. Une technologie : lapparition dinstruments de portage modernes qui facilitent les oprations lies dun moyen de transport un autre. II.14) Les critres de transfert du mode route au mode rail : La demande de transports nest pas sensible seulement au prix du transport, comme cest le cas pour la plupart des biens conomiques, elle est galement sensible la qualit de service, (temps de parcours, confort, scurit, assurance....) Le transfert de la route vers le rail est bas sur deux coefficients dattractivits, pour une ligne ferroviaire donne : Les critres dattractivit des gares ferroviaires : Le coefficient dattractivit des gares ferroviaires par rapport aux gares routires empruntes par parcours donn.

Pour quun transfert soit effectif. Il faut que les gares ferroviaires dorigines et de destination soient attractives.

1. Accessibilit : distance de la gare au centre-ville. Facilits daccs permises par les caractristiques de la voirie ;

2. Commodit : comme btiments, services offerts, superficie et organisation de lespace, etc...

3. Scurit : environnements protgs, quartier considr sr, etc. 4. Parking : les gares doivent tre pourvues daire de stationnements pour les

vhicules particuliers, et darrts de bus et de taxis. Les aires de stationnement ont pour objet, outre la dpose ou le chargement de voyageur, de permettre le transfert du mode VP vers le rail.

5. Correspondances : gare offrant des lignes vers des destinations varies, offrent donc des possibilits de correspondances, y compris intermodales


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Le coefficient dattractivit li au temps de parcours relatif entre le mode

ferroviaire et le mode routier. .

II.14.1) Relev des temps de parcours : Les mesures des temps de parcours ont t effectues sur plusieurs sections de la rocade Sud et des principales routes du rseau de base pendant plusieurs jours et diffrents moments de la journe particulirement aux heures de pointe du matin, hors pointe et lheure de pointe du soir. Pour ce faire, plusieurs itinraires ont t choisis, et subdiviss en plusieurs sections en fonction des tats de congestion ou ralentissement quon connat.

II.14.2) La mthode de relev des temps de parcours : La mthode adopte, consiste parcourir plusieurs fois le mme itinraire des journes diffrentes, et ce aux heures de pointe du matin et du soir, et hors heures de pointe. Le but de ces diffrents passages est de statuer sur le degr de congestion des sections observes, et sur les caractres occasionnels ou permanents des observations releves.

Au temps de parcours A la vitesse pratique A la distance parcourue


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Les rsultats obtenus sont illustrs dans le tableau suivant :

Liaison section Longueur (km)

Temps de parcours (en minute)

Vitesse mesure (km/h)

Rocade (AR) -Boudouau-AR/CW149 -AR/CW149-rdiale oued ouchaih -Radiale oued ouchaih-echangeur dely Brahim -Echangeur dely Brahim- Echangeur Zeralda

15 15 12.5 20.5

21.5 14.80 25 12.7

70 80 60 70 20 50 70 90

RN1 -AR/RN1-RN1/RN38 -RN1/RN38-Boufarik -Boufarik-blida

6 20 13

4.6 14.5 7.4

50 60 60 70 70 90

Autoroute Est -AR/Autoroute Est-Bab Ezzouar - BabEzzouar-echangeur kharouba - echangeur kharouba- changeur 1 er mai

3.3 4.7 6.5

2.8 3.25 7.4

60 70 70 80 50 60

pntrante -Pntrante de rouiba -Pntrante de dard el beida -Radiale oued ouchaih -Pntrante des annassers

2 3.5 5 4

2 3.5 4.28 4

60 60 70 60 70 60

RN29 -Blida-Larabaa -Larabaa-Meftah -Meftah-kh el khechna

31 9 12

27.50 7.7 12

60 70 70 60

RN8 Larabaa-eucalyptus Eucalyptus-rocade

10 4.5

10 13.5

60 20 50

RN36 -Echangeur Ben Aknoun- Echangeur dely brahim - Echangeur dely brahim- Doura - Doura-RN1

2.4 13 6

6 15.6 6

20 40 40 50 50 60

CW115 -Sidi moussa-Baraki 8 8 50 60 CW18 -Meftah-Rocade 11 13.2 50 60 RN36 -Doura-Zerlda 14 16.8 40 50 RN5 -AR/RN5-Rouiba

-Rouiba-RN5/Autoroute Est

11 17.5

13 21

50 60 50 60


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Les rsultats illustrs dans ce tableau sont issus de la moyenne des observations releves aprs plusieurs passages. Nous noterons cependant que le nombre dobservations (ou de passages sur les sections tmoins) est fonction de limportance des congestions. Plus une section est congestionne, plus le nombre de passages diffrentes journes est important. Le but tant de confirmer le ralentissement permanent de la circulation sur ces sections, et donc des vitesses rduites et des temps de parcours plus longes

II.14.3) Dtermination de temps de parcours : Le deuxime lment essentiel est le temps de parcours entre les gares dorigines et de destination. Pour cela, on veut raliser un temps de parcours entre 35 40 minutes entre Zeralda et Alger. Par une vitesse commerciale gale 100 km/h.

Dtermination des gares est les distances entre ces gares : Ces trains seraient semi-direct ils desserviront a priori toutes les gares de la ligne Zeralda agha (sauf H.dey ) , puis certaines gares bien dfinies, telles que Bir Touta , El Harrach, agha, Sidi Abdallah . En effet, un service semi direct permettra des temps de parcours comptitifs avec la route sur le trajet Zeralda agha.

Dpart Arriv Distance (km) Zeralda Sidi abdallah 8 Sidi abdallah Tessla el mardja 7 Tessla el mardja Bir touta 7 Bir touta El harrach 15 El harrach Agha (Alger) 10 Alors la distance totale entre Zeralda et Alger est de 47 km. Estimation du temps de parcours : Hypothse de calcul : La vitesse commerciale : 100 km/h Nombre des gares : 6 gares. (Une gare de dpart +une gare pour larrive). Le temps darrt pour chaque gare : 1 minute. La distance ncessaire pour lacclration et dcclration : 800m.

Calcul de lacclration a : V1 2 -V0 2 = 2 a X. Alors :

a=XVV

2

20

21 =

800277.27 2

=0.48 Calcul t : V=a t .

a=0.48m/s 2


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Alors :

t =aV =

48.077.27 =57.6 sec= 0.96 min.

Exemple de calcul : Calcul du temps de parcours entre Tssala El Mardja et Bir Touta : Le temps darrt pour les deux gares : 2 minutes Le temps ncessaire pour lacclration et dcclration : On a a = 0.48m/s. Alors : V=a t t = a

V

V : la vitesse en m/s. a : lacclration en m/s 2 . t : le temps en seconde. AN :

t = 48.077.27 =57.85sec = 0.96 min.

On a la distance entre les deux villes tssala el mardja et bir touta est de : 7km D (100km/h)=D t - D D= D onacclrati + D ondclrati D : la distance parcourait par 100 km/h. D t : la distance totale entre deux gares successives. AN : D=800+800=1600m. D (100km/h)=7000-1600=5400 Calcul le temps de parcours de D (100km/h) : X=V t Alors :

t =VX

X : la distance en m. V : la vitesse en km/h. t : le temps en second

t = 0.96 min.

D (100km/h)=5400m.


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AN :

t = 77.27

5400 =194.45 sec = 3.24 min.

Le temps de parcours total entre les deux gares : T=3.24+ (20.96) +1= 6.16min. Le tableau suivant montre les temps de parcours sur les dfrents tronons entre Zeralda-Alger : Tronons Distances Temps de parcours (min) Zerlda sidi abdallah 8 5.62 +1=6.76 Sidi abdallah- tessla el mardja 7 5.04+ 1=6.16 tessla el mardja-bir touta 7 5.04+ 1=6.16 bir touta- el harrach 15 9.82+ 1=10.96 el harrach- agha. 10 6.96 Total 47 37 II.15) Comparaison entre le temps de parcours routiers et ferroviaires. Les temps de parcours par bus entre zeralda-Alger sont trs pnalisants. Le bus affronte des difficults importantes en raison de la congestion, tandis que le train garde une vitesse commerciale intressante. Daprs cette tude, on a constat que le temps de parcours ralis par la ligne ferroviaire est plus performant que celle de la route. II.16) Avantage du projet :

Gains de temps pour les usagers Economies en cots dexploitation des vhicules et taxis du fait des reports de trafic

vers le rail Gains de scurit routire : rduction du nombre de victimes, des cots matriels

des accidents. Rduction des atteintes lenvironnement : gaz polluants, gaz effet de serre Economie dentretien de la route.

II.17) Justification du projet : La ligne ferroviaire ZERALDA BIR TOUTA est destine jouer un rle important dans le systme de transport de la rgion. Cette nouvelle infrastructure devra permettre en premier lieu de canaliser les tudiants de ple universitaire de Sidi Abdallah et les voyageurs de cot ouest dAlger et le surplus des voyageurs notamment en priode estivale o les difficults de circulation sont enregistres quotidiennement dans un temps de parcours comptitif par rapport la route.

t = 3.24 min


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II.18) Choix des variantes de trace : Lors de llaboration de tout projet de voie ferre ou routier, lingnieur doit commencer par la recherche de lemplacement de la voie ferre ou la route dans la nature et son adaptation la plus rationnelle la configuration du terrain en tenant compte des diffrentes obligations:

Une obligation de scurit Une obligation de confort. Une obligation dconomie globale.

Ltude dun projet de voie ferre est rpartie en 3 phases : Phase N1 : ltude prliminaire. Phase N2 : ltude davant projet sommaire (APS). Phase N3 : ltude davant projet dtall (APD).

A cette phase dtude on va proposer des variantes aprs on slectionne 1 variante entre les 3 variantes proposes, pour tudier cette variante la phase APS. Le choix ce cette variante se base sur plusieurs critres qui sont tablis ltude de dplacements comme le critre du temps de parcours. II.19) caractristique du projet Le dbit de projet : la gare ferroviaire de BIR TOUTA. (Voir la figure N01) La fin de projet : proximit de la ville de ZERALDA. (Voir la figure N02) La longueur du projet : environ 22 km. Topographie du site : on peut diviser notre site sur deux :

1. entre BIR TOUTA et TESSALA EL MARDJA : terrain plat 2. entre TESSALA EL MARDJA et ZERALDA : le terrain naturel varie de faon

irrgulire avec une diffrence daltitude importante sur une petite distance; on peut dire que le terrain naturel est accident.

Dbut de projet (gare ferroviaire BIR TOUTA)

Fig. N 01 : dbut de projet


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Fig. N 02 : fin de projet II.20) Description des variantes choisie ltude prliminaire : Le dbut du projet pour les trois variantes est le mme qui considrer la gare ferroviaire de BIRTOUTA .entre la gare ferroviaire et la ville de TESSALA EL MARDJA les trois variantes prend le mme couloir sur une distance denviron de 6 km aprs cette tape chaque variante prend un couloir diffrent pour joindre la ville de ZERALDA. 1 ere variante : aprs la ville de TESSALA EL MARDJA, cette variante prend le couloir

sud ouest de la ville de SIDI ABDALLAH. passant par le domaine DEKAKNA cette variante franchit une topographie un peu accidente pour rejoindre la ville de ZERALDA sur une distance denvirons 22 km. (voir schma)

2 eme variante : aprs la ville de TESSALA EL MARDJA, cette variante prend le couloir

nord est de la ville de SIDI ABDALLAH. passant par la ville de DOUIRA en parallle avec la RN 36. cette variante franchit une topographie accidente sur une distance importante pour rejoindre la ville de ZERALDA sur une distance denvirons 25 km (voir schma).

3 eme variante : aprs la ville de TESSALA EL MARDJA, cette variante passant entre les

deux variantes 1 et 2, au milieu de la ville de SIDI ABDALLAH en parallle avec le CW13. la distance de cette variante denvirons 24 km. (voir schma)

Fin de projet la ville De ZERALDA


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Gare ferroviaire BIR TOUTA

Variante n2

Variante n1 Variante

n3

ZERALDA

Douira

Pole universitaire Sidi Abdallah

Tesala el mardja

Fig. N3 Schma des dfrentes variantes trait en phase prliminaire


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II.21) la variante retenue: Apres la ralisation de ltude prliminaire on a choisi la variante N1. Ce choix est bas sur le critre le plus important : le temps de parcours ; Pour raliser un temps de parcours plus performant que celle de la route il faut prendre en considration :

La distance entre le point de dpart et larrive (variante N1 : environ de 22km) Volume de terrassement Le nombre de passage de niveau (limitation de vitesse augmentation de temps de

parcours) La topographie du site (caractristique gomtrique de tracevariante N1 moins

accidente que 2 ,3). Le passage en ville (variante N3) limitation de vitesse augmentation de temps de

parcours) II.22) Conclusion gnrale : 2 eme partie a pour objectif de concevoir en phase APS (avant projet sommaire) un trace voie ferre situe louest de la ville dAlger reliant la ville de ZERALDA la gare ferroviaire de BIRTOUTA ma base de ltude de faisabilit. Avec un trac de qualit entre ZERALDA et BIRTOUTA le train deviendrait comptitif, voir plus performant que le bus ; et imbattable sur la totalit du trajet ALGER(agha)- ZERALDA, terme il faut donc rechercher cette solution ; par un meilleur trac. Pour raliser notre but il faut que :

1. faire un bon trac sur le couloir de la variante N1. 2. la vitesse commerciale soit : 100 km/h. 3. la vitesse de base soit : 120 km/h pour dterminer les caractristiques gomtriques du

trac.

Chapitre III dfinition

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III.1) Courbes : Par cette appellation, on dsigne les courbes dans le plan ainsi que les lments de transition qui y sont associs. Sauf spcification contraire, les paramtres de la courbe sont dfinis par rapport laxe de la voie. III.2) Pleine courbe : Partie circulaire (rayon constant) dune courbe. III.3) Courbe a rayon multiples : Courbe compose de plusieurs arcs de courbe de diffrent rayon, de mme sens de courbure, gnralement relis par des RP (raccordements progressifs). III.4) Courbure et flche : La courbure est linverse du rayon en un points considre. La flche est la distance entre le milieu dun arc et le milieu de la corde (en principe dune longueur de 20m) qui le sous-tend. La flche est exprime en mm. Elle est reprsentative de la courbure de la voie.

Sont expression pour une corde de 20 m est : f =R

50000

III.5) Contre-courbe Une courbe est dite en contre-courbe par rapport une courbe adjacente lorsqu elle est de sens contraire. Les deux courbes adjacentes sont gnralement relies par un RP dinflexion. III.6) Trac sinueux : Deux courbes successives de sens contraire trs rapproches constituent un trac sinueux lorsquelles prsentent le risque de provoquer un enchevtrement de tampons. III.7) Devers : Le devers est la diffrence daltitude entre les deux files de rails en un points de la voie. Une courbe est pose en devers lorsque la file de grand rayon (rail extrieur a la courbe) est surleve par rapport a la file de petit rayon est surleve par rapport a lautre. Fig. N4 : devers


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III.8) Devers dquilibre (d v) : Lorsque la vitesse dun vhicule empruntant une courbe est telle que rsultante du poids du vhicule et de la force centrifuge est perpendiculaire au plan de roulement, laction de lacclration transversale est entirement compense. Pour obtenir ces conditions, il est ncessaire de surlever la file du rail de grand rayon par rapport au niveau de lautre, dune voie approprie. Cette valeur est appele devers dquilibre, il est exprim en mm. III.9) Coefficient de dvers (C) : Le coefficient de devers exprime la proportionnalit entre le devers prescrit et la courbure :

d P = RC1000

A la cration dune ligne, le respect dun coefficient de devers commun a toute les courbes conduit a avoir un rapport constant entre courbure et insuffisance de devers. La prise en compte de cette disposition constitue un facteur de confort. III.10) Devers prescrit (dp) Le choix du devers a mettre en voie est un compromis, car il doit permettre la circulation, dans des conditions normale de scurit et de confort, aussi bien des trains rapides de voyageurs que des trains lente de fret. Ce devers donn la voie est appel devers prescrit. III.11) Insuffisance de devers (I) : Lorsque la vitesse dun vhicule empruntant une courbe est leve que la vitesse dquilibre correspondant au dvers prescrit, ce vhicule est soumis a une force centrifuge non compense. Le devers de la voie est donc insuffisant et la rsultante des forces se dplace vers lextrieure de la courbe. On appelle insuffisance de devers (exprime en mm) la diffrence entre le devers dquilibre est le devers prescrit. III.12) Excs de devers (E) : Lorsque la vitesse dun vhicule en courbe est plus faible que la vitesse dquilibre correspondant au dvers prescrit, ce vhicule est soumis a une force centripte non compense. Le devers de la voie est donc excessif et la rsultante des forces se dplace vers lintrieure de la courbe. On appelle excs de dvers (exprime en mm) La diffrence entre le devers prescrit et le devers dquilibre. III.13) Raccordement progressif (RP) : Cest une courbe a rayon variable assurant la transition entre un alignement et une pleine courbe ou entre deux courbe circulaire de rayon diffrentes. La clothoide, ou son approximation la parabole cubique (dite de nordling), prsente une variation uniforme de la courbure et donc de la flche. En gnrale, du fait de la proportionnalit devers/courbure, La variation de dvers est elle aussi uniforme. Lorigine du raccordement progressif (ORP) est lextrmit du RP cot alignement. La fin du raccordement progressif (FRP) est lextrmit du RP cot pleine courbe. Dans le cas dun RP entre deux courbes, lORP est lextrmit du RP du cot du plus grand rayon et la FRP, lextrmit du RP du cot du plus petit rayon. ORP : origine de raccordement progressif. FRP : fin du raccordement progressif.


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III.14) Raccordement progressif dinflexion : Cest un RP unique reliant une courbe une contre-courbe avec une variation constante des flches et des dvers entre les deux pleines courbe. III.15) Variation de dvers (d/l) : Taux exprim en mm/m suivant lequel le dvers augmente ou diminue par unit de longueur. III.16) Variation dinsuffisance de devers (I/t) : Taux exprim en mm/s suivant lequel linsuffisance de dvers applique une circulation circulant une vitesse donne augmente ou diminue par unit de temps. III.17) Doucines : Au changement de pente du rail haute entre un raccordement progressif et un lment de trace constante (alignement ou pleine courbe), le vhicule subit une acclration du mouvement de roulis. Pour limiter cette acclration, il est ncessaire dintroduire un raccordement circulaire entre les pentes du rail haut centr sur le point de rupture de pente (ORP et FRP) Du fait de la proportionnalit dvers/courbure, ce raccord se traduit dans le diagramme des flches par des arrondis appels doucines.

Chapitre IV trace en plan

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IV.1) Introduction : Le trac en plan est une succession des droites relies par des liaisons. Il reprsente la projection de laxe de la voie ferre sur un plan horizontal qui peut tre une carte topographique ou un relief schmatise par des courbes de niveau. Les caractristiques des lments constituant le trac en plan doivent assurer les conditions de confort et de scurit. Le trace est caractrise par une vitesse de base partir de laquelle on pourra dfinir et dterminer toutes les caractristiques gomtriques de la voie La trace en plan sera tudie en fonction des donnes conomiques quon peut recueillir IV.2) Rgles respecter dans la trace en plan : Les normes exiges et utilises dans notre projet sont rsumes dans les fiches UIC, Il faut respecter ces normes dans la conception ou dans la ralisation. Dans ce qui suit, on va citer certaines exigences qui nous semblent pertinentes. -Ladaptation du trac en plan au terrain naturel afin dviter les terrassements importants. -Eviter de passer sur des terrains agricoles et des zones forestires -Eviter au maximum les proprits prives -Eviter le franchissement des oueds afin dviter le maximum douvrages darts et cela pour des raisons conomiques. -Eviter les sites qui sont sujets des problmes gologiques. -Essayer dutiliser le maximum dalignement, -Eviter les terrains trs plastiques IV.3) Les lments de trace en plan : Laxe du trac en plan est constitu dune succession des alignements, des liaisons et des arcs de cercles comme il est schmatis ci-dessous : Arc de Cercle Alignement Courbe de Raccordement

IV.3.1) Alignement Lquation du mouvement du train est un seul degr de libert donc lalignement est le meilleur trac puisque le conducteur ne se fatigue pas pendant le trajet

IV.3.2) Courbe

Dans les zones ou la topographie ne permet pas de raliser les alignements on recourt au raccordement circulaire avec le plus grand rayon possible. Dans certains cas on nest pas laise pour faire les grands rayons, on est oblig dutiliser des rayons plus ou moins faibles mais qui correspondent la vitesse de base


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IV.4) Paramtre de conception de la voie : Ces paramtres, pour lesquels le respect des valeurs exceptionnelles garantit la scurit, sont les suivants :

- le rayon de la courbe, - la variation de courbure, - linsuffisance de dvers, - le dvers et le taux de variation de dvers.

Les diffrentes valeurs limites mentionnes dcoulent des caractristiques de larmement de la voie, de son tat et de sa gomtrie, ainsi que de celles du matriel roulant, de sa charge lessieu et de sa vitesse. Elles sappliquent la conception dune voie darmement moderne.

IV.4.1) Autres paramtres: Les paramtres suivants jouent un rle important en matire de confort et de cot de maintenance : -excs de dvers, - variation de linsuffisance de dvers, - longueur des lments du trac

IV.4.2) La longueur minimale des lments du trac :

A fin de ne pas engendrer de sollicitations des vhicules dfavorables au confort dune part et de pouvoir les maintenir par bourrage dressage mcanique lourd dautre part, les lments de trac doivent tre dune longueur suffisante.

IV.4.3) Courbe avec RP sans doucine : Les longueurs minimales des alignements et des pleines courbes doivent, dans ce cas respecter les valeurs du tableau suivant : Valeur limite normale V/3 Valeur limite exceptionnelle V/5 Alors : la longueur minimale des RP est de 30m.

IV.4.4) Rayon minimal : La valeur minimale normale du rayon en voie principale est de 200m. Dans des situations particulirement contraignantes, le rayon limite exceptionnel peut tre abaisse jusqu' 150m moyennant ladoption de dispositions particulires ventuelles (pose de contre-rail, graissage des rails, suivi particulier de la gomtrie,.). Ces cas doivent faire lobjet dtudes dans le cadre de linstallation dune demande de drogation.


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Calcul la valeur de rayon minimale :

minR =normald

V

max,

28.11 On a : V =120 km/h d normalmax, =160 mm Alors :

minR = 1601208.11 2 =1060 m

Calcul la valeur de C :

C = 1000

maxmin dR Alors :

C =1000

1601060 =169 IV.5) Calcul daxe :

Cette tape ne peut tre effectue parfaitement quaprs avoir dtermin le couloir par lequel passera la voie.

Le calcul daxe consiste dterminer tous les points de laxe, en exprimant leurs coordonnes ou directions dans un repre fixe. Ce calcul se fait partir dun point fixe dont on connat ses coordonnes, et il doit suivre les tapes suivantes:

Calcul de gisements Calcul de langle entre alignements Calcul de la tangente T Calcul de la corde SL Calcul de langle polaire Vrification de non chevauchement Calcul de larc de cercle Calcul des coordonnes des points singuliers calcul de kilomtrage des points particuliers

IV.6) Exemple de calcul : Pour illustrer notre travail de calcul daxe, il nous semble quil est intressant de dtailler au moins un calcul dune liaison de notre axe. La liaison que lon a choisie se situe la fin de notre projet. Les coordonnes des sommets et le rayon utiliss sont comme suit: S0 (x = 500899.0132, y = 4053587.4103) S1 (x = 499781.4942, y = 4052401.7734) S2 (x = 496834.4932, y = 4053305.3472) Rayon R = 1060m et Vr = 120km/h

R min =1060 m

C =169


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IV.6.1) Caractristiques du raccordement progressif : Calcul du paramtre A On sait que A2 = L x R Calcul la valeur de L

rec

voyp

rec

dtdd

VdL

dtdd

LVd

dtdd

=6.36.3

max

Daprs la fiches UIC N 703 R :

On a : recdt

dd

=28 Alors : Calcul de d p :

d p = RC1000

Pour le rayon : 1060 d p = (1000*169)/ 1060 =160 Donc : L = 170 Alors : A= 1060170 =425

a. Calcul de R R = L2 / 24R = 1702 /24*1060= 1.136m R =1.136 m b. Calcul des Gisements :

Le gisement dune direction est langle fait par cette direction avec le nord gographique dans le sens des aiguilles dune montre. | X | = | XS1 -XS0 | =|499781.4942-500899.0132|=1117.519 m S0 S1 | Y | =| YS1 -YS0 | =|4052401.7734-4053587.4103|=1185.6369 m

| X1 | = | XS2 XS1 | =| 496834.4932-499781.4942|=2947.001m S1S2 | Y1 |= | YS2 YS1 | =|4053305.3472-4052401.7734|=903.5738m

L 1.190d p

d p =160


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Do:

01ssG = arctg Y

X

= arctg 6369.1185519.1117 = 48.1177grades

12

ssG = 100+ arctg

1

1

XY

= arctg001.2947

5738.903 = 118.9399 grades

c. Calcul de langle :

= 12ssG - 01ssG = 70.8222 grades

d. Calcul de langle :

= RL

2 . 200 = 10602170 x

200

= 5.10756grades

e. Vrification de non chevauchement : = 5.10756grades /2 =70.822 / 2 = 35.4111 grades

Do : < / 2 pas de chevauchement.

f. Calcul des distances

S1S0 = )(22 YX + = 22 6369.1185519.1117 + =1629.2893 m

S2S1 = )(21

21 YX + = 22 5738.903001.2947 + =3082.4115 m

g. Caractristiques de la courbe de raccordement

On a: RL =

1060170 = 0.1603


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A partir des tables de clothodes ligne N256, on tire les valeurs suivantes: R

R = 0.0002565 R = 0.282m R

Xm = 0.039198351 Xm = 43.118m R

X = 0.078388701 X = 86.227m R

Y = 0.00102419 Y = 1.1266m T = Xm + (R + R) tg ( / 2) (m) T = 43.118 + (500+ 2.13) tg35.4111 T= 727.184m

Calcul des Coordonnes SL :

SL = 22 YX + Avec : SL = ( ) )1266.1( 86.227 + = 86.234m

SL = 86.234m

Calcul de : = arctg X

Y = 227.86

1266.1 = 0.8317grades = 0.8317 grades

Calcul de larc :

KE1 K E2 = [ ]

200)2-R(

KE1 K E2 = [ ]

200)19108.10 2 (70.822500 = 395.9527m

Calcul des coordonnes des points singuliers :

XKA1 = XS0 - (S0S1-T) x sin ( 01

SSG )

KA1 YKA1 = YS0 - (S0S1- T) x cos ( 01

SSG )

XKA1 =500899.0132 - (1629.2893 727.184) x sin (48.1177) =500238.7067

KA1 YKA1 =4053587.4103 (1629.2893 727.184) x cos (48.1177) =4052832.3540


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XKE1 = XKA1 - SL *cos (100- 01

SSG - )

KE1 YKE1 = YKA1 - SL x sin (100- 01

SSG - )

XKE1 = 500280.2 - 86.234 cos (100 48.1177- 0.8317) = 500122.8296

KE1 YKE1 = 4052930.94- 86.234 sin (100 48.1177- 0.8317) =4052707.4849

XKA2 = XS2 + ( S2S1 T) * cos ( 12SSG -100)

KA2 YKA2 = YS2 (S2S1 T)*sin ( 12SSG -100)

XKA2 = 496834.4932 + (3082.4115-727.184)*cos (118.9399 -100) =498935.517 KA2

YKA2 = 4053305.3472 (3082.4115-727.184)*sin (118.9399 -100)= 4052509.38

XKE2 = XKA2 + SL x cos ( 12SSG -100- )

KE2 YKE2 = YKA2 - SL x sin ( 12

SSG -100- )

XKE2 =499086.256+86.234cos (118.9399 -100-0.8317) =498785.3782

KE2 YKE2 =4052614.94 86.234 sin (118.9399 -100-0.8317) = 4052589.8759

Les rsultats de calcul daxe sont joints en annexe

Chapitre V profil en long

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V.1) Dfinition: Le profil en long dune voie ferre est une ligne continue obtenue par lexcution dune coupe longitudinale fictive. Donc il exprime la variation de laltitude de laxe de la voie en fonction de labscisse curviligne. Le profil en long est toujours compos dlments de lignes droites raccords par des cercles. Rgles respecter dans le trac du profil en long : Dans ce paragraphe on va citer les rgles quil faut tenir en compte sauf dans des cas exceptionnels- lors de la conception du profil en long. Llaboration du trac sappuiera sur les rgles suivantes : -Respecter les valeurs des paramtres gomtriques prconiss par les rglements -Respecter les valeurs des rayons prconiss par les rglements -Eviter les angles rentrants en dblai, car il faut viter la stagnation des eaux et assurer leur coulement. -Un profil en long en lger remblai est prfrable un profil en long en lger dblai, qui complique lvacuation des eaux et isole la voie ferre du paysage. -Pour assurer un bon coulement des eaux. On placera les zones des dvers nuls dans une pente du profil en long. -Rechercher un quilibre entre le volume des remblais et les volumes des dblais. -Eviter une hauteur excessive en remblai. -Eviter les lignes brises constitues par de nombreux segments de pentes voisines, les remplacer par un cercle unique, ou une combinaison de cercles et arcs courbures progressives de trs grand rayon. -Remplacer deux cercles voisins de mme sens par un cercle unique. -Adapter le profil en long aux grandes lignes du paysage. Dclivits : La construction du profil en long doit tenir compte de plusieurs contraintes. La pente doit tre limite pour des raisons de scurit (freinage!) et de confort Autrement dit la dclivit est la tangente de langle que fait le profil en long avec lhorizontal. Elle prend le nom de pente pour les descentes et rampe pour les montes. La dclivit instantane (en pente et en rampe), ne doit pas dpasser 3.5% afin de pourvoir assurer limmobilisation de tous les matriels sur les rseaux ferrs.


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V.2) Damination des lments caractristiques du profil en long : La dclivit dune ligne affecte les possibilits de freinage et de dmarrage des circulations V.3) Limites imposes par le freinage (pentes) Le problmatique du freinage est conditionne par la capacit du matriel, pour une vitesse donne, maintenir sa vitesse (en pente), sarrter et maintenir son arrt (immobilisation) en respectant les limites de capacit nergtique des quipements de freinage.

- condition n1 : La pente de chaque tronon pente constante doit respecter lune des conditions ci-aprs : -pente < 20/ (pour une longueur de tronon quelconque), -pente


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V.4) Limites imposes par le dmarrage (rampes) : La problmatique du dmarrage est conditionne par la capacit du matriel redmarrer avec une certaine acclration et atteindre une vitesse garantissant un chauffement limite du systme de traction dans une dclivit de rampe et de longueur donne.

V.4.1) Cas des gares : En gare, la dclivit est limiter en fonction des activits qui y sont prvues selon les valeurs reprises dans le tableau suivant : Activit en gare Dclivit maximale Service voyageur seul 10/ Service voyageur et modification de position des rames.

5/ Service voyageur et stationnement prolong de rame

1/ Dans les deux derniers cas, des valeurs suprieures de dclivit peuvent tre dans le cadre dune demande de drogation. V.5) Rayon de raccord de dclivits : Dans la pose des voies neuves ou renouveles on doit sattacher raliser des raccordements de dclivits aux points de changement de pente lorsque la diffrence algbrique des dclivits est suprieure 2/ (cette valeur peut-tre porte 4/ lorsque la vitesse est infrieure ou gale 60km/h). Sur voie principale, pour ne pas compromettre le confort des voyageurs, le rayon minimal de raccordement est fixe en fonction de la vitesse limite ligne : Valeur limite normale : R = 0.35 2V Valeur limite exceptionnelle : R=0.25 2V Avec R=rayon de la courbe de raccord (en m) V= vitesse du train le plus rapide (en km/h) Le rayon ne devra pas, sauf drogation, tre infrieur 900m. Lapplication de ces formules permet de limiter lacclration verticale subie par les voyageurs respectivement 0.22 et 0.31m/s 2 . V.6) Positionnement des points de changement de dclivit : Pour faciliter la maintenance, il est recommand de positionner les points de changement de dclivit dans des lments de trace constants (alignement ou pleine courbe) a au moins 30m dune extrmit de doucine. La superposition dlments de raccordement de trac en plan et en profil en long (RP+RC) ne peut senvisager que dans le strict respect des caractristiques normales de ceux-ci.

Cas de notre projet : V=120km/h. alors : Valeur limite normale : R= 0.5*120 2 =7200m. Valeur limite exceptionnelle : R=0.25*120 2 =3600m.


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V.7) Longueur minimale des lments de profil en long :

V.7.1) Dclivit constante : A fin dviter les oscillations des vhicules dues aux variations successivs des dclivits, une longueur minimale de dclivit constante est prvoir.

Valeur limite normale : 2V

Valeur limite exceptionnelle :5.2

V

V : entant la vitesse du train le plus rapide exprime en km/h

V.7.2) Raccord des dclivits : Leur longueur doit, en principe, tre dau moins 30m pour tenir compte des bases de nivellement des bourreuses.


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V.8) Dtermination pratiques du profil en long : Dans les tudes des projets, on assimile lquation du cercle : X 2 + Y 2 -2 R Y = 0.

lquation du parabole X 2 - 2 RY= 0 RxY2

2

= Pratiquement, le calcul des raccordements se fait de la faon suivante : Donne les coordonnes (abscisse, altitude) les points A, D. Donne la pente P1 de la droite (AS) Donne la pente P2 de la droite (DS) Donne le rayon R A D T S m n B J P1 X1 C X2 P2 A D x L-x a. Dtermination de la position du point de rencontre (s) : On a: ZA=ZD+L p2 , m= ZA- ZA ZD = ZA +Lp1 , n= ZD- ZD Les deux triangles ASA et SDD sont semblables donc : m/n = x/ (L-x) x= m.3. L/ (n +m) XS = X+ XA S ZS =P1 X+ZA


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b. Calcul de la tangente :

T= 2R (p1 + p2)

On prend (+) lorsque les deux pentes sont de sens contraires, on prend (-) lorsque les deux pentes sont de mme sens. La tangente (T) permet de positionner les pentes de tangentes B et C. XB=XS-T Xc=XS+T B C ZB=ZS-T p1 Zc=ZS+T p2 c. Projection horizontale de la longueur de raccordement : LR=2T d. Calcul de la flche : H=T2/2R e. Calcul de la flche et laltitude dun point courant M sur la courbe : HX = x2/2R M ZM=ZB+X p1-X2/2R f. Calcul des cordonnes du sommet de la courbe (T) : Le point J correspond au point le plus hauts de la tangente horizontale. X1=Rp1 X2= Rp2 XJ=XB-R.p1 J ZJ=Z B+X1.p1-X12/2R Dans le cas des pentes de mme sens le point J est en dehors de la ligne de projet et ne prsente aucun intrt par contre dans le cas des pentes de sens contraire, la connaissance du point (J) est intressante en particulier pour lassainissement en zone de dblai, le partage des eaux de ruissellement se fait partir du point J, cest dire les pentes des fosss descendants dans les sens J (A) et J (D).


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N.B: les rsultats de calcul sont joints en annexe.

V.9) Exemple de calcul de profil en long : cas de la gare de TESSALA EL MARDJA C p1 S p2 A B D R S=1797.750 S= 11758.4351 S = 2995.270 A S D Z= 70.788 Z=107.4270 Z= 100.718 R= 6000m Calcul des pentes : P1=Z1/S1= 0.64 % P2=Z2/S2= 0 % Calcul des tangentes :

T=2R (p1+p2) =19.2m

Calcul des flches : H= T2/2R=0.03072m. Calcul des coordonnes des points de tangentes : SB= XS-T =1976.38m. B ZB= ZS- T.P1 =77.04m. SC= XS+ T = 2416.38m. C ZC= ZS +T.P2 = 89.14m.

Chapitre VI profil en travers

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VI.1) Dfinition :

Profil en travers est une coupe transversale mene selon un plan vertical perpendiculaire laxe de la voie projete. Un projet de voies ferre comporte le dessin dun grand nombre de profils en travers, pour viter de rapporter sur chacun de leurs dimensions, on tablit tout dabord un profil unique appel profil en travers type contenant toutes les dimensions et tous les dtails constructifs (largeurs de voie, pentes des surfaces et talus, dimensions des couches de la superstructure, systme dvacuation des eaux etc.). VI.2) Les lments du profil en travers : VI.2.1) La plate-forme La largeur totale de la plate-forme dune ligne double voie, quipe pour la traction lectrique, est infrieure 13m. Cest lavantage trs net sur lautoroute moderne dont la largeur de la plate-forme est au moins double pour un dbit comparable, de sorte que le prix dtablissement du kilomtre dautoroute est denviron 40%plus lev que celui de la voie ferre, malgr le handicap, pour cette dernire dun profil en long plus doux. Les deux voies sont cartes de 2m en alignement droit, entre bords extrieurs de rails, et deux pistes, une de chaque ct. La plate-forme reoit les charges transmises par lintermdiaire du ballast, et, comme son lasticit est faible vis--vis de celle du ballast, elle joue un rle primordial dans la tenue de la voie. En outre, elle draine les eaux de surface pour les couler lextrieur. Il est donc souhaitable quelle soit constitue par un terrain qui conserve, tr

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