Cours route 01

Cours route 01 Université d’AHMAD ZABANA

M. BENALI YACINE 1

Chapitre 1 : Généralités sur les routes.

Introduction

La route reste un facteur de développement par excellence dans tous les pays du monde,

industrialisés ou émergents. Les techniques, auxquelles la route moderne fait appel, se sont

multipliées et ont pris une grande ampleur à l’heure actuelle. Elle est une composante essentielle

de l’infrastructure des transports terrestres.

La conception et la construction routière touche l’examen des problèmes liés aux techniques de

conception et d’aménagement des routes : le tracé, les caractéristiques géométriques, les

aménagements des routes et carrefours, le trafic routier, la signalisation, les techniques de

construction, le sol support, les charges, l’entretien, l’exploitation et les matériaux utilisés.

Historique des infrastructures routières :

L'histoire de la route est indubitablement attachée au développement de l'humanité et des

civilisations anciennes. La civilisation romaine à véritablement marqué de son empreinte une

grande partie du bassin méditerranéen par l'aménagement d'infrastructures, qu'elles soient

voirie ou bien d'adduction d'eau potable.

Il est important de noter que l'histoire des routes est aussi liée à la volonté d'expansion des

nations et donc des besoins de leurs armées. Il est alors nécessaire de pouvoir déplacer des

troupes et de l'armement rapidement à travers le pays pour se défendre ou vers de nouveaux

pays pour la conquête.

Ces voies sont alors assez rapidement marquées par leur capacité à supporter la circulation de

chars tirés par des attelages. Il est nécessaire dans ces conditions qu'elles disposent de la

résistance mécanique nécessaire. La notion de chaussée est inventée. Les romains utilisent alors

des matériaux minéraux durs sous forme de blocs. Les techniques utilisées proviennent de la

maçonnerie, on donne alors à la route une forme bombée, ce qui permet le report des efforts sur

les bords de chaussée qu'il suffit alors de caler. Cette technique sera utilisée pendant près de 20

siècles.

Il est important de noter que l'histoire nous apporte ensuite la confirmation que de nombreuses

civilisations aux visées expansionnistes ont appuyé leur développement sur une maîtrise de la

communication en général et des infrastructures routières en particulier, parmi elles la

civilisation musulmane.


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Les premières routes en Algérie datent de l’époque romaine. La première trace de l'organisation

des infrastructures routières nationales date de l’époque des deys (au 16 ème siècle). Le

financement des infrastructures a toujours été le moteur de leur développement. Au moyen-âge

malgré le développement de nouvelles routes du commerce et la perception d'impôts, n'a guère

été le témoin de leur réinvestissement sur ce domaine.

Il a fallu attendre, la fin de 19e siècle, avec l’occupation française et la création service qu'on

peut qualifier d'institution technique : l'administration des Ponts et Chaussées. Un réseau routier

algérien est alors développé en Algérie. L'état est centralisé, le pouvoir est implanté à Paris, les

routes se développent très lentement et concerne surtout la partie nord du pays. Ainsi avant

1962, 54 mille km de routes ont été construits. Le réseau routier algérien compte en 2008 [6] ,

109 452 Km outre les autoroutes (1 216 km), des routes nationales (28 275km), des Chemins

de Wilaya (23 926 km) et des chemins communaux (57 251 km).


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Chapitre 2 : Classification et catégorie des routes.

Classifications routières :

L’infrastructure routière est un ouvrage important et stratégique dans le développement

économique d’un pays. Les routes peuvent être classées selon plusieurs critères, la classification

peut être propre au pays, régional ou d’ordre international. Chaque pays dispose d’une

classification propre, cette classification administrative des routes est basée sur la domanialité

du terrain et de la répartition de la gestion des routes.

La classification classique est sans aucun doute d’un point de vue technique, les routes sont

classées selon la vitesse de référence ou selon le trafic qu’elles supportent.

Les routes peuvent être aussi classées selon leurs fonctions ou selon les différentes contraintes

environnementales. Certains pays classent les routes selon leurs modes de gestion ou

d’exploitation (routes publiques, routes privées ...).

La référence des routes est le plus souvent faite en usage avec les deux principales

classifications, qui sont la classification administrative et la classification technique par

catégorie de route selon la vitesse de référence. D’autres classifications ont trait au volume du

trafic ou au profil des routes.

Classification administrative :

a. Chemins communaux « CC » :

Les chemins communaux constituent un maillon important dans le réseau routier, elles

permettent la liaison des villages au réseau principal de routes. Elles peuvent s’étendre sur une

ou plusieurs communes, qui relèvent de la compétence des subdivisions ou sous-directions et

entretenues par les collectivités locales.

Les chemins communaux peuvent être revêtus ou des pistes non revêtues. Ils contiennent 2

voies de circulation, accotement minimum 1,50 m est vitesse maximum autorisée 60 km/h.

b. Chemins de wilaya « CW » :

Les chemins de wilayas ou Chemin départementaux relient le réseau de routes communales au

réseau national. Son aménagées et entretenues aux frais exclusifs de la Wilaya avec de l’état.

Ces routes peuvent desservir uniquement la Wilaya (le Département) et sont à la charge de

celle-ci comme ils peuvent desservir deux Wilayas (Départements) avoisinantes. Les chemins


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de wilayas peuvent être revêtus ou des pistes non revêtues. Ils contiennent 2 à 3 voies de

circulation, une largeur minimum de l’accotement de 3,00 m et une vitesse maximum autorisée

de 80 km/h.

c. Routes nationales « RN » :

Les routes nationales sont d’un intérêt commun pour plusieurs Wilayas (départements) ou pour

le pays entier. Elles constituent des itinéraires interwilayas qui supportent un grand trafic. La

construction, l’aménagement, l’entretien de ces routes est fait par le budget de l’état et la gestion

par la DTP. Les routes nationales peuvent être revêtues ou des pistes non revêtues. Elles

contiennent 2x2 voies de circulation, une largeur minimum de l’accotement de 3,00 m, et une

vitesse maximum autorisée de 90 km/h.

d. Autoroutes :

Les autoroutes sont des routes nationales d’une catégorie spéciale, elles sont constituées de

deux chaussées unidirectionnelles séparées par terre plein central, ne comportant aucun passage

ou carrefour à niveau.

Les autoroutes sont réservées à la circulation mécanique rapide et ne sont accessibles qu’à des

points spécialement aménagés.

Les autoroutes sont réalisées, aménagées, entretenues et gérées le plus souvent sur des capitaux

privés ou groupes d’investissement. Les autoroutes offrent :

• Une grande réserve de capacité,

• Des conditions meilleures de circulation,

• Une sécurité maximum pour les usagers.

Elles contiennent 2x3 voies séparées par un terre-plein central largeur minimum de 3,00 m,

bande d’arrêt d’urgences de largeur 3,00 m et une vitesse maximum autorisée de 120 km/h.

Rq : les Routes Express Rapides contiennent 2x2 voies de circulation avec bande

d’arrêt d’urgences de 3,00 m, largeur minimum du terre-plein central 1,50 m et une vitesse

maximum autorisée de 110 km/h.

Catégories des routes :

a. Routes exceptionnelles

Ce sont des routes avec deux chaussées unidirectionnelles séparées, on admet que leurs tracés

comportent quelques points de croisement plan.

b. Routes de 1re catégorie :

Ces routes correspondent aux routes de grand trafic dans le tracé est sur terrain facile et peu

accidenté avec quelques agglomérations et croisements.


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c. Routes de IIème catégorie :

Ces routes correspondent aux routes supportant un trafic moyen dans un tracé développé dans

un terrain vallonné, sortant du cadre de la première catégorie.

d. Routes de IIIème catégorie :

Ce sont des routes qui supportent un trafic faible et dans le tracé correspondant à une section

transversale difficile, dans un terrain avec un relief accidenté.

e. Routes de IVème catégorie :

Ces routes sont tracées dans des sections très difficiles, ou leurs reliefs ne permettent pas de

passer ou de réaliser des routes de catégories supérieures.

Classification selon le B40 :

Les routes peuvent être classées en cinq (5) catégories selon la classification technique B40

(Normes techniques d’Aménagement des Routes, Algérie, MTP Octobre 1977).

➢ Catégorie 1 : Liaison entre les grands centres économiques et les grands centres

d’industrie lourde.

Vitesses : E1 : 120 km/h – E2 : 100 km/h – E3 : 80 km/h

➢ Catégorie 2 : Liaison entre les centres d’industries de transformation.

Vitesses: E1 : 120 km/h – E2 : 100 km/h – E3 : 80 km/h

➢ Catégorie 3 : Liaison entre des pôles d’industries légères.

Liaison des chefs-lieux de Wilaya et des chefs-lieux de Daïra non desservie par le réseau

précédent (Catégorie 1 et 2).


➢ Catégorie 4 : Liaison entre les centres de vies avec le réseau de 1 à 3.

Vitesses : E1 : 100 km/h – E2 : 80 km/h – E3 : km/h 60

➢ Catégorie 5 : Routes et pistes non comprises dans les catégories précédentes.


Les routes urbaines :

Les routes urbaines sont classées selon leurs importances en :

a. Routes désertées :

Profil minimum 2 voies de circulation, largeur de trottoir minimum 1,50 m et une vitesse


b. Routes collectrices :


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Profil minimum 3 voies de circulation, largeur de trottoir minimum 3,00 m et une vitesse


c. Artères urbaines :

Profil minimum 2x2 voies de circulation, largeur de trottoir minimum 4,50 m et une vitesse


d. Routes urbaines rapides :

Profil 2x3 voies de circulation, largeur de trottoir minimum 4,50 m et une vitesse maximum

autorisée de 60 km/h.

e. Routes urbaines express :

Profil minimum 2x3 voies séparées par terre pleine centrale, largeur de trottoir minimum 6,00

m et une vitesse maximum autorisée de 80 km/h,

f.

g. Autoroutes urbaines :

Profil minimum 2x3 voies séparées par terre plein central de 3,00 m, largeur de trottoir

minimum 6,00 m et une vitesse maximum autorisée de 110 km/h.

Figure 1. montre un exemple de profil en travers d’une route en zone urbaine :

Figure 1. Route en zone urbaine.


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Chapitre 2 : Environnement et sinuosité des routes.

Environnement de la route :

La classe d’environnement de la route est caractérisée par deux indicateurs :

➢ La dénivelée cumulée moyenne (h/L).

➢ La sinuosité ().

- La dénivelée moyenne cumulée au kilomètre : C’est la somme en valeur absolue des

dénivelées successives rencontrées le long de l’itinéraire. Le rapport de la dénivelée cumulée

total H à la longueur totale de l’itinéraire L et on détermine la nature du terrain à partir du

tableau suivant :

Tableau 1. Détermination de la nature du terrain. [B40]

-La sinuosité σ d’un itinéraire est égale au rapport de la longueur LS sur la totale de

l’itinéraire → σ =LS/L.

L: la longueur totale de l’itinéraire.

LS : la longueur sinueuse des courbes dont Ri<200m.

On détermine la classe de la sinuosité à partir du tableau suivant :

N : de code Classification Dénivelée cumulée

1 Terrain plat h / L < 1,9 %

2a Terrain plat, mais inondable h / L =1,5 %

2b Terrain vallonné 1,5 % < h / L < 4 %

3 Terrain montagneux h / L > 4 %


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N : de code sinuosité Classification

1 σ ≤ 0,1 sinuosité faible

2 0,1 ≤ σ ≤ 0,3 sinuosité moyenne

3 σ ≥ 0,3 sinuosité forte

Tableau 2. Classification de la sinuosité. [B40]

Les types d’environnement sont caractérisés par le croisement des deux paramètres précédents

à partir du tableau suivant :

Sinuosité

Relief

Faible Moyenne Forte

Plat E1 E1

Vallonné E2 E2 E3

Montagneux E3 E3

Tableau 3. Classifications d’environnement en fonction de la dénivelée moyenne et la

sinuosité. [B40]

Les tracés et les normes géométriques d’une trace de route :

La façon, pour un ingénieur, d'élaborer la surface gauche de l'espace que constitue la route,

consiste à étudier et concevoir les trois éléments géométriques simples qui la définissent, le

tracé en plan, le profil en long et le profil en travers.

a. Tracé en plan :

Représente la projection en plan de l’axe de la route sur une carte topographique. Dans le tracé

en plan, on prend plusieurs échelles selon les étapes du projet.

b. Profil en long :

C’est le développement en plan de la surface cylindrique engendrée par une droite verticale,

s’appuyant sur l’axe de la route. Dans le but d’accentuer les différences de niveau, on prend

généralement une échelle des hauteurs décuple de celle des longueurs.

c. Profil en travers :


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C’est l’intersection de la surface du terrain naturel ou de la route par un plan vertical orthogonal

à la surface cylindrique défini ci-dessus. L’axe du profil en travers passe par l’axe de la route.

Dans le profil en travers, on prend l’échelle des hauteurs égale à celle des longueurs.

Afin de mieux cerner, les éléments de la route des précisions et additions à la nomenclature

précédente ont été ajoutés.

d. Terre-plein central :

S’étend entre les limites intérieures de deux chaussées (au sens géométrique). Du point de vue

structural, il comprend :

o Les deux surlargeurs supportant les bandes de guidage ;

o Une partie centrale engazonnée, stabilisée ou revêtue.

e. Bande d’arrêt :

La chaussée peut éventuellement être bordée sur son côté droit (rarement à gauche) d’une bande

d’arrêt. Celle-ci s’étend entre la limite de la chaussée (au sens géométrique) et la limite

intérieure de la berme gazonnée. Du point de vue structural, la bande d’arrêt comprend :

La surlargeur de chaussée (supportant la bande de guidage); la bande stabilisée de l’accotement.

f. Séparateur :

Le terre-plein central peut comprendre un séparateur ; celui-ci est la partie du terre-plein central

comprise entre les parements de deux glissières ou barrières de sécurité dos à dos, que celle-ci

soit portée par les mêmes supports ou des supports différents.

g. Largeur roulable :

Largeur de la chaussée et des surlargeurs et bandes stabilisées qui bordent, elle est limitée sur

ouvrages par des bordures en saillie ou des glissières ou barrières de sécurité.

h. Pente d’un talus :

C’est l’inverse de la pente géométrique classique. Un talus de pente égale à 3/2 a une base de 3

pour une hauteur de 2 m.

L'art de l'ingénieur consiste à apprécier judicieusement les caractéristiques de chacun de ces

éléments pour satisfaire les exigences de sécurité et de confort ainsi qu'une harmonieuse

intégration dans le contexte urbanistique, architectural ou rural et économique dans lequel

s'installe la route.

Les normes et les textes administratifs ont pour but de codifier les règles principales pour une

conformité du projet routier aux règles de l'art. Ces normes sont souvent basées sur des

hypothèses simplificatrices générales, pas toujours applicables aux cas limites. Une application


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servile des recommandations contenues dans ces normes ne garantit donc pas un projet routier

optimal.

En effet, la qualité d'un projet dépendra toujours en première ligne de la compétence et de

l'expérience de l'ingénieur. Celui-ci doit être en mesure de prendre les dérogations nécessaires

et de les justifier en se basant sur des connaissances approfondit des principes fondamentaux

qui eux-mêmes sont à l'origine des normes.


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Chapitre 3 : Vitesse de circulation et paramètres cinématiques.

Vitesse de circulation :

Du point de vue de la technique de circulation, il existe plusieurs types de vitesses, mais celle

utilisée dans les tracés routiers est dénommée vitesse de base ou vitesse de référence.

La vitesse de référence est souvent fixée d’avance selon l’importance de liaison assurée, la

classe de la route à projeter et selon les conditions topographiques du terrain.

Actuellement la technologie de construction des véhicules a abouti à des vitesses de plus en

plus rapides. La vitesse de référence à augmenter conditionnant évidement les caractéristiques

du tracé en plan, du profil en long et du profil en travers, la limitation de la vitesse maximum

autorisée commence à s’imposer (pour des raisons de sécurité, les vitesses de conception des

routes sont limitées à un maximum de 120 km/h) le tableau suivant montre le choix de la vitesse

de base à partir de la catégorie et l’environnent d’une route.

Environnement

Catégorie

E1

E2

E3

C À T 1 120 -100 -80 100 -80 -60 80 – 60 - 40

C À T2 120 -100 -80 100 -80 -60 80 – 60 - 40


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C À T3 120 -100 -80 100 – 80 – 60 80 – 60 - 40

C À T 4 100 -80 -60 80 – 60 - 40 60 – 40

C À T5 80 -60 - 40 60 - 40 40

Tableau 4. Détermination de la vitesse de référence à partir de la catégorie et

l’environnement d’une route. [B40]

Paramètres cinématiques :

Ce sont des paramètres relatifs à la considération du mouvement des véhicules

- Freinage des véhicules :

Le freinage sur la chaussée dépend des trois états suivants :

• État atmosphérique.

• État de la chaussé.

• État des pneus.

Pour l’importance de coefficient de frottement longitudinal « fL » des chaussés, on pourra

admettre les valeurs du tableau suivant :

État de la chaussée fL

Chaussée sèche, pneu en bon état 0,7 à 0,9

Chaussée mouillée, pneu en bon état 0,5 à 0,7

Chaussée mouillée, pneu en moyen état 0,3 à 0,5

Chaussée mouillée, pneu en mauvais état 0,1 à 0,3

Chaussée couverte de Verglas, boue, etc. 0,05 à 0,1

Tableau 5. Coefficient de frottement longitudinal. [B40]

- Distance de freinage :

La distance de freinage « d0 » est la longueur que parcourt le véhicule pendant la distance de

freinage qui annule totalement.

• Example:

1 / 2 × m (V2 – V0 2) = P (ft – P sin i) d 0

1 / 2 × m V2 = P (ft – i) d 0


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1 / 2 × p / g × V2 = P (ft – P i) d 0

d 0 = 1 / 2 × V2 g (ft – i)

V (k m / h) = (1000 / 3600) m / s = (1 / 3,6) m / s = 0,28 m / s

=> V (k m / h) = 0,282 m / s = 0,08 m / s

d 0 = 1 / 2 × 0,08 V2 g (ft – i) = 0,04 (V2 / g (ft – i)

Lorsqu’un véhicule est soumis à une action de freinage, celle-ci s’effectue par :

• Action de frottement des garnitures de freins sur les pièces de rotation (tambours ou

disques).

• Frottement des pneus sur la chaussée.

)(

)/(04.0

2

0iflg

hkmVrd

=

Avec : rV : Vitesse de référence.

g : Accélération de la pesanteur=10 m/s2.

fl : Coefficient de frottement

i : Rampe ou pente.


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Tableau 6. Détermination de la distance de freinage en palier. [B40]

- Distance d’arrêt et temps de perception et de réaction :

➢ En alignement droit :

C'est la distance conventionnelle théorique nécessaire à un véhicule pour s'arrêter compte tenu

de sa vitesse, calculée comme la somme de la distance de freinage et de la distance parcourue

pendant le temps de perception et de réaction.

La distance d’arrêt « d1 » est obtenue en ajoutant à la distance minimale de freinage « d0 »

l’espace parcouru durant le temps de perception et de réaction « t ».

d1(𝑚) = 𝑑0(𝑚) + 𝑉. 𝑡

Vr (km/h) 40 60 80 100 120 140

CAT

1-2

fl 0.45 0.42 0.39 0.36 0.33 0.30

)(0 md 14 34 65 111 175 261

CAT

3-4-5

fl 0.49 0.46 0.43 0.40 0.36 /

)(0 md 13 31 59 100 160 /


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Figure 2. Distance d’arrêt de véhicule.

➢ En courbe :

La distance de freinage courbe égale a la distance de freinage en alignement droit

majoré de 25% si les rayons en plan R < 5. 𝑉

d1(𝑚) = 1,25. 𝑑0 +V(km/h)

3,6. t

- Valeur du temps de perception et de réaction :

Souvent l’obstacle est un prévisible et le conducteur a besoin de temps pour réaliser la nature

de l’obstacle ou de danger qui lui apparaît, il défère d’une personne à une autre et varie en

fonction de l’état psychique et physiologique.

• 𝑪𝑨𝑻 𝟏 − 𝟐 𝒂𝒗𝒆𝒄 𝑬𝟏𝒆𝒕 𝑬𝟐:

t = 1,8 𝑠 𝑝𝑜𝑢𝑟 𝑉 > 80𝑘𝑚/ℎ

t = 2 𝑠 𝑝𝑜𝑢𝑟 𝑉 ≤ 80𝑘𝑚/ℎ

• 𝐂𝐀𝐓 𝟏 − 𝟐 𝐚𝐯𝐞𝐜 𝐄𝟑:

𝑡 = 1,8𝑠 ∀ 𝑉

• 𝐂𝐀𝐓𝟑 − 𝟒 − 𝟓 ∀𝐄𝐢 :

t = 1,8 𝑠 𝑝𝑜𝑢𝑟 𝑉 > 60𝑘𝑚/ℎ

t = 2 𝑠 𝑝𝑜𝑢𝑟 𝑉 ≤ 60 𝑘𝑚/ℎ

➢ En alignement droit :

t = 1.8𝑠 ⇒ 𝑑1(𝑚) = 𝑑0(𝑚) + 0,50. 𝑉(𝑘𝑚/ℎ)

t = 2𝑠 ⇒ 𝑑1(𝑚) = 𝑑0(𝑚) + 0,55. 𝑉(𝑘𝑚/ℎ)

➢ En courbe :

t = 1,8𝑠 ⇒ 𝑑1(m) = 1,25d0(m) + 0,50. V(𝑘𝑚/ℎ)

t = 2𝑠 ⇒ 𝑑1(𝑚) = 1,25𝑑0(𝑚) + 0,55. 𝑉(𝑘𝑚/ℎ)


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Tableau7. Détermination de la distance de freinage et la distance d’arrêt en palier. [B40]

- Distance de sécurité « E" :

C’est la distance nécessaire de sécurité entre deux véhicules c’est-à-dire supposent deux

véhicules circulent sur la même voie dans le même sens et à la même vitesse. L’espacement

nécessaire pour que la première s’arrête sans risque freine en maximum le second puis s’arrête.

E= a+b.V+c.V2

a : compris entre 5et 8metres

b : dans la plus part des formules égale à0.306

c : varie de 0 à 0.0065

Actuellement il parait possible d’admettre une formule telle que :

E=8+0.2V+0.003V2

Figure 3. Distance de sécurité entre deux véhicules.

- Distance de visibilité et de dépassement « dvd » :

V(km/h) 40 60 80 100 120 140

CAT

1-2

0.45 0.42 0.39 0.36 0.33 0.30

14 34 65 111 175 261

)(1 md 36 67 109 161 235 331

CAT

3-4-5

fl 0.49 0.46 0.43 0.40 0.36 /

)(0 md 13 31 59 100 160 /

)(1 md 35 64 99 150 220 /

fl

)(0 md


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Figure 4. Distance de visibilité et de manœuvre de dépassement.

tVr

dvd6.3

2=

➢ Pour un dépassement normal :

Si V ≤ 90 (𝑘𝑚/ℎ) ⇒ 𝑡 = 10.8𝑠

dvdv(m) = 6. V(km/h)

Si 90 ≤ V ≤ 140 (𝑘𝑚/ℎ) ⇒ 𝑡 = 12.8𝑠

dvdv(m) = 7. V(km/h)

➢ Pour un dépassement forcé « dvdf » :

Si V ≤ 90 (𝑘𝑚/ℎ) ⇒ 𝑡 = 7,2𝑠

dvdf(m) = 4. V(km/h)

Si 90 ≤ V ≤ 140 (𝑘𝑚/ℎ) ⇒ 𝑡 = 9𝑠

dvdf(m) = 5. V(km/h)

- Distance de manœuvre et de dépassement « dmd » :

Cette distance est pour le calcul en profil en long (rayon en angle saillant sur une chaussée

bidirectionnelle)


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Figure 5. Distance de manœuvre et de dépassement.

V K m / h 40 60 80 100 120 140

dvd f (m) 4 v 4 v 4 v 4,2 v 4,6 v 5 v

160 240 320 420 550 700

dvd N (m) 6 v 6 v 6 v 6,2 v 6,6 v 7 v

240 360 480 620 790 980

dvd (m) 70 120 200 300 450

Tableau 8. Distance de visibilité et de dépassement. [B40]

Chapitre 4 : Tracé en plan


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Introduction :

La donnée fondamentale d’usage pour la projection de la route est la vitesse de référence Vr.

Cette vitesse est celle qui peut être pratiquée en tout point de la section considérée par les

véhicules rapides dans les meilleures conditions d’adhérence et de sécurité.

La vitesse est donc liée directement aux points particuliers qui définissent les caractéristiques

géométriques des routes les plus contraignantes comme elle permet également de définir les

caractéristiques minimales d’aménagement de la section de la route tout le long de son tracé.

Le tracé en plan est une succession de droites (alignements droits), de courbes en arcs de cercle

(raccordements courbes) et de courbes en raccordement progressif comme le montre la figure

6.

Figure 6. Tracé de l’axe de la route en plan.

La disposition générale du tracé est dans ses grandes lignes déterminées par un ensemble de

contraintes identifiées dans le cadre des études préalables et relevant des domaines de

l’environnement, de la topographie, de la géologie ou de l’habitat croisée avec les

fonctionnalités attendues de la voie (localités à desservir, points de passage obligés pour le

tracé, etc.).

Le tracé en plan est profondément marqué par l'influence de la dynamique des véhicules : leur

stabilité n'est acquise qu'à condition de respecter les lois liant vitesse du véhicule, rayon de

courbure du tracé en plan et dévers de chaussée (comprenant l'effet des forces centrifuges). Il

faut tenir compte également de l'influence des facteurs physiologiques intervenant lors de la

conduite et éventuellement des problèmes de visibilité (il faut rendre visible une certaine

longueur de trajet pour pouvoir conduire).

Le tracé en plan comporte :

• Des alignements droits

• Des arcs de cercle

• Des raccordements progressifs : essentiellement des arcs de clothoïde.


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- Les règles à respecter en tracé en plan :

Le tracé en plan est projeté directement sur un levé topographique du terrain naturel dans le cas

d’un nouveau tracé routier. Il a une grande importance, car de ce plan découle les autres pièces

graphiques le profil en long, le profil en travers, les ouvrages et les points particuliers. L’étude

durant tout le long du tracé en plan doit être soignée et le coût final du projet en dépend dans

une large mesure.

Chaque passage doit faire l’objet d’une étude particulière, issu d’enquêtes et de prospections

sur le terrain.

Un bon tracé en plan doit tenir compte des normes établies et aussi de respecter certaines

recommandations :

• L’adaptation de tracé en plan au terrain naturel afin d’éviter des terrassements trop

importants.

• Tenir compte du raccordement du nouveau tracé aux réseaux routiers déjà existant,

• éviter de passer sur des terrains agricoles de grande valeur ou sur des zones forestières

importantes.

• Éviter au maximum les ouvrages existants (usines, habitations, propriétés privées,),

• éviter au maximum le franchissement des cours d’eau important (rivières, lacs, oueds,

etc.) afin d’éviter le maximum d’ouvrages d’art et cela pour des raisons économiques,

si le franchissement est obligatoire essayer d’éviter les ouvrages biais.

• Éviter les sites qui sont sujets a des problèmes géologiques (tremblement de terre,

instabilité géologique, glissements de terrain, chute de pierre, etc.),

• éviter le passage à proximité des zones d’habitation denses afin de réduire les nuisances

(sonores, pollution, etc.),

• éviter le passage dans les zones touristiques, les zones protégées, les zones classées

comme sites historiques, etc.

Les alignements droits sont, en premier, définis par la disposition générale du tracé et serviront

généralement de bases à la détermination des autres éléments (cercles, clothoïdes). Ils serviront

éventuellement de raccordement entre 2 cercles. Pour des raisons de sécurité, et en particulier

éviter la monotonie source d'accidents et l'éblouissement par les phares la nuit, il est

recommandé d’alterner alignements droits et courbes circulaires : 20 à 60 % d'alignements

droits.

- Les alignements droits :


M. BENALI YACINE 21

Les alignements droits représentent une des parties du tracé en plan de la route, ils sont définis

par leur longueur et leur profil en travers type. Le profil en travers est fixé dans les alignements

droits tous les 50 mètres.

• La longueur des alignements droits doit répondre à deux principaux critères :

• La longueur maximale ne doit pas excéder 2 à 3 kilomètres pour éviter la monotonie du

tracé et réduire le temps d’éblouissement par les phares en conduite nocturne.

De plus, les longs alignements droits incitent à la pratique de vitesses élevées et nuisent

ainsi à la sécurité routière (sécurité des usagers de la route).

Il convient aussi de fixer une longueur minimale pour les alignements droits afin d’éviter des

changements de direction trop fréquents et limiter ainsi la fatigue du conducteur. Pour cela, il

faut éviter de prendre des longueurs d’alignements droits en dessous de 1,4.Vr. Environ un

changement de direction toutes les 5 secondes ce qui correspond au temps d’adaptation

minimum.

Une longueur minimale d’alignement (Lmin) devra séparer deux courbes de raccordement

circulaires de même sens, cette longueur sera prise égale à la distance parcourue pendant 5

secondes à la vitesse permise par le plus grand des deux raccordements (arcs de cercle).

La longueur minimale en tracé en plan : Lmin ≥ 5.Vr

Afin d’assurer la stabilité du véhicule, si cette longueur minimale ne peut pas être obtenue, les

deux courbes circulaires sont raccordées par une courbe en C ou en Ove.

Afin d’éviter la monotonie du parcours de jour et l’éblouissement des phares la nuit, une

longueur maximale Lmax est imposée et prise égale à la distance parcourue pendant 60

secondes. La vitesse V est prise en m/s.

La longueur maximale souhaitée en tracé en plan : Lmax=60.Vr

- Les raccordements circulaires :

Les raccordements en plan sont composés d’arcs de cercle ou rayons en plan et parfois de

raccordements progressifs. Les rayons de virage sont définis par leur rayon Rh (Rayon

horizontal) et leur longueur Lc (longueur du raccordement circulaire).

Les véhicules roulant à la vitesse de référence Vr doivent aborder les rayons en plan Rh sans

danger (risque de dérapage).

Le véhicule en courbure horizontal (rayon en plan) est soumis aux forces suivantes :

• Force centrifuges F,

• Poids du véhicule P,

• Dévers du chaussé d.


M. BENALI YACINE 22

• Forces des frottements des pieux sur la chaussé T1, T2

• Sollicitation instantanée d’une roue P1,P2.

• Coefficient de frottement transversal ft.

Figure 7. Coupe transversale de la chaussée au niveau de virage.

T1 = P1. ft

T1 = P2. ft

∑𝐹𝑒𝑥𝑡 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ /𝑜𝑦 = 0 ⃗⃗⃗ ⇒ 𝑃1 + 𝑃2 = 𝐹3𝑠𝑖𝑛𝑑 + 𝑃. 𝑐𝑜𝑠𝑑

Or d<<0

d#sind et cosd#1

P1 + P2 = F. d + P ………………… . . (1)

∑𝐹𝑒𝑥𝑡 ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ ⃗⃗ /𝒐𝒙 = 0 ⃗⃗⃗ ⇒ −𝑻𝟏 − 𝑻𝟐 − 𝑷. 𝒔𝒊𝒏𝒅 + 𝑭. 𝒄𝒐𝒔𝒅 = 𝟎

T1 + T2 = F. cosd − P. sind ……… . . . (2)

T1

P1= ft et

T2

P2= ft donc:

T1

P1=

T2

P2=

T1 + T2

P1 + P2= ft

ft =F − P. d

F. d + P=

MV2

R − M. g. d

MV2

R . d + M. g

ft = (V2

R − M. d)/g

(V2

R d + g)/g =

V2

R. g − d

V2. dR. g + 1

or: d ≪ 0 ⇒ V2. d

R. g≪ 0donc:

V2. d

R. g→ 0

d′ou: ft = V2. d

R. g− d

Finalement ∶ R = V2

R(ft + d)=

V2

3,62. 9,8(ft + d)

R(m) = V2(km/h)

127(ft + d)

- Calcul des rayons horizontaux :


M. BENALI YACINE 23

Nous passons à la détermination des rayons normalisés suivant les normes techniques (RHm -

RHd - RHn – RHnd)

• Rayon minimal absolu :

Ce rayon est le petit rayon qui peut être adopté dans un tracé en plan.

RHm = Vr2 / 127 (f t + d max)

V r : vitesse de référence.

ft : coefficient de frottement transversal, en fonction de la vitesse de référence et de la catégorie

la route tableau.

V r 40 60 80 100 120 140

C À T 1 - 2 0,20 0,16 0,13 0,11 0,10 0,09

C À T 3-4 - 5 0,22 0,18 0,15 0,125 0,110 /

Tableau 9. Les valeurs de ft adoptées. [B40]

d max: dévers en courbes (maximal) en fonction de la catégorie tableau

Catégorie devers 1 2 3 4 5

Devers en alignent (min) -2,5 % -2,5 % -3 % -3 % -3,5 %

Devers en courbe (max) 7 % 7 % 8 % 8 % 9 %

Tableau 10. Les valeurs des dévers. [B40]

Les valeurs des rayons minimaux absolues sont représentées dans le tableau suivant


M. BENALI YACINE 24

Vr(km/h) 40 60 80 100 120 140

Cat1-2

E1,E2,E3

Ft(Vr) 0.22 0.16 0.13 0.11 0.10 0.09

Dmax% 7 7 7 7 7 7

RHm(m) 50 125 250 450 650 1000

Cat3-4

E3

Ft(Vr) 0.22 0.18 0.15 0.125 0.11 /

Dmax% 7 7 7 / / /

RHm(m) 40 115 230 / / /

Cat3-4

E1,E2

Ft(Vr) 0.22 0.18 0.15 0.125 0.11 /

Dmax% 8 8 8 8 8 /

RHm(m) 40 115 220 375 600 /

Cat5

E1,E2,E3

Ft(Vr) 0.22 0.18 0.15 / / /

Dmax% 9 9 9 / / /

RHm(m) 40 105 210 / / /

Tableau 11. Rayon minimal absolu RHm. [B40]

• Rayon minimal normal (RHN) :

Le rayon minimal normal RHn a la vitesse Vr est par définition le rayon minimal absolu

a la vitesse Vr+20 il proposé de lui assurer un dévers.

d =dmax-2% ; Cat1-2-3-4

d =dmax-3% ; Cat5

RHn(Vr) = RHm(Vr+20)


M. BENALI YACINE 25

Les valeurs des rayons minimaux normaux sont représentées dans le tableau suivant :

Vr (km/h) 40 60 80 100 120 140

Cat1-2

E1,E2,E3

ft(Vr) 0.22 0.16 0.13 0.11 0.10 0.09

d(%) 5 5 5 5 5 5

RHn(m) 125 250 450 650 1000 1400

Cat3-4

E3

ft(Vr) 0.22 0.18 0.15 0.125 0.11 /

d(%) 5 5 5 / / /

RHn(m) 115 230 400 / / /

Cat3-4

E1,E2

ft(Vr) 0.22 0.18 0.15 0.125 0.11 /

d(%) 6 6 6 6 6 /

RHn(m) 115 220 375 600 850 /

Cat5

E1,E2,E3

ft(Vr) 0.22 0.18 0.15 / / /

d(%) 6 6 6 / / /

RHn(m) 105 210 350 / / /

Tableau 12. Rayon minimal normal RHn. [B40]

• Rayon minimal déversé RHd :

Le rayon RHd est tel que parcouru à la vitesse Vr, l’accélération centrifuge résiduelle

en courbe, soit égale en valeur à celle en alignement droit

RHd = (V r)2 / 127×2 × d min CAT 3-4-5 => d min = 3 %

CAT 1-2 => d min = 2.5%

Les valeurs des rayons minimaux déversés sont représentées dans le tableau suivant :


M. BENALI YACINE 26

Vr(km/h) 40 60 80 100 120 140

Cat 1-2 d min% 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

RHd(m) 250 350 1000 1600 2200 3200

Cat 3-4-

5

d min% 3 3 3 3 3 /

RHd(m) 200 450 800 1300 1900 /

Tableau 13. Rayon minimal déversé RHd. [B40]

• Rayon non diverse " RHnd " :

C'est le rayon tel que l'accélération centrifuger résiduelle que peut parcourir un véhicule

roulent à la vitesse V = V r (voir le tableau) il présente un dévers vers l'extérieur (-d min) soit

limité par une valeur notée f".

f" est coefficient en fonction de la catégorie de la route voir le tableau suivant.

Tableau 14. Coefficient f". [B40]

cat 1 2 3 4 5

f" 0.06 0.06 0.07 0.075 0.075


M. BENALI YACINE 27

RHnd = (V r) 2 / 127 × (f'' - d min )

Vr(km/h) 40 60 80 100 120 140

Cat 1-

2

d min% 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5

f ''% 6 6 6 6 6 6

RHnd (m) 350 800 1400 2200 3200 4400

Cat 3 d min% 3 3 3 3 3 /

f ''% 7 7 7 7 7 /

RHnd (m) 300 700 1200 2000 2800 /

Cat 4-

5

d min% 3 3 3 3 / /

f ''% 7.5 7.5 7.5 7.5 / /

RHnd (m) 280 650 1100 1750 / /

Tableau 15. Rayon non déversé RHnd . [B40]

- Règles à retenir pour la projection en tracé en plan :

➢ Pour les rayons :

• Pour une catégorie donnée de route, il n’y a aucun rayon inférieur à RHm.

• On utilise autant que possible des valeurs de rayon supérieur ou égal à RHn.

• L’utilisation de RHm est limitée à des routes de petites vitesses et à de nécessitées

économiques justifiées (en général il est à éviter).

➢ Pour les dévers :

Le dévers de la route est par définition la pente transversale de la chaussée, il permet

l’évaluation des eaux pluviales. Dans les raccordements courbes en plan le devers assure la

stabilité des véhicules.

• 1erecas : le rayon choix R ≥ R H n d => le devers associé est celui de l'alignement droit.

• 2eme cas : Si RHd≤R<RHnd=> le devers associé est celui de l’alignement droit.

• 3eme cas : Si RHn ≤ R ≤ RHd => donc le dévers d est calculé par l'interpolation linéaire

en 1 / R entre le dévers associé à R H N et celui associé à R H d


M. BENALI YACINE 28

𝑑(𝑅) − 𝑑(𝑅𝐻𝑑)

1/𝑅 − (1/𝑅𝐻𝑑)=

d(RHn) − d(RHd)

1/𝑅𝐻𝑛 − 1/𝑅𝐻𝑑

• 4eme cas : Si RHm ≤ R ≤ RHn =>la route est déversée vers l'intérieur du virage calculer

par l'interpolation linéaire en 1 / R entre les dévers associes à R H m et celui de RHN

d(R) − d(RHn)

1/R − (1/RHn)=

𝑑(𝑅𝐻𝑚) − 𝑑(𝑅𝐻𝑛)

1/𝑅𝐻𝑚 − 1/𝑅𝐻𝑛

- Rayons horizontaux dans les voiries urbaines :

Les rayons de courbure horizontale dans les voiries urbaines obéissent aux mêmes règles

pour des vitesses plus petites (Algérie : vitesse en milieu urbain est limité à 50 km/h en ce

qui concerne les artères principales, avec des zones de 30 km/h pour les routes collectrices

et les routes de dessertes). Dans les intersections, nous devrons tenir compte du type et de

la catégorie des véhicules. Le tableau suivant présente un exemple des rayons horizontaux

pris dans certains cas particuliers.

Type de trafic Rayon horizontal Valeurs

Train banlieue Rmin 150 m

Tramway Rmin 40 m

Autobus articulé Rmin 12 m

Poids lourds Rmin 10 m

Véhicules légers Rmin 8 m

Pistes cyclables Rmin 5 m

Pistes piétonnes Rmin 2 m

Tableau 16. Rayons horizontaux dans le cas des voitures urbaines. [Himouri]


M. BENALI YACINE 29

- Raccordement circulaire :

➢ Calcul des éléments de raccordement circulaire :

Figure 8. Les éléments de raccordement circulaire.

1. Angles de déviation au sommet « α » :

Quand en prolongent les alignements droits confondus avec p'axe de route.

2. Détermination de la bissectrice « SM» et la flèche « F » :

La flèche est la distance perpendiculaire entre le point de rencontre des deux droites

confondues avec l'axe de la route et l'axe de la courbe.

SM = 𝑅[(1/cos (𝛼/2)) − 1].

F = R(1 − cosα/2).

3. Calcul de la tangente « T » :

La tangente est calculée à l'aide des deux paramètres " α " et le rayon en plan « R » :

T = 𝑅. 𝑡𝑔(𝛼/2)

4. Détermination de la développée « D »:

La développée est déterminée aussi à l'aide de l’angle « α » et le rayon en plan « R » :

D = 𝜋𝑅𝛼𝑔𝑟/200 = 𝜋𝑅𝛼°/180 = 𝜋𝑅𝑟𝑑

- La clothoïde :

a. Définition :

Sa courbure est proportionnelle à l'abscisse curviligne (ou longueur de l'arc). Mesurée à partir

du point d'inflexion.


M. BENALI YACINE 30

Variation de courbure continue, dans le même sens, entre la courbure 0 et la courbure infinie

(R= 0) permet le raccordement de deux éléments géométriques du tracé faisant entre eux un

angle quelconque.

Courbe idéale du point de vue dynamique. Le véhicule dont le conducteur maintient une vitesse

constante (uniforme) et qui tourne son volant de direction à vitesse angulaire constante, décrit

une véritable clothoïde, l'arc ou chemin L est linéairement proportionnel à la courbure.

La composition d’un tracé des alignements des arcs et des cercles est valable seulement dans

une première approximation.

Pratiquement la trajectoire d’un véhicule doit être à courbes progressives pour les raisons

suivantes :

• La facilité de la manœuvre des automobiles en abondant le virage d’ou la stabilité

des véhicules et le confort des voyageurs.

• Le changement progressif du rayon de courbure infini sur l’alignement droit à R sur

la courbe circulaire, par conséquent la force centrifuge change progressivement de

« 0 » à «gR

PV» dans la courbe circulaire.

Figure 9. Les éléments de la clothoïde.


M. BENALI YACINE 31

R : Rayon du cercle.

L : Longueur de la branche de clothoïde.

À : Paramètre de la clothoïde.

KA : Origine de la clothoïde.

KE : Extrémité de la clothoïde.

R : Ripage.

: Angle des tangentes.

TC : Tangente courte.

TL : Tangente longue

: Angle polaire.

SL : Corde KE –KA.

M : Centre du cercle d’abscisse Xm.

Xm : Abscisse du centre du cercle M à partir de KA.

Ym : Ordonnée du centre du cercle M à partir de KA.

b. Détermination de la longueur de la clothoide :

La longueur de la clothoide, est celle qui vérifie les trois conditions suivantes :

➢ Condition de gauchissement.

➢ Condition de confort dynamique.

➢ Condition optique.

• Condition gauchissement :

Cette condition à pour objet d’assurer à la voie un aspect satisfaisant en particulier dans les

zones de variation des dévers. Elle s’explique dans le rapport à son axe.

L ≥ l. ∆d .VR

L : longueur de raccordement.

l : Largeur de la chaussée.

∆d : variation de dévers.

Δ P = Δ d / 2 L = 0,5 / V r => L = V r × Δ d × L


M. BENALI YACINE 32

• Condition de confort dynamique :

Elle a pour objet d'assurer l'introduction progression du dévers de la courbure la

variation par unité de temps de l'accélération transversale du véhicule elle s'exprime par la

relation suivante :

L2 ≥ V r2 / 18 [V r2 / 127 R - Δ d]

Vr : vitesse de référence en (Km /h).

R : rayon en (m).

d : variation de dévers.

• Condition optique :

Cette condition à pour objet d'assures aux usagers une vue satisfaisante de la route et

ces obstacles éventuels et en particulier de rendre perceptible suffisamment à l'avance la

courbure du tracé de façon à obtenir la sécurité de conduit la plus grande possible à cet effet on

admet en règle générale qu'un raccordement progressif pour être perceptible doit correspondre

a un changement de direction ≥ 3° équivalents a 1/18 rd:

➢ Pour R ≤ 1500 => L ≥ √24. 𝑅. ∆𝑅

➢ Avec Δ R = L / 24 R ≥ 0,5

➢ Pour 1500 < R < 5000 => L ≥ R / 9

➢ Pour R > 500 => L ≥ √24. 𝑅. ∆𝑅

➢ Dans la pratique R / 3 ≤ A ≤ R / 2

Cette condition s'exprime aussi par les règles suivantes qu'on adaptera par suite :

R > 15000 => Δ R = 2,5

2000 ≤ R < 5000 => 1,75 ≤ Δ R < 2,5

1000 ≤ R < 2000 => 1 ≤ Δ R < 1,75

R< 1000 => 0,5 < Δ R < 1


M. BENALI YACINE 33

L =√24. 𝑅. ∆𝑅

NB : lorsque les rayons sont très importants c'est " L " de confort optique qui l'emporte sur " L

" de gauchissement et " L " du confort dynamique.

c. Implantation du raccordement progressif :

Pour chaque arc de cercle, deux courbes de transition sont nécessaires.

Il faut distingue donc deux formes de clothoïdes : symétrique et dissymétrique voir la figure

10.

Figure 10. Formes de la clothoïde.

Les figures dans les tables de la courbe clothoïde indiquent la position des différents points de

repère qui permettent l’implantation du raccordement progressif.

Il existe plusieurs méthodes de piquetage ou d’implantation de la courbe clothoïde, parmi ces

méthodes nous citerons :

• Piquetage par coordonnées rectangulaires pour un paramètre de la courbe clothoïde

rond,

• Piquetage par coordonnées rectangulaires pour un paramètre de la courbe clothoïde

rond,

• Piquetage par coordonnées polaires (cordes et angles) de la courbe clothoïde.

Données R et L, on détermine A : 𝐴 = √𝐴𝑅

La longueur de la courbe clothoïde L est divisée en plusieurs distances partielles xi, le plus

souvent, elles sont prises égales, et inférieures à 25 mètres. On recherche le piquetage des points

(xi, yi)


M. BENALI YACINE 34

Figure 11. Piquetage du raccordement progressif.

d. Autres courbes dans le tracé en plan :

Ces différents types de courbes doivent se combiner harmonieusement.

Tous les virages de rayon ≤RH doivent être introduits par des courbes de raccordement (au-

delà le virage se comporte comme un alignement droit).

Une longueur minimale d’alignement droit doit séparer deux courbes circulaires de même sens

(on prend une longueur égale à la distance parcourue en 5 secondes à la vitesse permise par le

plus grand rayon des deux arcs de cercle).

Si cette disposition est impossible, on raccorde les deux cercles par une courbe en C ou en Ove.

Leurs domaines d’utilisation sont les suivants :

• Ils peuvent constituer d'emblée une partie du tracé.

• Ils servent de raccordement entre deux alignements droits entre deux cercles, entre

cercle et alignements droits

• Ils sont utilisés pour toutes les zones où le dévers doit varier.

La figure 12 présente quelques les courbes les plus fréquemment utilisées :

• Courbe en S : formées de deux arcs de clothoïde, de concavités opposées raccordant 2

cercles.

• Courbe à sommet : Deux arcs de clothoïde de même concavité raccordant 2

alignements droits.

• Courbe en C : Deux arcs de clothoïde de même concavité raccordant deux cercles

sécants ou extérieurs l'un à l'autre.

• Courbe en ove : Un arc de clothoïde de même concavité raccordant deux arcs de cercle,

l'un intérieur à l'autre.


M. BENALI YACINE 35

À noter que si ces trois dernières configurations se rencontrent régulièrement sur le

réseau de rase-campagne existant, elles sont à proscrire en aménagement neuf.

Figure 12. Autres courbes dans le tracé en plan.

Chapitre 5 : Profil en plan

Introduction :

La conception du profil en long constitue la deuxième étape du projet et aussi la deuxième pièce

graphique dans l’élaboration et la conception d’un projet routier. Le repérage des profils en

travers sont effectués dans le tracé en plan, avec deux coordonnées principales qui sont : la

distance des profils (tous les 50 m dans les alignements droits et tous les 50 m (20 m est parfois

10 m selon l’importance de la configuration du terrain).

Le profil en long représente dans les plans les altitudes du terrain naturel (axe des y) en échelle

1/100 (parfois 1/200 selon la topographie du terrain) en fonction des distances (axe des x)

échelle 1/1000 en général.

Le profil en long de la route se compose de segments de droite de déclivité en rampe ou en

pente, ainsi que des raccordements circulaires (ou paraboliques) en angle saillant ou en angle

rentrant.

Les changements de pente sont en général limités et les rayons des cercles assez grands de sorte

que les courbes de raccordements progressifs sont inutiles dans le cas des profils en long.

Le profil en long représente une coupe longitudinale du terrain suivant un plan vertical passant

le long de l’axe de la route.

Il se compose de segments de droites de déclivités en rampe et en pente et de raccordements

verticaux circulaires, ou paraboliques. Ces pentes et rampes peuvent être raccordées entre elles

soit par des angles saillants ou par des angles rentrants. La courbe de raccordement la plus

couramment utilisée est la parabole qui facilite l’implantation des points du projet.


M. BENALI YACINE 36

Les principaux paramètres du choix des caractéristiques d’un profil en long sont les suivants :

➢ La nécessité de s'adapter le relief du terrain naturel.

➢ Nécessité d’écouter les eaux de pluie.

➢ Éviter les rampes minimums, car la stagnation des eaux sur une chaussée est très

préjudiciable à la conservation ; il faut éviter trop de pentes.

➢ Choisir les rayons de courbure de telle manière à satisfaire les trois conditions

suivantes.

• Condition de la visibilité.

• Condition d'écoulement des eaux.

• Dans les angles saillant la condition de visibilité nécessaire de rayon important.

Figure 13. Exemple d’un profil en long.

- Rayon en profil en long :

Le rayon de courbure pour deux déclivités formant un angle saillant pose un problème de

visibilité

La visibilité est assurée lorsque l'œil d'un conducteur la partie supérieure de la voiture qui vient

à la rencontre les instructions réglementaires prescrivent.

D'assurer la visibilité, soit d'un obstacle fixé éventuel de 0,15 m de hauteur, soit d'un véhicule

de 1,20 m de hauteur pour conducteur dont l'œil est à 1,00 m au-dessus de la route.

- Les règles et les principes du profil en long :

➢ Les déclivités pour Vr > 40 km/h peuvent exceptionnellement être reportés à 8 %.

➢ Utiliser si possible des rayons supérieurs aux valeurs minimales normales

➢ Éviter les successions de raccordement circulaires

➢ Mettre le profil en long de préférence en léger remblai


M. BENALI YACINE 37

➢ Adopter des déclivités suffisantes dans les zones de variation de divers et dans les

longues sections en déblais

➢ Adopter des longueurs de développement des raccordements circulaires à 200 m

➢ Suivre au maximum les formes de terrain définies par la position de l’axe routier.

➢ Réduire au minimum les travaux de terrassement tout en respectant les autres exigences

provenant de l’aspect des données hydro géotechniques l’assainissement du corps de la

route, position nécessaire par rapport aux obstacles à franchir.

➢ Exigences des solutions des routes transversales et des échangeurs routiers et des

ouvrages d’art.

➢ Atteinte minimale à l’esthétique du terrain naturel

➢ Coordination entre le tracé en plan et le profil en long.

- Valeurs limite des déclivités en profil en long :

Env

C À T

E1 E2 E3

1 - 2 4 % 5 % 6 %

3 5 % 6 % 7 %

4 - 5 6 % 7 % 8 %

Tableau 17. Valeurs limite des déclivités de profil en long. [B40]

- Rayon en angle rentrant :

En angle rentrant le problème de visibilité ne se pose pas, c’est le problème de confort qui

prime. Lorsque le profile en long comporte une courbe à forte courbure, les véhicules sont

soumis à une accélération verticale importante qui modifie les conditions de stabilité et affecte

sensiblement le confort des usagers. On admet qu’une telle accélération est supportable si elle

ne dépasse pas la valeur de 0,25 m/s2 soit g/40.

𝑉2

𝑅<

𝑔

40⇒ 𝑅 > 40

𝑉2

𝑔

𝑅𝑣 > 0.3𝑉𝑟2 𝑉𝑟: 𝑒𝑛 𝐾𝑚/ℎ

Les rayons qui satisfont les conditions de confort sont appelés rayons en angle rentrant. À

partir du tableau ci-dessous, on peut déterminer les plus convenables.

Vr

rayon

40 60 80 100 120

CAT 1-2 RVm 500 1200 1400 3000 4200


M. BENALI YACINE 38

RVn 1200 2400 3000 4200 6000

CAT 3-4-5 RVm 500 1100 1600 2400 3500

RVn 1100 1600 2400 3500 4500

Tableau 18. Rayon en angle rentrant. [B40]

Rayon en angle saillant :

La condition de visibilité est prépondérante devant la condition de confort. La distance d’arrêt

sur un obstacle éventuel, c’est la seule condition sur une chaussée unidirectionnelle sur une

chaussée bidirectionnelle par sécurité on impose une distance minimale plus élevée qui est la

distance de visibilité de dépassement.

Figure 14. Visibilité en angle saillant.

R en fonction de d1h0 et h1

H0 et h1 << d et R

𝑂͞ 𝐴2 = 𝑑12 + 𝑅2 ⇒ (𝑅 + ℎ1)

2 = 𝑑12 + 𝑅2

𝑅2 + ℎ12 + 2ℎ1𝑅 = 𝑑1

2 + 𝑅2 ……ℎ12 → 0

𝑑12 = 2ℎ1𝑅

Par analogie :

𝑑22 = 2ℎ2𝑅

𝑑 = 𝑑1 + 𝑑2 ⇒ 𝑑2 = 𝑑12 + 𝑑2

2 + 2𝑑𝑑2

𝑑2 = 2ℎ1𝑅 + 2ℎ2𝑅 + 4𝑅√ℎ1ℎ2

𝑅𝑣 =𝑑2

2(ℎ1 + ℎ2 + 2√ℎ1ℎ2)

Les rayons en angle saillant doivent satisfaire la condition de visibilité à partir du tableau ci-

dessous on peut déterminer les rayons verticaux.

V r 40 60 80 100 120


M. BENALI YACINE 39

rayon

C À T

1 – 2

R V m 500 1500 4500 10000 20000

R V n 1500 4500 10000 20000 20000

R V D 2500 6000 11000 20000 30000

C À T

3 – 4 - 5

R V m 450 1300 3500 8000 16000

R V n 1300 3500 8000 16000 16000

R V D 2300 5000 9000 16000 27000

Tableau 19. Rayon en angle saillant. [B40]

Le problème se pose différemment selon qu’il s’agit d’une chaussée à double sens de

circulation ou d’une chaussée à sens unique.

➢ Sur une chaussée à sens unique (unidirectionnelle) :

h1 = 1,2 m hauteur de l’œil du conducteur par rapport à la chaussée

h2 = 0,15 m hauteur à partir de laquelle l’obstacle le devient un danger

d : Étant distance en courbe

➢ Sur une chaussée à double sens (chaussée bidirectionnelle) :

h1 = h2 = 1,2 m croisent de deux véhicules

d : Etant la distance minimale de visibilité de dépassement.

- Condition de visibilité de nuit en angle rentrant :

En angle rentrant, il n’y a pas de problème de jour. De nuit au contraire la visibilité n’est

possible que dans le vaisseau des phares, et il faut assurer au moins la distance d’arrêt (en

alignement ou en courbe selon me cas) dans le pinceau lumineux de 1° d’ouverture et de

sommet 0,75 m au-dessus du sol.

Figure 15. Visibilité de nuit et de jour en angle rentrant.

La nuit on exige que les phares des véhicules puissent éclairer en avant la distance de visibilité

d’arrêt. Les phares sont à une hauteur de hs = 0,75 m au-dessus de la chaussée et l’angle de

déviation des phares est = 1° selon la figure.


M. BENALI YACINE 40

On calcul :

R2 = [R − (hs + d. tgα)]2 + d2

En négligeant (hs + d. tgα)2 et pour hs = 0.75m et α = 1° on pourra:

Rv =d2

1.5 + 0.035 d

- Conseils pratiques :

Les déclivités de 7 à 10 % sont généralement très tolérées en zones urbaines, conditions du

relief obligent et les vitesses sont assez modérées et la longueur des pentes ou rampes n’est pas

de grande longueur.

Les déclivités dans les zones urbaines dépendent dans une large mesure des vitesses, comme

les vitesses sont faibles delà nous permet d’avoir des déclivités minimum de l’ordre 0,2 % et

maxima jusqu’à 10 %. Dans certains cas particuliers, nous pouvons prendre des déclivités

jusqu’à l’ordre de 12 %. Souvent en site urbain les pentes sont beaucoup en deçà de ces valeurs.

Par contre, pour des raisons d’économie, en rase compagne, les déclivités de 7 à 10 % sont

exceptionnellement tolérées en relief très accidenté, pour des routes de classe 3 et 4 on peut

tolérer des pentes et rampe jusqu’à 10 % à condition que la longueur en déclivité ne dépasse

pas les 500 m.

En général, le trafic en camions poids lourds conditionne les pentes maximales admises et aussi

la sécurité. Chaque pays possède ses propres normes, toute fois sans cette norme établie n’entre

en contradiction avec les normes internationales.

Dans la projection des profils en long il faut :

• Éviter les lignes brisées constituées par de nombreux segments de voisines, les

remplacer par un cercle unique, ou une combinaison de cercle et d’arc à courbure

progressive de très grand rayon.

• Remplacer deux raccordements en cercles voisins de même sens par un raccordement

en cercle unique.

• Adapter le profil en long aux grandes lignes de paysage.

La norme applicable en Algérie est la B40 (octobre 1977) qui régit le tracé des routes,

particulièrement en ce qui concerne les conditions techniques, cette norme nécessite une mise

à jour.

- Coordination tracée en plan et profil en long :

La coordination tracée en plan et profile en long est l'action qui consiste à dimensionner et à

agencer les éléments du profil en long.


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Donc il ne suffit pas que le trace en plan et le profil en long soient conformes aux règles qui

leur sont proposés, mais il faut que l'ensemble assurant leur coordination.

La route telle qu'elle offrait perspective de chaque point de parcours doit permettre à l'usager.

➢ De distinguer la chaussée et les obstacles à une distance assez grande pour lui permettre

de manœuvrer ou d'arrêtera.

➢ De distinguer clairement la disposition des points singuliers (carrefours, échangeurs).

➢ De prévoir de loin l'évolution de tracé sans être abusé ou de tromper l’œil en loin gêné

par des briseurs ou des discontinuités.


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Figure 16. Coordination tracée en plan et profil en long.

- Calcul des profils fictifs :

C'est le profil situé où point de rencontre de la ligne du terrain naturel et de la ligne du projet

ce profil est placé en longueur par rapport aux profils réels voisins :

AA'=ligne TN. BB'=ligne cote projet.

AB/XE= (AB+A'B')/D


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XE = (AB × D) / (À B + A' B')

Figure 17. Profile fictive.


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Chapitre 6 : Profil en travers

Introduction :

Le profil en travers d’une chaussée est la coupe perpendiculaire à l’axe de la chaussée par un

plan vertical, la largeur de cette chaussée est en fonction de l’importance et de l’hétérogénéité

du tracé à écouler, elle comprend aussi plusieurs voies, dont le choix est déterminé.

Il contient toutes les dimensions et tous les détails constructifs (largeurs des voies, chaussées et

autres bandes, pentes des surfaces et talus, dimensions des couches de la superstructure, système

d’évacuation des eaux, etc.…).

Figure 18. Profil en travers général.

a) Principaux éléments de la route :

Emprise : C’est la surface de terrain appartenant à la collectivité et affectée à la route ou

ses dépendances, elle coïncidant généralement avec le domaine public.

Assiette : Surface de terrain réellement occupé par la route, ses limites sont les pieds de

talus en remblai et crête de talus en déblai. En zone urbaine, elle est limitée par le

parement des habitations ou leurs clôtures.


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Plateforme : C’est la surface de la route située entre les fossés ou les crêtes de talus de

remblai, comprenant la chaussée et les accotements, éventuellement les terre-pleins et

les bandes d’arrêt.

Chaussée : Au sens géométrique du terme : c’est la surface aménagée de la route sur

laquelle circulent normalement les véhicules.

Au sens structurel : c’est l’ensemble des couches de matériaux superposées de façon à

permettre la reprise des charges.

Ses caractéristiques géométriques sont « une largeur, une surlargeur, une pente

transversale, un dévers dans les virages ».

Accotements : Ce sont les zones latérales de la plateforme que borde extérieurement la

chaussée, ils peuvent être dérasés ou sur élevés. Ils comportent généralement les éléments

suivants :

➢ Une surlargeur de chaussée.

➢ Une bande d’arrêt.

➢ Une berme extérieure engazonnée.

Ils assurent la transition avec les fossés, les talus ou les murs et le terrain naturel.

Ils assurent les fonctions suivantes :

➢ Augmenter le dégagement latéral pour les arrêts d’urgences, marge de

manœuvre en cas de perte de contrôle du véhicule, etc.…

➢ Augmenter la visibilité en courbe.

➢ Permettre la mise en place de la signalisation routière et les équipements

de sécurité.

➢ Protéger le corps de chaussée des infiltrations d’eaux, etc.…

Les accotements sont au même niveau que le bord de chaussée inclinée de 4 à 5 %vers

l’extérieur pour permettre l’écoulement instantané des eaux vers les fossés.

Les accotements doivent être réalisés avec des matériaux sélectionnés puisqu’ils sont

occasionnellement circulés.


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Figure 19. Profil en travers a 𝟐 × 𝟐voies.

Bande d’arrêt d’urgences (B.A.U) :

C’est une partie de l’accotement, contiguë à la chaussée, dégagée de tout obstacle et revêtue,

aménagée pour permettre l’arrêt d’urgence des véhicules hors de la chaussée, elle inclut la sur

largeur structurelle de la chaussée.

Bande dérasée de gauche (B.D.G):

Les bandes dérasées sont situées de part et d’autre de la chaussée et s’y raccordent sans

dénivellement. Elles sont dégagées de tout obstacle et destinées en particulier à éviter à l’usager

un effet de paroi très gênant à haute vitesse.

Elles sont constituées à partie de bord géométrique de la chaussée par une sur largeur de 0.25

m ou de 0.40 m notant que cette structure est en béton de ciment ou en béton bitumineux.

Sur largeur S :

Sur largeur structurelle de chaussée supportant le marquage de rive. Elle porte une bande de

guidage de 0.25 m (à partie de bord de la chaussée) ; réalisée en peinture ou par tout autre

procédé assurant une bonne visibilité de nuit et une bonne durabilité.

Berme :

Partie latérale non rouable de l’accotement, bordant une B.A.U ou une bande dérasée, et

généralement engazonnée. Elle a une largeur de 0.75 m pour les catégories 1 et 2, 1 m pour la

catégorie exceptionnelle. Elle supporte d’éventuels panneaux de signalisation et équipement.

Bande médiane :

Partie non-rouable du terre-plein central compris entre les deux bandes dérasées de gauche.


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Terre-plein central (T.P.C) :

La terre pleine centrale s’étend entre les limites intérieures de deux chaussées (au sens

géométrique), du point de vue structural, il comprend :

➢ Les deux sur largeurs de chaussées supportant les bandes de guidages.

➢ Une partie centrale engazonnée.

Son rôle set triplé :

a) Rôle de séparation :

C’est la raison essentielle du T.P.C lorsque sa largeur est inférieure à 12 m il comporte des

dispositifs de sécurité qui peuvent souple ou rigide.

b) Rôle d’environnement :

Le T.P.C supporte les éventuelles plantations qui ont un rôle d’embellissement et participe à la

sécurité de l’usager. Les terres pleines centrales ne comportent pas systématiquement de

plantation, elles sont parfois pour des raisons d’économies entièrement revêtues, mais

seulement lorsque cette largeur est inférieure à 5 m.

c) Rôle de drainage :

Le T.P.C comporte dans les zones déversées un dispositif de drainage permettant la

récupération des eaux de ruissellement de la chaussée extérieure.

Fossé :

Le fossé est un ouvrage hydraulique destiné à recevoir les eaux de ruissellement recueillies de

la route et des talus (éventuellement les eaux du talus). Il peut être revêtu (béton, maçonnerie,

etc.…) ou non. On peut le trouver sous forme triangulaire ou sous forme trapézoïdale.

Le dimensionnement d’un fossé doit tenir compte de :

➢ La quantité d’eaux à évacuer

➢ L’emplacement des exutoires

➢ La pente du profil en long

➢ La nature du sol

La largeur rouable :

C’est la bande de la plateforme accessible sans dommage aux véhicules roulants

Normalement sur la chaussée. Elle comprend les sur largeurs de chaussée, la chaussée, la bande

d’arrêt et la bonde dérasée.

Les glissières de sûreté :

Sont des ouvrages placés sur certains accotements, près de la limite de la chaussée, pour

ramener sur celui-ci les véhicules qui s’en écarteraient.


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b) Éléments de sécurité liée au profil en travers :

La problématique de la sécurité routière revêt un caractère multidimensionnel. Les causes des

collisions peuvent relever de facteurs attribuables au conducteur, au véhicule ou à une

défectuosité des infrastructures routières.

Dans une perspective dynamique, les interactions entre ces trois composantes du système

homme-véhicule-infrastructure engendrent des évènements d’exposition au risque qui peut

entraîner des accidents.

Concernant le profil en travers, il faut vérifier :

➢ Le nombre de voies.

➢ Le profil du terre-plein (surélevé ou creux).

➢ La largeur du terre-plein.

➢ La présence ou non de glissière de sécurité.

Le nombre de voies :

Dans les régions accidentées, il faut prévoir une 3eme voie pour éviter des dépassements

hasardeux dès que le trafic devient important (5000 véh/Jour).

Si une 3eme voie est utilisée, elle doit être affectée à l’un des deux sens de circulation chaque

fois que la visibilité est insuffisante pour doubler dans de très bonnes conditions.

De plus la 3e voie ne doit pas être un facteur d’augmentation des vitesses et elle doit être

affectée à la monter dès que les dépassent 3 ou 4 %.

Les problèmes de sécurités liés à l’affectation de la 3eme voie apparaissent dans 3% des accidents

sur route nationale.

Les accotements :

Leur mauvais aménagement constitue un facteur aggravant dans 9% des accidents sur la route

nationale. Si les capacités de stationnement sont insuffisantes, il peut y avoir une perte de

contrôle sur l’accotement.

Pour des itinéraires de 2 x 2 voies, il faut prévoir des accotements stabilisés de 2.5 m.

En montagne, il prévoir des accotements stabilisés de 2 m. De plus, par tout ou c’est possible il

faut construire des accotements de 1.5 à 2 m.

L’inconvénient des accotements larges : ils sont parfois utilisés comme des voies

supplémentaires et peuvent inciter à l’augmentation des vitesses.

Pour limiter ce phénomène, on peut prévoir un revêtement de couleurs différentes de celle de

la chaussée.


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Glissières de sécurité et arbres :

La pose des glissières doit, par ailleurs, être envisagée dans plusieurs cas :

➢ Sur route à2x2 voies sur les T.P.C dès qu’ils sont inférieurs à 12 m est à extérieur

des courbes des rayons inférieurs à 1.5 RHm.

➢ En remblai de hauteur supérieur à 4 m (ou 1 m en cas de dénivellation brutale).

➢ Dès qu’il y a un obstacle à moins de 4 m du bord de la chaussée (10 m sur 2x2 m).

Sur les sections plantées du réseau, les arbres représentent 20% des accidents et 36%

des tués.

Pour diminuer ce pourcentage, il faut :

➢ Supprimer complètement les arbres proches de la chaussée (moins de 1.5 m)

➢ Les placers au-delà du fossé à 4 ou 5 m du bord de la chaussée

Si c’est impossible, il faut placer des glissières distantes de l’arbre de 1.2 m à1.6 m.

c) Pentes transversales en alignement (et courbe non déversée) :

a. Les chaussées :

Le profil de la chaussée est constitué par deux versants plans raccordés sur l’axe, sauf pour les

chaussées unidirectionnelles qui comportent un seul versant dirige vers l’extérieur.

La pente transversale de la chaussée est de 2.5% orientée vers l’extérieur de la route. Sur les

autoroutes cette valeur peut être ramenée à 2%dans le cas de grands ouvrages ou une telle

mesure peut en faciliter la conception.

b. Les bondes dérasées et la B.A.U :

Sur les autoroutes, la parie B.A.U présente une pente de 4%

c. La berme :

Sa pente est de 8% orientée vers l’extérieure de la route

d. La T.P.C :

Les B.D.G ont la même pente que les versants des chaussées adjacentes, la bonde médiane de

la TPC présente un profil qui permet d’évacuer les eaux en dehors des chaussées.

d) Pentes transversales et dévers en courbe :

Les dévers dans les courbes et les raccordements progressifs sont traités dans les chapitres

précédents. La surlargeur de chaussée portant la bande de guidage a la même pente que le

versant de la chaussée qu’elle jouxte.

Pour la bande de dérasée de droite stabilisée ou revêtue, non comprise là sur largeur de la

chaussée, on adaptera les règles suivantes :


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➢ Tant que le dévers de la chaussée ne dépasse pas 4%, les pentes des bondes dérasées

sont les qu’en alignement, c'est-à-dire vers l’extérieur de la chaussée.

➢ Quand le dévers est supérieur à 4%, la pente de la bande dérasée situe du côté intérieur

du virage est égale au dévers de la chaussée et la pente de la bande dérasée situe du côté

extérieur du virage et de sens opposé au dévers est égale à 1.5% (si la bande dérasée

n’est pas revêtue, on prend 2.5%)

La berme a une pente de 8% vers l’extérieur de la chaussée.

Les B.D.G ont la même pente que la chaussée adjacente

e) Largeur des voies de circulations :

Les véhicules circulant occupent une voie de circulation de la chaussée en un sens de

circulation. La largeur des voies du point de vue pratique dépend de :

• Gabarit admis des véhicules.

• La vitesse de référence.

La largeur du gabarit des véhicules étant 2.5 m constitue un minimum pour la largeur d’une

voie de circulation automobile. À cause de la conduite imparfaite des véhicules, il est nécessaire

d’aménager entre la vie de la circulation et l’accotement et entre les deux voies de circulation

des bandes de sécurités. Ainsi la largeur d’une voie de circulation est supérieure à celle des

véhicules.

Figure 20. Largeur d’une chaussée à deux voies.

Avec :

S : Largeur de la voie en m

a : Gabarit du véhicule ( )ma 50.2max = .

c : Distance entre axes des roues et bord de la carrosserie (V, c=0.15m).

n : Largeur de la bande de sécurité (n dépend de la vitesse)


M. BENALI YACINE 51

La largeur d’une voie est donnée par la formule suivante :𝑆 = 𝑎 − 2𝑐 + 2𝑛

L’influence de la vitesse sur la bande de sécurité est donnée par la formule empirique suivante :

𝑛 = 0.036 + 0.0038V

𝑚 = 1.11 + 0.0034 × (𝑉1 + 𝑉2) Avec V, V1 et V2 en Km/h

V (km/h) 60 80 100

m 1.62 1.75 1.96

n 0.59 0.67 0.74

Tableau 20. Paramètre du profil en travers. [B40]

➢ La largeur des routes en rase campagne est de 3.50 m. [Himouri]

➢ Pour les routes à 2 voies, 5.00 m est une limite minimale admise. [Himouri]

➢ Pour les chaussées à sens unique largeur minimale 3.00 m. [Himouri]

Documents

Cours route 01