Cours Tracé Routier

8/18/2019 Cours Tracé Routier

1/92

Tracé et dimensionnementroutier


2/92

SOMMAIRE

Introduction

1. Généralités

2. L'organisation des études de proets routiers

!. Les ré"érentiels tec#ni$ues et les c#amps d%in&estigation

. (onception géométri$ue des routes

). Les terrassements

*. La c#aussée


3/92

I+TRO,-(TIO+

Ce cours a pour objectifs de fournir des réponses et des outils pour :

(omprendre les eneu sociau et économi$ues $ui gra&itent autour dudomaine des in"rastructures routi/res

Etudier un proet routier0 en prenant en compte les contraintes du milieuo il sera implanté en&ironnement0 géologie0 #3drauli$ue0 tra"ic0ur4anisme5

Ma6triser les principes "ondamentau nécessaires pour la mise en 7u&redu proet

Mesurer les dé"is $ue de&ront intégrer les in"rastructures routi/resdemain


4/92

I+TRO,-(TIO+

(omprendre la notion de +I8EA- ,E SER8I(E

+OTIO+ ,E MO9ILITE


5/92

1. Généralités

❑ L’histoire de la route commence avec la sédentarisation de l’Homme il y a plus de 10 000 ans

(itinéraires qui se réptent!" en mésopotamie" sentiers entre les #randes cités❑ $oute de $%&')*+ en ,000 avant -C" 1,. /m" premire route an#laise aména#ée au sens

moderne (tracé évitant rivires! et une des premires connues au monde

❑ remiers pava#es en pierre connus en 2000 avant -C" civiliosations de l’%ndus" ville d’Harappa

❑ Lon# périple historique en terme de choi3 de matériau3" des rondins de bois 4 la brique en terre

cuite" pierre

❑ *ccélération avec l’apparition de la roue (toujours en mésopotamie vers ,500 avec -C! et le

dveloppement de l’éleva#e (6b7ufs" chevau3!8❑ La route devient indispensable pour la constitution et le maintien des états9 l’empire romain

construit un réseau important de routes pour l’armée puis pour le commerce" ce qui permet

uyne fluidité de circulation militaire et civile" et matérialise la mainmise de l’tat sur le territoire

❑ $é#ression au moyen ;#e aprs des avancées majeurs (routes romaines" routes #oudronnées

en %ra< actuel au =me sicle

1.1. :istori$ue et "onction économi$ue des routes


6/92

1. Généralités

❑ La route romaine innove avec la notion de structure (terre compactée" amas et caillou3" ciment

de chau3 et #ravier" débris de poterie a#ré#é par du ciment fin" blocs de sile3 ou tuf" bordure de

séparation!❑ *pparition de liants d’hydrocarbres en >ésopotamie au =me sicle" premire routes

#oudronnées❑ %nnovations financires au 1= me sicle (premires concessions" premiers péa#es au3 états

unis et en *n#leterre!

❑ ?résa#uet écrit en @rance le >>A$*B&> vers 1DE2" approche scientifique des routes" oF il

capitalise sur la structure romaine oF il e3plique le transfert de char#e8 %l comprend l’importance

du draina#e (mais construit des routes en points b4s! et pointe l’importance de l’entretien8

❑ ?elford" %n#énieur écossais (1D5D1=,2! se base sur les travau3 de ?résa#uet mais surélve leniveau des chaussée pour optimiser le draina#e

❑ -ohn Loudom >ac*dam (1D5E1=,E! est le pre de la route moderne8 $emarquant l’impact des

coches sur les routes" il essaie un matériau en couche de surface fait de #ravions et de terre

con#lomérés" peu coGteu3" compacté pour tre imperméable et plus confortable (macadam"

couches successives de #ranulo décroissante" avec des fines en surface pour fermer!9 ensuite

le #oudron est venu imperméabiliser le tout8 %l suré


7/92

1. Généralités

❑ Le développement des infrastructures routires était lié au3 politiques dIe3pansion des nations"

déplacements militaires" puis développement commercial 9

❑ Le développement économique et industriel qui a suivi la Jme #uerre mondiale a vu une

transformation du paysa#e industriel" notamment le développement du secteur automobile 9

❑ Ce mouvement de modernisation a touché é#alement lIa#riculture8 An a alors assisté 4 une

mi#ration des campa#nes vers les villes et 4 une modernisation des produits 9

❑ Cette modernisation de la production" en diminuant les coGts de revient" a permis de créer des

marchés de masse8 La distribution commerciale de plus en plus orientée vers les #randes

surfaces de vente nécessitait des capacités de déplacement rapide 9

❑ La qualité des infrastructures de transport impacterait cette productivité8 n réduisant les coGtsde transports" les réseau3 routiers facilitent la mobilité des facteurs de production" diminuent

les distances (en facteur temps! et leur impact entre lieu3 de production et de consommation8

❑ %l e3iste une autre fonction économique e3ercée par la route: lIactivité quIelle #énre pour sa

construction et son entretien8

1.1. :istori$ue et "onction économi$ue des routes


8/92

❑ * lIéchelle locale" la présence dIun réseau routier de qualité va développer lIéloi#nement des

Kones dIhabitat par rapport au3 bassins dIactivités8

Cet éloi#nement modifie lIéquilibre coGt et temps de transport" par rapport au coGt de

lIimmobilier : LIincidence des transports individuels est dIautant plus importante" que lIhabitat

est de faible densité et que lIa##lomération qui joue le rle de ple dIattraction est de petitetaille8 &ans les #rosses a##lomérations ou les mé#alopoles" le poids des transports en

commun est dominant" mme si la distance entre lieu dIhabitat et lieu dIactivités ne cesse de

sIétendre8

❑ &ans les départements rurau3" la qualité du réseau routier a une deu3ime incidence" elle

permet de ralentir lIe3ode rural en maintenant lIaccs au3 équipements socioculturels pour les

habitants des villa#es8❑ * lIéchelle ré#ionale" lIe3istence de réseau routier de qualité est un facteur facilitant

lIimplantation dIactivités économiques8

1.2. La route0 outil d%aménagement du territoire


9/92

❑ Le trafic routier nIa cessé dIau#menter depuis la période de reconstruction qui a suivi la Jme

#uerre mondiale" et avec lui le risque et la réalité des accidents8 *insi la société a peu 4 peu

refusé lIinsécurité routire8

❑ Les premires mesures avaient été alors prises" avec la limitation 4 E0


10/92

❑ Le #estionnaire de la voirie est responsable de lIensemble des mesures destinées 4 assurer la

fonctionnalité" la sécurité et la commodité du passa#er sur la voie publique8

❑ n est décliné un certain nombre dIobli#ations8 *u titre de la principale" celle de lIentretien : le

#estionnaire de voirie doit mettre en 7uvre lIensemble des moyens dont il dispose pour assurer

un état permettant une circulation dans des conditions de sécurité adaptées au3caractéristiques de la voie en question8

❑ Autre les obli#ations dIentretien" le #estionnaire de voirie ré#lemente lIusa#e de la voirie et de

ses dépendances8

❑ *insi il conditionne les usa#es non ordinaires 4 la mise en place de mesures de sécurité

(e3emples: déviation pour une course de vélo" pour des travau3" limitations de vitesse888!" il

définit les conditions dans lesquelles un #estionnaire de réseau peut implanter des poteau3"

des canalisations dans les accotements ou sous la chaussée8

1.!.2. La gestion de &oiries


11/92

2. L'organisation des étudesde proets routiers

?out projet" nécessite des études successives dont les portées et les objectifs seront différents etadaptés au3 problématiques propres 4 chaque niveau de définition8

Ce chapitre traite des études nécessaires 4 un projet dIinfrastructures routires8

❑ Ces projets sont essentiellement marqués par leur impact sur lIenvironnement8 %l sIa#it de

nouvelles routes" autoroutes" mais aussi de modernisation dIitinéraires" de création de

nouveau3 points dIéchan#e (carrefours" #iratoires" échan#eurs 888!8

❑ Qi une majorité de citoyens est utilisatrice de la route" la mme majorité envisa#e plus

difficilement le passa#e dIune rocade dans le fond de son jardin8

❑ * la #ense dIun projet" e3istent un besoin" un problme" un chan#ement de situation8 La

premire des étapes donc est la connaissance de lIenvironnement du projet" et de sesdimensions économique" environnementale" politique et sociale8

❑ B $A-? $A?%$ Q CABCA%? *$ $*A$? * B B%R* & Q$R%C

2.1. ;articularités des proets routiers


12/92


13/92

Le caractre linéaire de la route fait qu’elle a un impact sur des milieu3 de natures totalement

différentes" comme le domaine foncier" lIenvironnement

*u niveau dIétude d’avant projet" les objectifs principau3 sont :

➢ réciser les fonctions locales de lIaména#ement 9

➢ &éfinir des possibilités différentes de tracé 9

➢ Comparer ces possibilités différentes" que lIon qualifiera de variantes" au re#ard des objectifs

de lIaména#ement mais aussi au re#ard des contraintes 4 prendre en compte 9

➢ Choisir une variante 9

➢ &éfinir son coGt dIobjectif8

LIéchelle de précision permet encore de déplacer le tracé 4 lIintérieur dIun fuseau" pour les projets

importants on parle de bande des ,00 m8

2.!. Les étapes de réalisation du proet2.!.1. Les études d%a&ant proet


14/92

Cette concertation peut tre mise en 7uvre 4 plusieurs niveau38

&s les études préliminaires" elle permettra de faire émer#er des paramtres de lIenvironnement

qui auraient pu ne pas tre détectés8 *u stade de lIavant projet" la concertation va permettre de

recueillir lIavis de la population sur chaque variante" mais aussi les remarques et aussi les pistes

dIaméliorations8

Le bilan de la concertation #uidera le maTtre dIouvra#e pour le choi3 de la solution qui sera

retenue8

Cette concertation peut prendre plusieurs formes: e3position" plaquettes" réunions8 lle a pour but

de réduire la distance qui e3iste entre les concepteurs et les riverains 4 qui sIimposera ce projet8

lle permet de faire disparaTtre les Kones dIombre" les imprécisions pour le public8 lle permet

aussi au3 maTtres dIouvra#e et dI7uvre dIinté#rer des préoccupations qui nIavaient pas étéenvisa#ées8

Cela permet d’anticiper des sujets susceptibles de bloquer le projet pendant son e3écution (refus

de servitudes" complications de locations de terrain" intolérance au moindre #ne comme la

poussire" le bruit" le trafic L!

2.!.2. La concertation a&ec le pu4lic


15/92

Le dossier dIenqute publique comporte une pice essentielle : lIétude dIimpact8 Cette dernire est

réalisée sur les bases des études dIenvironnement8 our les projets de #rande importance" le

dossier peut comprendre en outre" une étude socioéconomique8

LIenqute publique durera au moins 1 mois8 *u cours de cette période" le public peut porter toute

remarque" interro#ation" contradiction quIil ju#era pertinent par rapport au projet8

Le rapport contenant les remarques et avis issus de cette enqute aide pour la prise de décision

concernant le caractre dIutilité publique ou non du projet8

documents dIurbanisme8

2.!.!. L%en$u=te pu4li$ue et la déclaration d%utilité pu4li$ue

2.!.. Les études de proet

&s que le projet est déclaré dIutilité publique" les études précises pourront tre lancées8

Le tracé sera alors défini précisément" ainsi que lIensemble de détail de construction8

aralllement" lIensemble des autres enqutes sera lancé :

❑ LIenqute parcellaire : elle permettra de connaTtre précisément les propriétaires de chaque

parcelle touchée par le projet8 CIest sur sa base que les acquisitions ou le cas échéant" les

e3propriations auront lieu8

❑ LIenqute sur lIeau" si le projet doit faire lIobjet dIune autorisation au titre de la loi sur lIeau8

❑ Les éventuelles enqutes publiques liées 4 la compatibilité du projet8


16/92

ne fois le projet parfaitement défini" il y a lieu de passer 4 son e3écution8

Le maTtre dIouvra#e étant astreint au code des marchés publics e3i#e au maTtre dI7uvre d’établir

un dossier dIappel dIoffres8 Ce document contiendra tous les éléments techniques qui définiront le

projet 4 réaliser" les référentiels et les normes techniques 4 prendre en compte8 %l définira les

conditions économiques et ré#lementaires de réalisation avec en particulier les modes de

rémunération8Le &C définira les conditions de mise en concurrence" les critres de ju#ement des offres8

* lIissue de ces procédures de mise en concurrence" un candidat est retenu9 son

offre deviendra le contrat qui le liera avec le maTtre dIouvra#e8

2.!.). Les appels d%o""res

Bous venons dIindiquer que le marché public est un contrat qui lie le maTtre dIouvra#e avec

lIentreprise retenue8 Les deu3 parties auront" 4 partir de ce moment" la char#e" chacune en ce qui

la concerne" dIe3écuter le contrat : lIentreprise pour réaliser les travau3 et le maTtre dIouvra#e pour

rémunérer lIentreprise en faisant contrle que le contrat est respecté8

Le maTtre dI7uvre est char#é" pour le compte du maTtre dIouvra#e" de veiller 4 la bonne e3écution

du marché8

2.!.*. L%eécution des marc#és


17/92

Le projet" 4 chaque étape de sa réalisation peut tre amené 4 évoluer" 4 subir des modifications8

n tout état de cause" il nécessitera des étapes de validation" des prises de décision8

n comité de pilota#e créé 4 lIori#ine du projet doit tre le #arant des en#a#ements validés par le

pro#ramme par e3emple8 %l sera composé de représentants de la maTtrise dIouvra#e" du chef de

projet" éventuellement de partenaires du projet :

❑ L'é$uipe proet CIest la ressource humaine qui par ses compétences pourra réaliser lIétude8lle peut tre formée de personnes dIhoriKons et de structures différentes8 Le fonctionnement

en mode projet est qualifié de structure matricielle dans les modles dIor#anisation du travail8

❑ Les partenaires du proet %l peut sIa#ir de partenaires financiers8 dans le cas de projetdIinfrastructures routires" il sIa#it de collectivités locales8 Leur participation leur donne une

forme de pouvoir en matire de choi3" de tracé par e3emple8

2.. Le pilotage du proet


18/92

!. Les ré"érentiels tec#ni$ues et lesc#amps d'in&estigations

❑ Le réseau structurant

❑ Autoroute de liaison : deu3 chaussées séparées par un terre plein central non franchissable"

4 carrefours dénivelés" isolée de son environnement" sans accs riverain" 4 trafic élevé et 4

vitesse limitée 4 1J0


19/92

&éfinir les caractéristiques dIune route" cIest concevoir les , éléments #éométriques : le tracé en

plan" le profil en lon# et le profil en travers8

Les instructions techniques fi3ent les r#les relatives 4 la construction de ces trois éléments8 Les

e3i#ences qui ont prévalu 4 lIélaboration des normes sont de deu3 ordres: sécurité des usa#ers et

capacité des infrastructures 4 écouler le trafic8

!.2. Les instructions tec#ni$ues

Le déplacement dIun véhicule sur une route est" aujourdIhui" lIinteraction de trois composantes :

❑ lIhomme" qui analyse et décide 4 partir de sa perception des informations qui lui proviennent 9

❑ lIautomobile" structure mécanique" en liaison avec la chaussée par des pneumatiques 9

❑ lIenvironnement qui fournit des informations au chauffeur" et qui intera#it avec lIautomobile8

La conception de routes s’intéressent au3 interactions :

❑ entre le &é#icule et l'en&ironnement lIétude des contraintes dynamiques qui sIappliquent surun véhicule" et du mode de fonctionnement du couple véhiculeinfrastructure permet de fi3er

les limites des principale caractéristiques du réseau routier8

❑ entre l'#omme et l'en&ironnement pour que lIautomobiliste puisse adapter soncomportement" il est indispensable quIil dispose 4 temps des informations nécessaires9

Cette contrainte est la visibilité8

!.2.1. L%eigence de sécurité


20/92

LIautomobile est une structure soumise 4 un ensemble de forces distinctes :

❑ les "orces naturelles

❑ U ># : attraction terrestre qui accorde au contact solpneumatique son adhérence8

❑@ U >RVM$ : la force centrifu#e qui tend 4 faire sortir le véhicule de la bande de roulement

dans les trajectoires circulaires8

❑ les "orces internes au &é#icule lIeffort de traction ou de freina#e pour susciter le mouvementou lIarrt du véhicule8

❑ les "orces de réaction > l'inter"ace sol?pneumati$ue Les composantes tan#entielles de cesforces assurent et contrlent le déplacement du véhicule8

!.2.2. L'adé$uation de l'in"rastructure au contraintes d3nami$ues


21/92

La conception de la #éométrie de la route doit tre telle quIelle nIentraTne pas 4 une rupture delIéquilibre transversal en courbe" 4 des accélérations résiduelles ou 4 des variations dIaccélération

brutales préjudiciables 4 la sécurité et au confort des usa#ers8

La prise en compte de lIéquilibre transversal du véhicule dans les normes de tracé en plan se

définit 4 partir des éléments suivants :

❑ ,é&ersement des c#aussées dans les cour4es @

❑ lasticité 0 dé"ormation et déri&e du pneumati$ue @❑ 8aleur du ra3on minimum associé au dé&ers maimum.


22/92

La problématique qui est 4 la base des projets dIinfrastructure routire est souvent liée 4

lIinsuffisance de réseau e3istant8 %l est alors nécessaire" dIen préciser les contours" puis pour en

dessiner les solutions" dIen quantifier précisément les composantes8

La connaissance des trafics commence par un recensement de lIétat e3istant permettant :➢ de hiérarchiser le réseau routier par rapport au3 fonctions quIil assure 9

➢ de mettre en évidence les difficultés dans lIécoulement des flu3 (avec leurs conséquences sur

les activités humaines!8

LIétude de trafic est une donnée nécessaire au3 réfle3ions sur le développement des

infrastructures de transport8 lle impactera directement les caractéristiques des voies 4 créer ainsi

que les caractéristiques des chaussées8 &ans ce re#istre on peut citer :

➢ nécessité ou non dIune déviation dIa##lomération 9

➢ choi3 du tracé par rapport au3 Kones b;ties 9

➢ position des échan#eurs 9

➢ #éométrie des carrefours 9

➢ dimensionnement des chaussées en fonction des trafics poidslourds cumulés8

!.!. Les t#émati$ues de l%étude de tracé routier

!.!.1. Les études de tra"ic


23/92

S Compta#e manuelS Compta#e par boucle électroma#nétiqueS Compta#e par boucle pneumatiqueS Compta#e par mesure de densité (lo#iciels adaptés!S Les statistiques sont traitées en histo#rammes (Wa#a#e statistique nécessaire!

REMARB-E IM;ORTA+TE

O-TILS ,E MES-RE ,- TRACI(


24/92

S Tra"ic de transit : ori#ine et destination en dehors de la Kone étudiée (important pour déciderde la nécessité dIune déviation! 9

S Tra"ic d'éc#ange : ori#ine 4 lIintérieur de la Kone étudiée et destination 4 lIe3térieur de la Kone

dIéchan#e et réciproquement (important pour définir les points dIéchan#e! 9S Tra"ic local : trafic qui se déplace 4 lIintérieur de la Kone étudiée 9

S Tra"ic mo3en ournalier annuel (?8>8-8*8! é#al au trafic total de lIannée divisé par ,E5 9

S -nité de &é#icule particulier (8R88! e3primé par jour ou par heure" on tient compte delIimpact plus important de certains véhicules" en particulier les poids lourds en leur affectant un

coefficient multiplicateur de deu3 9

S les tra"ics au #eures de pointe" avec les heures de pointe du matin (H>!" et les heures depointe du soir (HQ! 9

S le tra"ic ournalier de "in de semaine 9

S le tra"ic ournalier mo3en d'été : important pour les ré#ions estivales8

S Tra"ic Induit : ?rafic supplémentaire #énéré e3clusivement #énéré par une infrastructure

nouvelle

REMARB-E IM;ORTA+TE

TERMI+OLOGIE


25/92

$é#lementairement" la réalisation ou la modernisation dIune infrastructure doit faire lIobjet dIune

étude dIimpact environnementale (%!8

our réaliser cette étude dIimpact" il faut aborder lIensemble des thématiques directement liées 4

lIenvironnement (eau" air" faune" flore!" mais aussi sur lIenvironnement de lItre humain8

❑ L'eau &ans ce cadre" il faut tenir compte des impacts dIapports provenant des #aKdIéchappement" de lIusure des chaussées et des pices des véhicules ainsi que lapollution accidentelle sur les eau3 de ruissellement et la nappe 9

❑ Caune0 "lore LIimpact sur les milieu3 naturels doit tre apprécié sur lIensemble dIunbiotope ou dIune Kone écolo#ique ds lors que lIéquilibre de la flore et de la faune

est menacé" notamment sur les Kones humides" marais et ber#es ainsi que les

couloirs de mi#ration des animau3 9❑ 9ruits &eu3 facteurs sont bien évidemment 4 lIori#ine de ce bruit : le revtement

routier et le pneumatique8

!.!.2. Les études d%en&ironnement


26/92

Ces études mettront en évidence lIaffectation des Kones 4 lIintérieur du périmtre dIétude (Kone

dIactivités économiques" Kones commerciales" Kones dIhabitat en distin#uant habitat collectif"

habitat individuel densité de population 888!8

!.!.!. Les études d%ur4anisme

!.!.. Les études géotec#ni$ues

!.!.). Les études #3drauli$ues

Ces études sont nécessaires pour mesurer ds lIavant projet sommaire" lIincidence des choi3 deprofil en lon# et dIune manire #énérale du tracé en terme de coGt8

lles permettent d’évaluer le coGt de réalisation des terrassements" ainsi que des traitements

éventuels" de la nécessité de recourir au3 matériau3 dIapport 888

Le résultat de ces études sera pris en compte pour la comparaison des variantes8

Les études hydrauliques inventorient lIe3istence de cours dIeau et dIune manire #énérale des

écoulements dIeau en surface8

Ces études détermineront ensuite lIincidence du projet sur ces écoulements et les équipements 4

prendre en compte pour maintenir ces écoulements8

* ce titre ces résultats dimensionneront la portée des ouvra#es de franchissement des cours

dIeau8


27/92

L’étude de tracé routier doit prendre en compte 5 aspects essentiels :

❑ L%Aspect Génie (i&il consiste 4 réaliser des ouvra#es équilibrés" stables et dont lapérennité ne saurait tre menacée par les éléments e3térieurs ou les

forces internes8

❑ L%Aspect Conctionnel consiste 4 réaliser des ouvra#es dont les caractéristiques#éométriques et lIétat de la surface assureront lIécoulement du traficdans les meilleures conditions de confort et de sécurité pour les personnes et les

biens transportés

❑ L%Aspect conomi$ue consiste 4 rechercher le projet ayant les caractéristiques les pluslar#es possibles en #revant le moins le coGt et en veillant 4 ce que

la solution technique ne soit pas sacrifiée 4 la recherche absolue du moins coGteu38

❑ L%Aspect En&ironnement consiste 4 prendre en compte lIimpact de lIinfrastructure surlIaména#ement ré#ional" le respect du cadre de vie" lIinté#ration au

paysa#e8

❑ L%Aspect ;oliti$ue consiste 4 e3poser les *vanta#es et les %nconvénients desdifférentes solutions pour aider le décideur dans son choi38

!.. Les études de tracé routier


28/92

Le conducteur conduit en fonction de ce qu’il voit8

Le code de la route fi3e les r#les de comportement du conducteur dans les cas oF les conditions

de visibilité ne sont pas satisfaisantes8 %l peut sIa#ir soit de conditions météorolo#iques

défavorables (pluie" brouillard! soit de confi#urations physiques particulires (sommets de cte"

intersections" vira#es!8

&ans un souci de sécurité mais é#alement de confort" la conception #éométrique des routes doit

permettre dIassurer des conditions de visibilité satisfaisantes tant au droit des points sin#uliers

quIen section courante8

ne des t;ches du concepteur routier est de rechercher un juste équilibre entre les besoins en

visibilité et les contraintes spécifiques au projet8

(es eigences dépendent de la &itesse prati$uée0 du temps de réaction et de la distancenécessaire > la man7u&re &isée.

. (onception géométri$ue des routes

.1. La &isi4ilité.1.1. O4ecti" et mét#ode


29/92

* cté de la vitesse ma3 autorisée" il est nécessaire de connaTtre la vitesse réellement pratiquée8

An utilise la notion de 8D) : vitesse au dessous de laquelle roulent =5X des usa#ers8Cette valeur peut tre mesurée sur les itinéraires e3istants" et estimée pour les projets neufs8

*u droit des points sin#uliers" elle est déterminée en fonction du nombre et des caractéristiques

des voies ainsi que du minimum obtenu par le calcul avec le rayon ou la pente de la route8

❑ Sau" pour autoroutes0 la &itesse 8D) est "onction du nom4re de &oies et du ra3on R

❑ Sau" pour les autoroutes0 la &itesse 8D) est également "onction du nom4re de &oies et dela rampe p en

.1.2. Estimation des &itesses prati$uées


30/92

Cependant" auourd'#ui0 le principe retenu est d'écr=ter la 8D) > la &itesse maimumréglementaire. On ne conYoit plus de dimensionner des infrastructures pour des vitesses

pratiquées supérieures au3 vitesses ré#lementaires8 &onc" sauf dans les cas de mesure oF ilsIavrerait que la R=5 pratiquée soit inférieure 4 la vitesse ré#lementaire" cIest cette dernire qui

doit tre retenue8 La seule e3ception concerne la visibilité en carrefour oF dans tous les cas" pour

des impératifs de sécurité" on prend en compte la R=58

Cette vitesse sert notamment au3 calculs

❑ de la distances d’arrt8

❑ de la distance d’évitement8

Nuelques valeurs de base en ali#nement droit et 4 plat :


31/92

('est la distance con&entionnelle t#éori$ue nécessaire > un &é#icule pour s'arr=tercompte tenu de sa &itesse0 calculée comme la somme de la distance de "reinage et dela distance parcourue pendant le temps de perception F réaction.

❑ La distance de perception réaction c'est la distance parcourue > &itesse constante& pendant le temps de perception réaction. Ce temps est constitué du temps

physiolo#ique de perceptionréaction (1", 4 1"5 s! et le temps mort mécanique dIentrée enaction des freins (0"5 s!8

our le calcul" on adopte #énéralement la valeur de 2 s pour la perceptionréactionquelle que soit la vitesse mme sIil est admis quIen situation dIattention soutenue ce

temps peut tre réduit 4 1"= s8

❑ La distance de "reinage c'est la distance con&entionnelle nécessaire > un &é#icule

pour passer de sa &itesse initiale > . lle ne correspond pas au3 données desconstructeurs automobiles et est fonction de la vitesse initiale" de la déclivité et ducoefficient de frottement lon#itudinal (valeur comprise entre 0 et 1!8 Ce dernier" de part

ses hypothses de calcul" offre des mar#es de sécurité importantes pour la majeure

partie des situations :

A. La distance d'arr=t


32/92

❑ La distance d%arr=t

n courbe" il convient de prendre en compte lIaccroissement de la distance dIarrt8n effet" le freina#e doit tre moins éner#ique en courbe et il est donc admis de majorer

de J5X la distance de freina#e pour les vira#es8

9. La distance dHé&itement

('est la distance nécessaire pour e""ectuer une man7u&re d'é&itement par déport latéralen cas d'o4stacle "ie impré&u sur la c#aussée.

Cette distance peut tre utilisée lorsquIil nIest pas possible dIassurer une distance de visibilité

supérieure ou é#ale 4 la distance dIarrt8 our assurer lIévitement de véhicules" il convient

dIassurer un dé#a#ement latéral revtu de lar#eur compatible8

lle correspond 4 la distance parcourue > &itesse constante pendant une durée estiméeentre !0) et 0) secondes $ui int/gre

❑ le temps nécessaire pour effectuer la man7uvre dIévitement (entre J"5 et , s! 9

❑ le temps de perception Z réaction (1"5 s sur autoroute et 1 s sur route principale!8

Sur la base de ces notions et du niveau de service souhaité, le concepteur devra déterminer si les

conditions de visibilité offertes par le tracé sont compatibles avec la réalisation des manœuvres

citées ci-dessus et notamment au droit des points singuliers.


33/92

La visibilité se décline selon les enjeu3 :

a . pour &oir la route la &isi4ilité sur &irageJ La distance nécessaire peut tre estimée 4 ladistance parcourue en , secondes 4 la vitesse R=5 (en mMs! et mesurée entre le point

dIobservation : lI7il du conducteur (hauteur 1 m" J m du bord droit de la chaussée! et le point

observé (hauteur 0 m sur lIa3e de la chaussée au début de la partie circulaire du vira#e!8

4 . pour s%arr=ter la &isi4ilité sur o4stacleJ n fonction du type de route" il appartient auconcepteur de déterminer la hauteur de lIobstacle 4 prendre en compte8 'énéralement cIest la

hauteur du feu arrire dIun véhicule (minimum ré#lementaire : 0",5m!8 our des Kones 4 chute de

pierres par e3emple" le min est 0"15m8

c. pour redémarrer > un carre"our ou d'un acc/s ri&erain eemple d'un carre"our planJ

LIobjectif est de donner au conducteur de la route non prioritaire le temps nécessaire pour

effectuer sa man7uvre avant lIarrivée dIun véhicule sur la route principale8 ne distancecorrespondant 4 = s 4 la vitesse R=5 sur la route principale est nécessaire (E s est le minimum!8d. pour réaliser une man7u&re de sortie d'une &oie > c#aussée séparée a&ec éc#angeur

La distance de man7uvre est définie comme la distance parcourue 4 vitesse constante R=5 (en

mMs! pendant le temps nécessaire pour opérer" soit E secondes8

e. pour dépasser en toute sécurité la &isi4ilité pour un dépassementJ our les routesbidirectionnelles" une distance de 500m de visibilité permet #énéralement dIassurer des

dépassements sGrs dans la majorité des cas88

.1.!. Eigences en mati/re de &isi4ilité


34/92

Les distances sont évaluées en fonction des caractéristiques #éométriques du tracé tant en profil

en lon#" tracé en plan et profil en travers en tenant compte des masques latérau38

.1.. ,istances de &isi4ilité o""ertes par le tracé

A. Eemple de tracé en plan

La distance de visibilité en vira#e est donnée par :

*vec : $ le rayon du vira#e 9 e K 2 m la


35/92

9. Eemple de pro"il en longLa distance de visibilité en an#le saillant dépend de la hauteur de l’7il ho et de celle visée hv :

La formule employée est dérivée de celle de la parabole :

ho U 3oVMJ$ 9 hv U 3vVMJ$

,istance de &isi4ilité K

.1.). (omparaison et c#oi du concepteur

* partir de ces éléments" il appartient au concepteur" dans le cadre

#énéral de la commande du maTtre dIouvra#e et des contraintes du

projet (topo#raphie" environnement" #éotechnique" ouvra#e dIart" coGt!"

de chercher 4 satisfaire au mieu3 les e3i#ences de visibilité8

%l va de soi que les points sin#uliers de lIitinéraire susceptibles de

surprendre lIusa#er (carrefours" vira#es 4 faible rayon" Kone de chute

de pierres! devront bénéficier dIun e3amen ri#oureu38


36/92

Le pro"il en tra&ers d'une route est représenté par une coupe perpendiculaire > son ae

our les routes 4 chaussées séparées" on int#re un terre plein central (?C!8

.2. ;ro"il en tra&ers

.2.1. Eléments constituti"s


37/92

%l nIy a pas de lar#eur minimale ré#lementaire pour une chaussée8 Cette valeur doit tre retenue

en fonction du type de véhicules circulant ou attendus sur lIitinéraire et des vitesses prévues8

n ce qui concerne le véhicule" le code de la route a fi3é les dimensions ma3imales des véhicules

4 J"E0 m hors rétroviseur : ces derniers peuvent faire une saillie de J0 cm audessus de 1".0 m8

Les mar#es de sécurité latérales doivent tenir compte des vitesses pratiquées sur lIitinéraire et de

ce fait" des valeurs de ,"00 4 ,"50 m sont usuellement retenues pour les routes principales8

.2.2. La largeur de c#aussée

.2.!. one de récupération et None de dégagement de sécurité

Qur les routes marquées en rive" lIeffet bénéfique sur lIaccidentolo#ie de la création dIaccotements

revtus permettant 4 un conducteur de rétablir son véhicule suite 4 un écart fortuit est démontré8

Le dimensionnement de cette Kone de récupération est fortement dépendant des vitesses

pratiquées et sa lar#eur dépend du type de voies et des possibilités : de 0"J5 4 J"50 ,"00 m surautoroute8

Cette Kone de récupération est de fait multi fonctionnelle : les piétons peuvent y marcher et les

vélos y circuler8 %l conviendra de rechercher :

❑ la meilleure tenue dans le temps des qualités de sécurité de lIaccotement

❑ un contraste avec la surface de la chaussée (le sentiment dIune chaussée trop lar#e!


38/92

*u >aroc" par e3emple" et pour les routes (hors autoroutes!" elle varie de 1 m 4 J"5 m :

our les autoroutes" la lar#eur de l’accotement varie entre ,"J5 et ,"D5 m (dont J"50 m pour la

Wande d’*rrt d’r#ence W* (,"00 m si pente importante! [ 0"D5 de berme!8

LIaccotement joue principalement les rles suivants :

❑ sert de support latéral 4 la structure de la chaussée 9

❑ sert de refu#e au3 véhicules arrtés ou en panne 9

❑ ermet la circulation des véhicules dIur#ence 9

❑ ermet la récupération de véhicules déviant de leur trajectoire normale 9

❑ facilite les opérations d’entretien de la chaussée et des ses dépendances (&éviations ! 9

❑ etc8


39/92

Le dévers ou pente transversale permet de favoriser lIévacuation des eau3 de surface8

&ans les rayons de courbure faible" il contribue 4 lIéquilibre dynamique des véhicules8 ?outefois"

cette contribution reste limitée et sa valeur est donc plafonnée (#énéralement 4 DX!8 *udel4 de

cette valeur plafond" dIautres problmes surviennent et notamment des difficultés constructives8

Ce ma3imum doit tre réduit dans certains cas comme par e3emple les Kones ennei#ées ou

soumises 4 ver#las fréquent ainsi que les Kones oF la pente en profil en lon# est déj4 forte8

.2.. Le dé&ers


40/92

S our des raisons de cinématique et de confort des passa#ers des véhicules" le rayon $ dIun

cercle doit satisfaire 4 une relation liant $ 4 R et \8

S RJU < ] $ (\ [ f(R!!oF R est la vitesse pratiquée par le véhicule" \ le déversde la chaussée" f(R!

une fonction de R qui tient compte de lIabsorption dIune partie de la force centrifu#e par les

suspensions du véhicule8

S CIest le dévers \ qui est dIabord déterminant : il est choisi pour des raisons de confort"dIesthétique ou dIécoulement dIeau8 uis la vitesse intervient car on veut assurer la possibilité

dIatteindre certaines vitesses suivant les Kones du tracé8 Le rayon des cercles se trouvera ainsi

déterminé par la relation précédente" ainsi :

.2.. Le dé&ers


41/92

Le dimensionnement des rayons du tracé enplan et des dévers correspondant est lié :

❑ 4 la dynamique des véhicules 9

❑ au3 conditions de contact pneuMchaussée 9

❑ au confort de lIusa#er8

Ces paramtres permettent de déterminer deu3 valeurs fondamentales en matire de vira#es :❑ le ra3on minimal $ui assure la sta4ilité des &é#icules > la &itesse de ré"érence lors$u'il

est associé au dé&ers maimal généralement J @

❑ le ra3on non dé&ersé $ui assure cette m=me sta4ilité en l'a4sence de dé&ers.

our le dimensionnement" il est tenu compte #énéralement dIune mar#e de confort correspondant

4 lIaccélération transversale admise par le conducteur" ce seuil de confort peut tre fi3é 4 1MJ du

seuil de stabilité8

.!. Le tracé en plan

.!.1. Les &irages

Le tracé en plan d'une route est constitué d'une succession d'alignements droits0 decour4es circulaires séparés ou pas par des raccordements progressi"s. %l vise 4 assurer debonnes conditions de sécurité et de confort tout en sIinté#rant au mieu3 dans la topo#raphie du

site8


42/92

L’analyse précédente nous donne les valeurs de rayon suivantes par couple vitessedévers :


43/92

LIutilisation de raccordements pro#ressifs pour introduire les courbes répond 4 deu3 objectifs :

❑ faciliter la man7uvre de vira#e 9

❑ permettre dIintroduire M modifier pro#ressivement

le dévers et la courbure8

La lon#ueur de ces raccordements est limitée afin

de faciliter lIappréciation de la courbe finale parlIusa#er notamment en cas de faible rayon8

Cicontre" un e3emple de valeurs admises :

&ans le cas de routes en relief difficile" la réduction de lon#ueur voire la suppression des

raccordements pro#ressifs peut tre envisa#ée8 &ans ce cas" la variation du dévers débutera dans

lIali#nement droit en évitant dIempiéter sur la courbe8

.!.2. Raccordements progressi"s (lot#oPdesJ


44/92


Nuelques compositions de courbes sont fréquentes :

Courbe en Q : formées de deu3 arcs de clotho^de" de concavités opposées raccordant J cercles8

Courbe 4 sommet : &eu3 arcs de clotho^de de mme concavité raccordant J ali#nements droits8

Courbe en C : &eu3 arcs de clotho^de de mme concavité raccordant deu3 cercles sécants ou

e3térieurs lIun 4 lIautre8

Courbe en ove : n arc de clotho^de de mme concavité raccordant deu3 arcs de cercles" lIun

intérieur 4 lIautre8

Courbe en Q Courbe en AR Courbe en C Courbe 4 sommet


45/92

LIutilisation de raccordements pro#ressifs pour introduire les courbes répond 4 deu3 objectifs :

❑ faciliter la man7uvre de vira#e 9

❑ permettre dIintroduire pro#ressivement le dévers

et la courbure8

La lon#ueur de ces raccordements est limitée afin

de faciliter lIappréciation de la courbe finale parlIusa#er notamment en cas de faible rayon8

Cicontre" un e3emple de valeurs admises :

&ans le cas de routes en relief difficile" la réduction de lon#ueur voire la suppression des

raccordements pro#ressifs peut tre envisa#ée8 &ans ce cas" la variation du dévers débutera danslIali nement droit en évitant dIem iéter sur la courbe8



46/92

Le principe de lIhomo#énéité des caractéristiques en matire de déclivité et de rayon des courbes

doit tre respecté pour les routes interurbaines bidirectionnelles8 Ce principe se traduit par :

❑ les faibles rayons sont néfastes au confort de lIusa#er et 4 la sécurité 4 l’e3trémité d’un

ali#nement droit 9

❑ trop de #rands rayons nuisent 4 la sécurité des dépassements tout en favorisant les vitesses

élevées8 %l est préférable de recourir 4 des ali#nements droits (50 X du linéaire pourdépassement ou implantation de carrefours! et des courbes moyennes8

❑ une courbe 4 faible rayon aprs une succession de #rands rayons pose des problmes de

sécurité dans la mesure oF lIusa#er sIattend 4 une certaine homo#énéité sur lIitinéraire8 n

préconise par exemple de respecter : entre deux courbes successives de ra!on R" et R#,

l$é%uation suivante : &,'( ) R"*R# ) ",+ sauf en cas de ra!ons +&&m.

❑ deu3 courbes de mme sens doivent tre séparées par une lon#ueur dIali#nement droit8

Les cour4es circulaires de ra3on Q > 1.)Rnon dé&ersé doi&ent donc respecter ces r/gles

❑ Etre introduites sur des longueurs de ) > 1 m par des cour4es de ra3on supérieur @

❑ ,eu cour4es successi&es doi&ent satis"aire > la condition R1 Q1.) R2 @

❑ Etre séparées par un alignement droit d'au moins 2m/tres sau" pour les cour4es de

sens contraire introduites par des raccordement progressi"s.

.!.!. ;rincipes d%enc#a6nements


47/92

Les profils en lon# des routes doivent tre établis de manire 4 permettre lIécoulement des eau3

pluviales et le draina#e de la plateforme8 n conséquence" on sIattachera 4 assurer un min de :

❑ 0) > 1 pour les Nones o le dé&ers est nul a"in d'assurer l'é&acuation des eau @

❑ 02 dans les longues sections en dé4lai a"in d'é&iter des sur?pro"ondeurs pour ledispositi" longitudinal d'é&acuation des eau plu&iales. t généralement, il convient d$éviterles déblais profonds délicats assainir et les points bas en déblai.

n ce qui concerne la valeur ma3imale" il est communément admis de :❑ respecter la "ourc#ette D > 1 en "onction notamment de la sensi4ilité au p#énom/nes

#i&ernau pro4l/mes de "reinage des poids lourds par eempleJ.

❑ éviter dIintercaler une pente de valeur moyenne entre deu3 Kones de forte pente (problme de

remise en vitesse des véhicules! 9

❑ positionner des points sin#uliers dans ou immédiatement aprs ces Kones de forte pente8

.. Le pro"il en long

..1. ;entes et rampes

Le profil en lon# est l’élévation verticale de l’a3e de la route8 %l se caractérise par une succession

de déclivités liées par des raccordements8


48/92

❑ Angles saillants Les rayons correspondants doivent tre dimensionnés au re#ard descontraintes de sécurité et de visibilité (cf8 para#raphe visibilité!8 n fonction des caractéristiques

du tracé en plan" on sIattachera 4 #arantir la visibilité sur obstacle ou pour dépassement8

❑ Angles rentrants Ces rayons ne posent pas de problmes de sécurité majeurs mais leurdimensionnement est essentiellement conditionné par des contraintes de confort dynamiques"

les conditions de visibilité nocturnes et lIévacuation des eau3 de ruissellement8 La présence

dIun passa#e supérieur au droit dIun an#le rentrant mérite un e3amen particulier8

n pratique"

❑ us$u'> m


49/92

Autre les objectifs dIinté#ration dans le site" la coordination entre le tracé en plan et le profil en

lon# vise é#alement en terme de sécurité 4 assurer pour lIusa#er :

❑ la perception des points sin#uliers de lIitinéraire 9

❑ la prévision anticipée des évolutions du tracé 9

❑ lIappréciation du terrain sans tre abusé par des trompelIoeil ou #né par des discontinuités8

Les pertes de tracé" si elles ne sont pas #nantes pour lIusa#er" peuvent parfois en#endrer une

perception erronée du tracé routier de jour comme de nuit8 n conséquence" il est nécessaire

dIassurer la visibilité dIune lon#ueur de route compatible avec la distance dIaccommodation

moyenne pour la vitesse pratiquée (distance conducteur Z point sur lequel il fi3e son attention!8

(ette longueur est de l'ordre de 1D m > m U m


50/92

❑ Eemple Angle saillant


51/92

❑ Eemple Angle rentrant

) L t t


52/92

?errasser" cIest e3traire" transporter et mettre en dépt ou en remblai8 CIest une opération

incontournable pour la réalisation dIun chantier de chantier de route8

❑ Buand la route est construite au?dessus du terrain naturel0 on dit $u%elle est en

REM9LAI. (%est le &olume du matériau de terrassement mis en 7u&re par compactage etdestiné > suréle&er le pro"il d%un terrain ou com4ler une "ouille @

❑ Buand elle est construite au?dessous du terrain naturel0 on dit $u%elle est en ,E9LAI.(%est le sol retiré du terrain naturel par creusement d%une "ouille ou etraction en masse.

An appelle talus" la partie de route comprise entre lIaccotement et le fossé e3térieur8 An distin#ue

les talus de remblais et les talus de déblais

). Les terrassements

).1. Rem4lai < ,é4lai

).1.1. Terminologie


53/92

*utrefois" le terrassement était effectué manuellement et le transport par chariots 4 tractionanimale8 Les projeteurs recherchaient donc le plus petit volume 4 terrasser et la distance la plus

courte pour le transport8 Les études cherchaient 4 faire _coller_ le projet au terrain8 %l paraissait

intéressant dIéquilibrer les déblais avec les remblais" cIest 4 dire dIavoir des volumes é#au38

*ujourdIhui" ces notions dIéquilibre et de minimisation des transports restent valables" mais sont

conditionnées par certains paramtres" dont :

❑ Les caractéristiques et la nature du sol de déblai ('éotechnique! 9

❑ Les caractéristiques du site du chantier (encombrement" sécurité" impact sur l’environnement! 9

❑ Les volumes de déblai et de remblai en re#ard de la durée prévue des travau3 9

❑ Les distances 4 franchir pour le déblai et le remblai 9

❑ Les problmes liés 4 l’assainissement

).1.2. ;rincipes et sé$uences des ,é4lais < Rem4lais

).1.!. Les pentes de talus

our des raisons évidentes de sécurité" les pentes de talus en déblai ou en remblai doivent

assurer la stabilité des matériau38 Les pentes de talus varient selon plusieurs paramtres

notamment la nature du sol" la #ranulométrie et de la cohésion de ses particules8

Ces paramtres sont déterminés par les études #éotechniques inhérentes au projet routier8


54/92

Qi on les place en séquence chronolo#ique" les opérations de terrassement se réalisent selon

l’ordre suivant :

L’or#anisation des travau3 et le choi3 des équipements et des méthodes de terrassement

s’appuient sur certains principes importants :❑ Le coGt unitaire des travau3 de terrassement doit tre le plus bas possible 9

❑ Le temps requis pour l’e3écution du terrassement doit se conformer 4 ce qui a été planifié 9

❑ Les matériau3 de remblai doivent tre transportés le plus prs possible de leur position finale 9

❑ Les méthodes de terrassement retenues doivent tre respectueuses de la ré#lementation

(environnement" si#nalisation" horaire établie! en vi#ueur

).2. Réalisation des terrassements

).2.1. Organisation des tra&au

&ébroussailla#e`

essouchement

&écapa#e

&éblai et

transport

?ransport` remblai

$é#ala#e

Mprofila#e

Compaction

*ména#ement

final


55/92

LIe3écution des déblais doit inté#rer les contraintes propres 4 chaque phase de leur réalisation :

❑ L%etraction Celleci se réalise suivant les modalités du #uide '?$ qui" pour un type dematériau donné (banc rocheu3" sols meubles et compacts" etc! conseille un type dIe3traction 9

❑ ;réparation du c#antier de rem4lai 4 faire simultanément ou peu avant l’e3traction 9

❑ Transports des matériau les en#ins doivent tre adaptées au3 cadences du transport 9

❑ coulement des eau doit tre pris en compte dans la préparation et tout au lon# duchantier8 lusieurs solutions peuvent tre mises en 7uvre" dont :

❑ rabattre la nappe par tranchée drainante ou par pompa#e (si présence de nappe! 9

❑ masque drainant (assure 4 la fois le rle de drain et de stabilisateur au remblai! 9

❑ réalisation de fossés" maintien de pentes transversales et entretien des pistes

❑

La réalisation des talus conformément au3 résultats de l’étude #éotechnique8

LIe3écution des remblais doit tenir compte principalement de :

❑ La préparation du c#antier de rem4lai &écapa#e" traitement des Kones compressibles"assainissement

❑ Traitement des matériau d%apports notamment ceu3 e3traits des déblais8

).2.2. Réalisation des dé4lais

).2.!. Réalisation des rem4lais


56/92

❑ La cubature est l’évaluation des volumes des terres" 4 enlever et 4 apporter pour réaliser le

projet" 4 partir des :

❑Qurfaces de remblais et de déblais obtenues par le profil en travers 9

❑&istances entre profils en travers indiquées sur le profil en lon#8

❑ Les entrées en terre sont les points au3quels les talus du projet entre en intersection avec le

terrain naturel 9

❑ Qelon ces entrées" on définit , types de profils en travers d’une route : rofil en déblai" profil en

remblai et profil mi3te :

❑ Le mouvement de terres est l’opération qui consiste" au moyen d’en#ins appropriés 4 effectuer

le transport des terres de déblai (ou d’emprunt! en remblai (ou dépt!8

).!. La cu4ature des terrassements

).!.1. ,é"initions


57/92

Le calcul des volumes de terrassement e3i#e l’application de formules élémentaires et simplifiées

de #éométrie" afin de rendre aisée l’estimation des quantités des travau3 (coGts unitaires de

remblais" déblais" transport et mise en 7uvre" etc!8

Ce calcul peut se faire via les hypothses suivantes :

❑ Le calcul se fait dans le sens de parcours du projet 9

❑ Le terrain est supposé ré#ulier entre deu3 profils en travers 9❑ lus le nombre en travers sera #rand" meilleur sera la précision des calculs de cubatures8

Le volume total de cubature d’un projet linéaire" on peut tre estimé par une formule #éométrique

qui fait intervenir la distance d’application d’un profil en travers" dite O entreprofils P8

Cette méthode admet que le volume en#endré par un profil est le produit de sa surface et la

moyenne des entreprofils qui l’encadrent8 Cela permet d’associer un volume de cubature 4

chaque profil en travers8 our un volume total discrétisé en n[1 profils" on a :

AF : Qi est la surface (de déblai ou remblai! du profil i 9

di

est la distance entre les profils i1 et i8

).!.2. (alcul des cu4atures


58/92

Le problme des terrassement ne se résume pas 4 l’équilibre des remblais déblais" mais doit tenir

compte" entre autres" de la nature des matériau3 pour une éventuelle réutilisation en remblai ainsi

que des distances 4 parcourir pour ces mouvements de terres8

n pratique" cette opération ne peut pas se réaliser sans foisonner le sol et y induire des vides8

*insi" le volume qu’il représentait 4 son état d’ori#ine sera au#menté et par conséquence" sa

masse volumique sera réduite8On appelle W "oisonnement initial X0 lIau#mentation du volume d’un sol qui est e3trait de saposition initiale et qui est ameubli lors dIopération de décapa#e ou dIe3cavation8

Le W "oisonnement "inal X0 e3prime la variation du volume d’un sol entre sa condition initiale(volume en place! et qui est ensuite compacté dans une opération de remblai8 Le foisonnement

s’e3prime en pourcenta#e et prend en référence" le volume 4 l’état naturel du sol 4 déblayer8

La production des équipements de terrassement se calcule #énéralement 4 partir des volumesfoisonnés8 C’est une opération essentielle pour l’estimation du coGt des terrassements et du projet

routier en #énéral8

).!.!. Mou&ement des terres

* La c#a ssée


59/92

*. La c#aussée

*.1. (omposantes d%une c#aussée et "amilles de structures

*.1.1. Structure d%une c#aussée

Accotement

Plate forme support de

chaussée

Arase de

terrassement

Roulemen

tLiaison

Base

Fondation

(ouc#es de sur"ace

(ouc#es d%assise

(ouc#es de "orme

Sol support


60/92

La chaussée est la surface aména#ée de la route sur laquelle circulent les véhicules8 lle est

#énéralement constituée des éléments suivants :

❑ (ouc#e de "orme

Cette couche doit présenter des caractéristiques minimales de :

❑traficabilité" pour assurer" pendant lIe3écution des travau3 de chaussée" la circulation desen#ins approvisionnant les matériau3 de lIassise 9

❑nivellement" pour #arantir la ré#ularité de lIépaisseur des couches de la chaussée terminée 9

❑déformabilité" pour permettre le compacta#e correct des couches de chaussée 9

❑résistance" vis4vis du #el si nécessaire8

* lon# terme (pendant l’e3ploitation de l’ouvra#e!" ses fonctions se rapportent au comportement dela chaussée au service" 4 savoir :

❑l’homo#énéisation de la portance 9

❑le maintien dans le temps d’une portance minimale de la plate forme 9

❑la contribution au draina#e de la chaussée8


61/92

❑ (ouc#e d%assise

lle est #énéralement constituée de deu3 couches" la couche de fondation surmontée de lacouche de base8 Ces couches sont en matériau3 élaborés8

Lors de la construction de la chaussée" elles :

❑fournissent un support bien nivelé pour la couche de surface 9

❑fournissent un support de portance suffisante pour le compacta#e de la couche de surface 9

❑servent provisoirement de couche de roulement (circulation de chantier!8

* lon# terme (e3ploitation de la route!" elles :

❑doivent proté#er le sol support de la pénétration du #el 9

❑apportent 4 la chaussée la résistance mécanique" pour résister au3 char#es du trafic 9

❑répartissent les pressions sur le sol support afin de maintenir les déformations 4 ce niveau8

Les matériau3 utilisés pour ces couches peuvent tre :

❑Les gra&es non traitées G+TJ pour couche de fondation ('B@1 Z 'B@J Z 'B@,! et pourcouche de base ('B* Z 'BW Z 'BC Z 'B&!8

❑Les gra&es traitées au ciment 'rave Ciment ('C!" 'rave *méliorée au Ciment ('*C! et'rave Ralorisée au Ciment ('RC!

❑Les gra&es traitées au liants #3drocar4onés 'rave Witume pour couche de @ondation('W@!" 'rave Witume pour couche de Wase ('WW!" nrobé 4 >odule levé (>! et 'rave

mulsion ('!8


62/92

(ouc#e d%assise

Gra&es non traités


63/92

❑ (ouc#e de sur"ace

lle est constituée de la couche de roulement (couche supérieure de la chaussée sur laquellesIe3ercent directement les a#ressions conju#uées du trafic et du climat!" et le cas échéant dIune

couche de liaison" entre les couches dIassise et la couche de roulement8 Cette couche assure :

❑La sécurité : lle doit posséder de bonnes propriétés antidérapantes" cIest4dire une

ru#osité qui doit tre dIautant meilleure que la vitesse est élevée 9

❑ Le confort : qui consiste" en particulier" 4 ne pas ressentir dans le véhicule de l’usa#er de

secousses brutales ou de vibrations e3cessives 9❑La participation 4 la structure : elle subit directement les a#ressions du trafic et celles liées

au3 conditions climatiques et doit faire obstacle 4 la pénétration dIeau dans les assises de

chaussées qui est une des causes majeures de la destruction des chaussées8

our assurer ces différents rles de manire durable" la qualité de la couche de roulement doit

rester convenable8 Les matériau3 utilisés sont :

❑Re&=tement EnduitJ Super"iciel RS ou ESJ @❑Enro4é (oulé > Croid E(CJ @❑Enro4é > Croid ECJ @❑Enro4é 9étonJ 9itumineu E9 ou 99J @❑9éton 9itumineu > Module Ele&é 99MEJ @❑9éton 9itumineu Tr/s Mince 99TMJ @

❑9éton 9itumineu ,rainant 99,rJ.


64/92

b/ ect if s

0arac téristi %ues

E S

E C F

BBT M

BBDr

BBM

BB

BBM E

Séc ur it é

paisseur1cm2

≈ 1

< 1,5

2à

à !

à 5

5 à "

5à"

Adhér enceinitial e

##

$

à #

# # # $ $

Adhér ence

+ans

$ à

$ à

# # $

$ à

$

Eléments indicati"s pour le c#oi de la couc#e de roulement

Tr/s 4on

9on

Mo3en

? Médiocre? ? Mau&ais


65/92

(ouc#es de roulement


66/92

*.1.2. Les "amilles de structure de c#aussée

❑ Les c#aussées souples ❑Les matériau3 #ranulaires non liés" qui

constituent lIassise" ont une faible ri#idité

qui rend ces chaussées particulirement

sensibles au3 variations dIétat hydrique

des sols supports 9❑Ces variations hydriques dIassises mal

drainées favorisent le #onflement de la

chaussée en période humide et les

fissures de retrait en période sche8

❑Comme la couverture bitumineuse est

relativement mince" les efforts dus au traficsont transmis au support avec une faible

diffusion latérale8

(#aussée souple

(ouc#e de sur"ace en matériau 4itumineu

Matériau 4itumineu d%assise Q 1) cmJ

Matériau granulaires non traités 2 > ) cmJ

;late"orme support

▪ Les contraintes verticales élevées en#endrent par leur répétition des déformations plastiques du

sol ou de la #rave qui se répercutent en déformations permanentes en surface de la chaussée8


67/92

▪ LIépaisseur des couches facilitent la

diffusion des efforts verticau3 en les

atténuant dans les couches dIassise 9

▪ Ces chaussées comportent en #énéral

plusieurs couches8 Lorsque cellesci sont

collées" les allon#ements ma3imau3 seproduisent 4 la base de la couche la plus

profonde8 >ais" si les couches sont

décollées" chacune dIelles se trouvera

sollicitée en traction et pourra se rompre par

fati#ue 9

▪ Les efforts sur le support sont en #énéral" suffisamment faibles pour ne pas entraTner en surface

des déformations permanentes avant lIendomma#ement par fati#ue des couches bitumineuses 9

▪ Les variations hydriques et les conditions climatiques ont un effet similaire 4 celui pour les

chaussées souples 9

(#aussée 4itumineuse épaisse


Matériau 4itumineu d%assise 1) > cmJ

;late"orme support

❑ Les c#aussées 4itumineuses épaisses


68/92

▪ Compte tenu de la #rande ri#idité des

matériau3 traités au3 liants hydrauliques" les

contraintes verticales transmises au support

de chaussée sont faibles8 n revanche"

lIassise traitée subit des contraintes de

tractionfle3ion qui sont déterminantes pour

le dimensionnement de ces chaussées 9

▪ Lorsque lIadhérence entre la couche de

base et la couche de fondation assure la

continuité des déplacements" la contrainte

ma3imale de traction est observée 4 la base de la couche de fondation 9

▪Les assises traitées au3 liants hydrauliques sont sujettes au3 retraits thermiques qui peuventprovoquer des fissurations transversales qui remontent 4 travers la couche de roulement8

Ces fissures apparaissent en surface de la chaussée avec un espacement asseK ré#ulier

(entre 5 et 15 m!8

▪ La fissuration de retrait favorise la pénétration de lIeau" ce qui provoque la dé#radation de la

chaussée8

❑ Les c#aussées > assise traitée au liants #3drauli$ues semi?rigidesJ

(#aussée > assise traitée au liants #3drauli$uessemi?rigideJ

(ouc#e de sur"ace en matériau4itumineu

Matériau traités au liants #3drauli$ues2 > ) cmJ

;late"orme support


69/92

▪ La couche de matériau traité au3 liants

hydrauliques placée en fondation diffuse et

atténue les efforts transmis au sol support8

Cette couche constitue par ailleurs un

support de faible déformabilité pour les

couches bitumineuses supérieures 9

▪ Les couches bitumineuses ont plusieurs

rles : lles assurent les qualités dIuni"

servent 4 ralentir la remontée des fissures

transversales de la couche de matériau3 traités au3 liants hydrauliques et réduisent enfin les

contraintes de fle3ion 4 la base de la couche de fondation 9

▪La faiblesse de ces structures tient dans la sensibilité des interfaces au3 dilatationsdifférentielles" les couches peuvent alors se décoller et les couches supérieures supporter des

contraintes qui produisent leur destruction 9

▪ La couche traitée au3 liants hydrauliques est sujette au retrait 9

▪ Les écarts de température journaliers participent" avec lIeffet du trafic" 4 la propa#ation de la

fissuration 4 travers la couche bitumineuse8

❑ Les c#aussées > structure mite

(#aussée > structure mite

(ouc#e de sur"ace en matériau4itumineu

Matériau traités au liants #3drauli$ues2 > cmJ

;late"orme support

Matériau 4itumineu d%assise 1 > 2 cmJ


70/92

▪ La couche de fondation en matériau3 traités

au3 liants hydrauliques a pour objet

dIatténuer les contraintes sur le sol et

dIassurer au3 couches supérieures un

support de faible déformabilité 9

▪ La couche #ranulaire a pour fonction dIéviterla remontée des fissures consécutives au3

phénomnes de retrait et au3 mouvements

dIori#ine thermique de la couche en

matériau3 traités au3 liants hydrauliques 9▪ La couverture bitumineuse assure les qualités dIuni et dIétanchéité 9

▪Ces structures se déforment dans le temps par des orniéra#es limités et des fissurestransversales de fati#ue 9

▪ La mise en 7uvre est plus sensible au3 imperfections que celles pourvues de couche collées"

elles sont particulirement sensibles 4 lIeau8 n effet" la circulation de lIeau dans la couche

intermédiaire conduit rapidement 4 la ruine des couches supérieures8

❑ Les c#aussées > structure in&erse

(#aussée > structure in&erse


Matériau traités au liants #3drauli$ues

;late"orme support

Matériau 4itumineu d%assise

Matériau granulaires non traités


71/92

▪ *u re#ard du module dIélasticité élevé du

béton armé" les sollicitations déterminantes

sont celles de traction par fle3ion dans la

dalle8

▪ Ces structures sont sensibles 4 la fissuration

produite essentiellement par retrait8 La dallese déséquilibre et bou#e au passa#e du

trafic" ce qui amplifie le phénomne 9

▪ Les variations journalires de la température ambiante créent dans les dalles des #radients

thermiques8 Les dalles ont alors tendance 4 se déformer8 %l sIensuit une modification des

conditions dIappui sur le support conduisant 4 majorer lIeffet du trafic8

❑ Les c#aussées en 4éton de ciment rigidesJ

(#aussée en 4éton de ciment rigideJ

9éton de ciment

9éton maigre ou matériau traités au liants

#3drauli$ues;late "orme support


72/92

Cissures de "atigue Orniérage


73/92

Le pneumatique impose deu3 types dIefforts verticau3 sur la chaussée :

▪ des efforts de poinYonnement 4 la surface de la chaussée8 Ces efforts sont fonction de la

pression des pneus et ne sont réellement sensibles que pour des pressions 4 D


74/92

*.2.2. L%agressi&ité du tra"ic

L’a#ressivité (*! est estimée vis4vis de l’endomma#ement par fati#ue de la chaussée8

lle correspond au domma#e provoqué par le passa#e d’un essieu de char#e (!" par rapport au

domma#e dG 4 un passa#e de l’essieu isolé de référence de char#e 08 lle est calculée par :

❑ L%agressi&ité d%un essieu

&

'

E((ie)

(imp* e

E((ie)

+anem

E((ie)

+riem

S+r)c +)re(

(-)p* e( e+.i+)mine)(e(

! 1 $,5 1,1

S+r)c +)re((emi

ri0ie

1 12 11


75/92

Essieu simple


76/92

Essieu Tandem


77/92

Essieu tridem


78/92


79/92

Le trafic est e3primé en nombre moyen journalier de poids lourds (?C = tonnes! sur les deu3

sens de circulation (BL!8

%l est réparti en si3 classes ?Li (i U 1 4 E! :

*.!. ,imensionnement de la c#aussée

*.!.1. Le tra"ic

34

$à

5

5à 5 $

5 $

à

12

12 5

à

2 5

25 $ à

2

2 5

à

!

Le dimensionnement de la structure de chaussée tient compte de quatre paramtres :

❑ le trafic" notamment le trafic poids lourds 9

❑ la plateforme support de chaussée 9

❑ le climat 9

❑la nature et la qualité des matériau3 de chaussées envisa#és8


80/92

Les hypothses relatives au trafic sont :

❑ ?au3 d’accroissement des poids lourds é#al 4 2X 9

❑ Le trafic #lobal est supposé équilibré dans les deu3 sens de circulation 9

❑ La durée de vie de la chaussée :

❑ &urée de vie courte U 10 ans 9

❑ &urée de vie lon#ueU 15 4 J0 ans8

❑ La lar#eur de chaussée (L!

❑ ?L 1 : L 2 m8

❑ ?LJ 4 ?LE : L E m8

❑ L’a#ressivité du trafic :

T34 1 2 ! 5

S+r)c+)re(-)p*e

e+ (emi%

ri0ie

$6!

$ 6!

$ 65

$ 6

$ 6 1


81/92

Qi pour un projet donné" les données réelles de trafic diffrent des hypothses énoncées ci

dessus" on utilisera le catalo#ue en calculant le trafic équivalent en essieu de 1, ? (B! cumulésur la période choisie et en le comparant au tableau cidessous :

S+r )c+ )re

D) ré e

evi

e

T 3 4

1

T 3 4

2

T 3 4

T 3 4

!

T 3 4

5

T 3 4

S-)p* e

-) (emi

ri0i e

C-)r+ e

,61$

!,561$ !

1,!61$ 5

,61$ 5

5,61$ 5

161$

4-n0 )e

2,26

1$ !

1,16

1$ 5

,56

1$ 5

",56

1$ 5

1,!6

1$

2,56

1$

7i0 ie

4-n0 )e

!61$ !

2,61$ 5

,161$ 5

1,61$

2,61$

,61$

A&ec +E K +;L . (1

. (2

. (!

. (

. +

. (8(

BL : Bombre de oids Lourds (?C = ?! par jours dans les deu3 sens 4 l’année de

mise en service8

C1 Z lar#eur de chaussée

C1 U 1"5 si 2 L E m


82/92

CJ Z *#ressivité du trafic

Connaissant l’histo#ramme de char#es par type d’essieu pour un trafic donné" l’a#ressivitéde ce trafic est qualifié par le coefficient C*>" correspondant 4 l’a#ressivité moyenne du

poids lourds composant ce trafic par rapport 4 l’essieu pris pour référence8

C, Z ?au3 d’accroissement des poids lourds

(1[a!n 1 M a a : tau3 d’accroissementn : durée de vie

C2 Z Cas de J3J voies C2 U 0"=

C, U(1"02n 1 M 0"02

B2 Z Coefficient de cumul

B2 U ,E5 3 (1"02n Z 1! M 0"02 n : durée de vie

CRC Z $épartition du ?rafic

CRC est le pourcenta#e du trafic sur la voie la plus char#ée


83/92

ne route reliant deu3 localités * et W a été empruntée en J00= par un trafic de 1J50 RéhMj

composé de 20X de poids lourds" dont le g ont un ?C = tonnes et caractérisés par la mme

silhouette suivante :

*T 1T 1!T 1!T

25X du trafic circule dans le sens * vers W8 Ce trafic pro#resse annuellement de EX8

La durée de vie est de 10 ans et la chaussée est de type souple8

,éterminer la classe du tra"ic T;Li pour une année de mise en ser&ice en 21.

❑ Eemple d%application


84/92

●Le trafic est équilibré dans les deu3 sens et pro#resse annuellement de EX8

●La durée de vie est de 10 ans et la chaussée est de type souple8

,éterminer la classe du tra"ic T;Li pour une année de mise en ser&ice en 21.

L’*dministration prévoit le doublement d’une route nationale sur une lon#ueur de 15


85/92

*.!.2. La portance de la plate"orme support de c#aussée

C’est la portance 4 lon# terme qui est prise en compte pour le dimensionnement d’une structure

de chaussée neuve8 lle est définie :

❑ *u niveau 1 : partie supérieure des terrassements (Qti! 9

❑ *u niveau J : au sommet de la couche de forme ( j!8

La portance Qti est estimée 4 partir de la connaissance des sols de la Q? et en fonction des

conditions de draina#e et d’environnement8 lle est déterminée en prenant en compte :

❑ l’environnement climatique Kones H" h" a" d 9

❑ les conditions de draina#e (profondeur de nappe et dispositifs de draina#e e3istant et 4

adopter!

❑ Z Z Z

;artie Supérieure des Terrassements ;STJ

(ouc#e de Corme

(#ausséeSti

;


86/92

C-e

Dén-mina+i-n

3récipi+a+i -n

? ?)mie $$

h Semih)mie

25$ à $$

a >rie 5$ à 25$

Dé(er+i@)

e< 5$

Nuatre Kones sont considérées en fonction de la précipitation annuelle moyenne :

❑ En&ironnement climati$ue

Les dispositifs de draina#e sont de :

❑ ?ype 1 :

a8 Q’ils assurent un rabattement de nappe permanent 4 Z1800 m sous le niveau 1 9

b8 Qi les eau3 dans les fossés ne peuvent atteindre en aucun cas les sols de niveau 1 9

c8 Qi l’étanchéité de la chaussée et des accotements est assurée et maintenue8

❑.?ype J : Qi les dispositifs de draina#e ne répondraient pas au3 trois points a" b" c8

❑ ,ispositi"s de drainage


87/92

&eu3 Kones sont considérées :❑ one % : oF les problmes de stabilité de plateforme sont ré#lés ou ponctuels8

❑ one %% : oF les problmes de stabilité de plateforme ne permettent pas d’assurer un

comportement sans risque majeur de structure de chaussée (fissuration" affaissement" etc8 !"

c’est le cas des instabilités de versant et de remblai sur sol compressible8

Ca+é 0-riee(-*

De(

c r i p+ i -n

C * a((

i A i c a+ i -

n

8

Dé (i 0 na+ i

❑ En&ironnement géotec#ni$ue et catégorie des sols


88/92

❑ ,étermination de la portance Sti

" - 0as des sols fins classes A et 5 :

La portance 4 lon# terme des sols fins qui ont moins de ,0 X des éléments supérieurs 4 J0 mm

peut tre évaluée 4 l’aide d’un essai CW$ (California Wearin# $atio!8

La valeur d’indice CW$ 4 prendre en compte correspondant 4 :

S+ i S+

$

S+

1

S+

2

S+ S+ !

nic eCB7

!

1$

15

25

# - 0as des sols graveleux et grossiers :

our les sols 4 plus de ,0 X d’éléments supérieurs 4 J0 mm et les sols classés C et &" y compris

les sables" les essais CW$ sont soit non réalisables soit peu représentatifs c’est pourquoi on

estime la portance 4 lon# terme 4 partir des essais de déformabilité8

nice S+ 1S+

2

S+ S+

!

E((ai à *a p*a@)e EV

2 ;.ar(

1$ $ à

5$ $

5$ $à

12

12 $$à

2$

G2$

$$


89/92

H

-ne i n-

n a.* e

-) na

p p

e

?-r(

I-nein-na.*

e -)nappe

pr-A-ne;G à 1m

& : &éblai $ : $emblai

(1! : Le choi3 QtJ ou Qt, se fait 4 partir de l’étude CW$ avant immersion

(J! : Le choi3 Qt, ou Qt2 se fait par essai de déformabilité


90/92

❑ ,étermination de la portance ;

La détermination de la portance j est donnée par :

Qi Qti j minimale : %l faut prévoir une couche de forme afin d’atteindre la portance min e3i#ée8

&ans ce cas on a : j U j minimale

Qi Qti j minimale : la couche de forme n’est pas obli#atoire8

&ans ce cas on a : j U Qti U i

T9pe e(+r)c+)r

eTraAic

3-r+anc e 3 :

minima* e

S-)p*e

T341 àT34

3 1

T34! à

T34 3 2

Semi% ri ie

T34 à

T34!

3


91/92

TraAic

a+ )ree(

ma+éri a)

x

C* a((eS+ i

Epai((e)r

c-)chee A-rme

3 :

T3 41 à

T3 4

F 2

S+

$

1$ >C #$ F 2 J

!$ cm

3 1

S+

1

1$ >C #2$ F 2 J

$ cm

3 2

S+ i

;iG1

# $ cmF 2

3 i

#1

S+

$

1$ >C #

!$ cm F 1

3 2


92/92

.!.!. Récapitulati" du c#oi de la structure de c#aussée

,étermination de la classe de tra"ic T;Li

;ortance ; minimale

,étermination de la portance Sti

(omparaison de Sti et ; minimale

+ature et épaisseur de la (dC

,étermination de la portance ;

Documents

Cours Tracé Routier