APERCU GENERAL DU PROJET DE CONSTRUCTION D’UNE L’AUTOROUTE

HIERARCHIE DE LA VOIE

Les classes de voies proposées par le Plan d’Urbanisme Directeur se distinguent principalement par le degré de priorité qu’elles accordent aux mouvements de trafic ou à l’accès aux quartiers et aux habitations.
Elles comprennent les voies primaires, les voies secondaires et les voies tertiaires. Les voies primaires : Les artères ou voies primaires accordent la priorité à la circulation des véhicules et permettant ainsi des débits élevés. L’interruption de leur trafic par des véhicules croissant ou s’insérant dans le flux de la circulation sur ces artères sera minimale. Elles constituent principalement la catégorie des voies qui lient les routes nationales entre elles.

Les voies secondaires : La classe intermédiaire est constituée par les voies de distribution ou voies secondaires. Ces voies supportent des volumes de trafic modérés circulant à des vitesses moyennes et sur des distances d’environ un ou deux kilomètres. Elles constituent généralement la catégorie des voies qui lient les voies primaires entre elles.

Les voies tertiaires : Le niveau de hiérarchie le plus faible de la classification proposée est la rue ou voie tertiaire dont la fonction essentielle est de fournir un accès aux habitants, boutiques ou entreprises immédiatement adjacentes. Les véhicules doivent y circuler lentement et en petit nombre. La rue est, en principe, une voie où le déplacement d’un véhicule commence et se termine. Cette classe inclura également toutes les pistes existantes actuellement à Antananarivo. Elles constituent la catégorie des voies qui lient les voies secondaires entre elles.

CARACTERISTIQUES D’UNE AUTOROUTE

Caractéristiques géométriques

Une autoroute présente les caractéristiques suivantes : Elle comporte deux chaussées à sens unique, séparées par un Terre-Plein Central (TPC) ou une double glissière de sécurité, composées chacune d’au moins deux voies de circulation, ce qui rend très improbable les chocs frontaux (les plus meurtriers) ;
Des glissières de sécurité. Jusqu’au début des années 1980, les glissières de sécurité étaient absentes au niveau du terre-plein central ; des conducteurs ayant perdu la maîtrise de leur véhicule traversaient le Terre-Plein Central et provoquaient des chocs d’une rare violence avec les véhicules arrivant en face.

Chaque chaussée comporte sur le côté extérieur une Bande d’Arrêt d’Urgence (BAU), sauf sur certaines portions réduites (la vitesse limite est alors abaissée), elle-même en général bordée par une glissière de sécurité ou un terre-plein ; cette bande permet de s’arrêter sans gêner la circulation en cas d’urgence, elle permet aussi la circulation des véhicules de secours (sapeurs-pompiers, SAMU, police, ambulance) ;
Une autoroute ne comporte aucun croisement à niveau ; l’accès et la sortie se font par des bretelles dont le tracé est tangentiel à celui de la chaussée, appelées « voies d’accélération » ou de « décélération », et qui permettent au véhicule entrant d’adopter la vitesse du flux de circulation pour pouvoir mieux s’y intégrer (tout en cédant la priorité aux véhicules circulant sur l’autoroute). Les croisements entre autoroutes et avec le réseau routier ordinaire se font par des échangeurs. Il n’existe, par ailleurs, pas de priorité à droite : les véhicules accédant à une autoroute par la droite doivent céder la priorité à ceux roulant sur cette dernière.

Equipements standards

Une autoroute est équipée de bornes d’appel d’urgence ; elles sont disposées tous les 2 km ; leur utilisation permet aux secours de localiser rapidement l’appelant ; en cas de problème mécanique, l’usager peut demander de l’assistance grâce à ces bornes ; le dépanneur agréé de l’autoroute est le seul à pouvoir intervenir sur celle-ci. Une réglementation impose au dépanneur un délai maximum de 20 min ; les tarifs pratiqués sur l’autoroute sont aussi réglementés service que la plupart des assureurs remboursent intégralement avec un contrat au tiers ;
Avant même sa construction, à partir du moment où le tracé approximatif est connu, afin de diminuer les conséquences d’un éventuel accident sur la population (notamment pour les transports de matières dangereuses et les sorties de routes) et diminuer les nuisances sonores.

Cette infrastructure permet de rouler à des vitesses moyennes nettement plus élevées (jusqu’à 180 km/h) que celles permises sur les routes normales tout en conservant un niveau de sécurité acceptable.
L’autoroute constitue un monde clos au sens propre (délimité par des clôtures) et dispose de services aux automobilistes : station-service, aires de repos, restaurants appelés « restoroutes », ainsi que de services de dépannage spécialisés.

ETUDE DU TRAFIC

L’étude de trafic est un élément fondamental qui intervient en amont de toute réflexion relative à l’aménagement des infrastructures de transport.
Les trafics, en effet, reflètent l’organisation de l’espace et les liens indispensables entre les activités et les hommes.
Leur connaissance permet de concerner les enjeux pour les partenaires socio-économiques, pour l’aménagement du territoire, le désenclavement de l’espace rural, l’accès aux zones d’activités industrielles et commerciales, aux loisirs.

Dans ce sens, l’étude de trafic constitue l’outil de base pour rechercher les solutions optimales d’aménagement compte tenu des problèmes mis en évidence, des évolutions prévisibles et des objectifs visés.
Elle aide à déterminer le type d’aménagement qui convient depuis le simple traitement d’un carrefour jusqu’à la grande liaison autoroutière.
Elle guide également le dimensionnement de la chaussée (structure) comme son profil en travers. C’est la connaissance du trafic lourd et de son agressivité qui déterminera la structure et la périodicité des interventions d’entretien.

Une étude de trafic peut être effectuée sur des cas et avec des objectifs divers tel que: connaître les flux de trafic et les conditions de circulation pour rechercher le type d’aménagement le plus adapté; réaliser un calcul de rentabilité pour comparer des solutions alternatives.
L’aire et le réseau d’étude, ainsi que le découpage géographique, devront être définis avec beaucoup de soin en fonction du problème posé, afin d’établir un diagnostic précis et de cerner au mieux les incidences du projet routier sur toutes les sections de routes concernées.

Table des matières

Introduction
Partie 1 : Présentation générale du projet
Chapitre I : APERCU GENERAL DE L’ENVIRONNEMENT DU PROJET
I.1. CONTEXTE GENERAL
I.2. LA DYNAMIQUE URBAINE
I.3. LE PLAN D’URBANISME DIRECTEUR (PUD)
I.4. HIERARCHIE DE LA VOIE
I.5. SITUATION ACTUELLE DU TRAFIC A ANTANANARIVO
Chapitre II : APERCU GENERAL DU PROJET DE CONSTRUCTION DE L’AUTOROUTE IVATO-IAVOLOHA
II.1. Caractéristiques d’une autoroute
II.1.1 Caractéristiques géométriques
II.1.2 Equipements standards
II.2. Présentation du projet de construction de l’autoroute Ivato-Iavoloha
II.2.1 Origine du projet
II.3. Etude du trafic
II.3.1 Délimitation de la zone d’influence
II.3.2 Définition du réseau d’étude
II.3.3 Projection de trafic
II.3.3.1.1 Caractéristiques du trafic induit
II.3.3.1.2 Prévision du trafic futur
II.3.3.1.3 Conclusion
Chapitre III : PROPOSITION DE VARIANTES
III.1. CONTRAINTES A RESPECTER
III.1.1 Recueil des données de l’ouvrage
III.1.1.1 Implantation et caractéristiques d’ensemble
III.1.1.2 Recueil des données naturelles
III.1.1.3 Données fonctionnelles .
III.1.2 Choix du type d’ouvrage
III.2. PROPOSITION DE VARIANTES
III.2.1 Généralités
III.2.2 Hypothèses de base
III.2.2.1 Poids des matériaux
III.2.2.2 Prix unitaire
III.2.2.3 Ratio d’armatures
III.2.2.4 Combinaison d’actions
III.2.3 Etudes sommaires et prédimensionnement des variantes
III.2.3.1 Variante n° 01 : passage supérieur en béton armé
III.2.3.2 Variante n° 02 : passage supérieur en béton précontraint
Partie 2 : Etude de la variante principale
Chapitre I : TECHNIQUES DE PRECONTRAINTE ET HYPOTHESES DE BASE
I.1. PRESENTATION GENERALE
I.2. MODE DE REALISATION DE LA PRECONTRAINTE
I.2.1 Gonflement de vérins prenant appui sur des culées fixes
I.2.2 Mise en tension de câbles en acier par des vérins qui s’appuient sur le béton de la pièce à pré-contraindre
I.2.3 Précontrainte par armatures adhérentes
I.2.4 Choix du mode de précontrainte
I.3. HYPOTHESES DE BASE
I.3.1 Conditions de sécurité
I.3.2 Hypothèses de calcul
I.3.3 Sollicitations de calcul vis-à-vis des états-limites
I.3.3.1 Combinaison d’actions
I.3.3.2 Forces de précontrainte
I.3.3.3 Surcharge A(l)
I.3.3.4 Surcharge B
I.3.4 Caractéristiques des matériaux
I.3.4.1 Caractéristiques de mise en œuvre
I.3.4.2 Caractéristiques géométriques, mécaniques et physiques des câbles 12 T 13
I.3.4.3 Caractéristiques physico-mécaniques des matériaux
Chapitre II : ETUDE TECHNIQUE DE LA VARIANTE PRINCIPALE
II.1. DALLE
II.1.1 Hourdis central
II.1.1.1 Calcul des sollicitations de la dalle du tablier
II.1.1.2 Calcul des moments fléchissant
II.1.1.3 Calcul des efforts tranchants
II.1.2 Hourdis console
II.1.2.1 Efforts dus aux charges permanentes
II.1.2.2 Efforts dus aux surcharges d’exploitation
II.1.3 Sollicitation de calcul
II.1.4 Détermination des armatures
II.1.4.1 Section à mi-travée
II.1.4.2 Aux appuis
II.1.4.3 Dalle console
II.1.4.4 Vérification du non-poinçonnement de la dalle
II.1.4.5 Vérification de l’effort tranchant
II.2. POUTRE
II.2.1 Calcul des sollicitations
II.2.1.1 Charges permanentes
II.2.1.2 Surcharges d’exploitation
II.2.1.3 Coefficient de répartition transversale (CRT)
II.2.1.3.1 Coefficient de répartition transversale des surcharges
II.2.1.3.2 Répartition des charges permanentes
II.2.1.4 Coefficient de majoration dynamique
II.2.1.5 Détermination de la ligne d’influence du moment fléchissant et effort tranchant
II.2.1.6 Calcul des sollicitations d’une poutre
II.2.1.6.1 Effort tranchant
II.2.1.6.2 Moment fléchissant
II.2.2 Détermination du nombre de câble requis à la section médiane
II.2.2.1 Calcul de la force de précontrainte
II.2.2.2 Détermination du nombre de câbles de la première et de la deuxième famille
II.2.2.3 Tracé des câbles
II.2.2.3.1 Dispositions constructives
II.2.2.3.2 Tracé des câbles
II.2.2.3.3 Tracé des fuseaux limite
II.2.3 Calcul des pertes et chutes de tension
II.2.3.1 Pertes de tension instantanées
II.2.3.2 Pertes de tension différées
II.2.4 Justification des contraintes normales à l’état limite de service
II.2.4.1 Section de calcul
II.2.4.2 Les différentes phases de justification
II.2.4.3 Calcul des contraintes normales
II.2.5 Justification des contraintes tangentielles à l’état limite de service
II.2.5.1 Vérification de la section d’about (x = 0 m)
II.2.5.2 Vérification de la section d’arrêt du câble N°5 (x = 2 m)
II.2.5.3 Vérification de la section d’arrêt du câble N°6 (x = 5 m)
II.2.6 Armatures passives longitudinales
II.2.6.1 Armatures de peau
II.2.6.2 Armatures longitudinales dans les zones tendues
II.2.7 Calcul des déformations à l’état limite de service
II.2.7.1 Calcul des flèches et contre-flèches
II.2.7.2 Calcul et vérification des rotations
II.3. ENTRETOISE
II.3.1 Détermination des efforts dans les entretoises d’about
II.3.1.1 Effort dus aux surcharges locales
II.3.1.1.1 Ligne d’influence de la compression sur l’entretoise
II.3.1.1.2 Détermination et des efforts tranchant Vod et Vap et du moment fléchissant M’od
II.3.1.2 Calcul des moments fléchissant et effort tranchant
II.3.1.2.1 Calcul des moments fléchissant
II.3.1.2.2 Calcul des efforts tranchants
II.3.2 Calcul du ferraillage de l’entretoise d’about
II.3.2.1 Section à mi-travée
II.3.2.2 Section aux appuis
II.3.3 Calcul du ferraillage de l’entretoise en travée
Chapitre III : ETUDE DE L’INFRASTRUCTURE DE L’OUVRAGE
III.1. APPAREILS D’APPUIS
III.1.1 Caractéristiques géométriques de l’appareil d’appui
III.1.2 Calcul du coefficient de souplesse de chaque appui
III.1.3 Distribution des efforts de freinage
III.1.4 Vérification des appareils d’appui
III.2. DALLE DE TRANSITION
III.3. CULEE
III.3.1 Calcul des pieux sous culée
III.3.1.1 Descente de charge
III.3.1.2 Calcul des armatures
III.3.2 Calcul du mur de garde grève
III.3.2.1 Forces agissantes sur le mur de garde grève
III.3.2.2 Calcul des armatures
III.3.3 Calcul du mur en retour
III.3.3.1 Calcul des armatures destinées à reprendre les efforts verticaux
III.3.3.1.1 Calcul des armatures destinées à reprendre les efforts horizontaux
III.3.4 Calcul du mur de front
III.3.5 Calcul de la semelle de répartition
III.3.5.1 Inventaire des forces
III.3.5.2 Détermination des armatures de la semelle
III.3.6 Vérification de la stabilité de la culée
III.3.6.1 Stabilité au renversement
III.3.6.2 Stabilité au glissement
Partie 3 : Etude d’impacts environnementaux et évaluation financière du coût de l’ouvrage
Chapitre I : ETUDE D’IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
I.1. LES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
I.1.1 Avant la réalisation des travaux
I.1.2 Pendant la réalisation des travaux
I.1.3 Les mesures d’accompagnement
I.2. Impacts environnementaux majeurs
I.2.1 Au cours de la phase d’installation de chantier
I.2.2 Phase de Travaux
I.3. IMPACTS SOCIO-ECONOMIQUES
I.3.1 Bilan pour les grands projets routiers
I.3.2 Bilan intermédiaire
I.3.3 Bilan final des grands projets routiers
Chapitre II : EVALUATION DU COUT DE LA CONSTRUCTION
II.1. DESCRIPTION DES TRAVAUX
II.2. DEVIS DESCRIPTIF
II.3. AVANT METRE
II.4. BORDEREAU DE DETAIL QUANTITATIF
II.5. SOUS DETAIL DE PRIX
II.5.1 Calcul du coefficient de majoration des déboursés
Conclusion
Annexe 1
Annexe 2
Annexe 3
Annexe 4