Cours de Route I2013 Chapitre 1 : Généralités Nehaoua Adel Département de Génie civil - Faculté : TECHNOLOGIE-U.F.A.S .. 5 2..........................1................................ 5 2................... 5 2....................................de Routes I- Nehaoua Adel 2013 Page 1 ..3 Classification d’ordre constructif ........................................Chapitre1..............2............................2 Deuxième phase 2010-2015 Construction du 2ème réseau structurant ..........2.........3 5 Détermination du niveau de service 9 Nomenclature routière .... 6 3...............................................................................................................3 Données statistiques 6 Détermination du niveau de service ...........................................................1 Première phase 2005-2010 Construction du 1er réseau structurant .........................................................................4 Quatrième phase 2020-2025 Construction du 3ème réseau structurant............2 Largeur des éléments du profil en travers ..........1 Classification d’utilité pratique et de situation .............4 Classification faisant état de la nature du trafic.......................2................................2 Quelques caractéristiques des véhicules 6 3.................................................1 Préambule 2 1...1 Définition 7 4......2 Classification d’ordre fonctionnel et type d’usage ....................................................................... 11 Cours ............................... 5 2.....2 Historique 3 1......................... 10 5.........1 Notion sur les pneumatiques 6 3......................................................... 7 4.............3 Construction des chaussées 4 Situation actuelle de L'Algérie et les perspectives futures ...................... 8 4............................................................................. 7 4.......................................................1.........5 Classification d’ordre administratif et juridique .................................1....2 Classification des routes 7 4..... 10 5..... 7 4......1 Terminologie : .........3 Troisième phase 2015-2020 Modernisation des systèmes de gestion et d’intermodalité ..........Généralités Chapitre1 : Généralités Contenu 1 2 Introduction .....................................................................................................................................2..................................1.......... 5 3 4 Les caractères de la circulation routière............................................................................................... 8 4..1... 7 4....... 2 1.......................................2..1.....1 Schéma directeur routier et autoroutier 5 2................................ lesquelles seront un multiple du trafic actuel. Il en est de même des études économiques.Généralités 1 Introduction 1. il est clair qu’avant d’aborder son étude. qu’il fallut bien résoudre en complément des exigences traditionnelles du tracé. d’enquêtes. le choix d’un tracé s’inspirait avant tout de la recherche du plus court chemin. très importants dans le choix d’un tracé seront aussi pris en considération. à résoudre l’essentiel de cette tâche mais de substantiels compléments tirés de la littérature technique seront indispensables. ayant pour conséquence des caractéristiques bien plus évoluées que ce qui avait été adopté jusqu’alors. compte tenu de l’adaptation du tracé aux besoins de la circulation. a pour objectifs de définir tous les éléments et caractéristiques nécessaires à la conception géométrique des routes.de Routes I- Nehaoua Adel 2013 Page 2 . Puis la progression constante de la circulation automobile posa très rapidement de nouveaux problèmes.Chapitre1. dans cette première partie. Le tracé dépendant notamment du trafic. Jusqu’à la fin du siècle dernier. Le besoin posé à l’ingénieur chargé d’un projet de route est d’élaborer un tracé rationnel et économique. on l’espère. destiné à relier différents points géométriques fixés préalablement. Les études qui suivent contribueront. introduisirent dans la technique routière des préoccupations relatives à la vitesse. tout en limitant les déclivités à des valeurs compatibles avec la traction animale. Les problèmes de géologie.1 Préambule Le présent cours. car les réseaux routiers doivent être notamment adaptés aux circulations prévisibles dans l’avenir. La deuxième partie du cours traite les problèmes spécifiques aux chaussées Route II Cours . d’analyses du trafic et d’une technique particulière. L’invention et le rapide développement du véhicule automobile dont les roues sont munies de pneumatiques. d’hydrologie et de géotechnique. on doit disposer de données sur le volume actuel et futur de la circulation. dont dépend l’opportunité de construire une route nouvelle et la détermination de sa rentabilité. Les solutions trouvées ne sont d’ailleurs que provisoires. Ces données résultent de comptages. on découvrit les vertus du goudron produit dans les cokeries d’usine à gaz et de haut fourneaux. Par hasard. Les chaussées de l’époque étaient composées de blocs de 250 mm environ pour le « hérisson » et de pierres cassées 40/70 mm pour le « macadam ». quelles que soient les conditions météorologiques. et un goudron qui ne se ramollisse pas trop l’été. avec de grandes dalles en pierres posées sur un béton de chaux. parfaitement codifiées. bloquées avec de l’argile. les techniques à base de mise en œuvre manuelle furent remplacées par des techniques adaptées aux moyens mécaniques. Mais très vite. Ensuite les enrobés sont apparus et puis le pétrole avec sa fraction dure : le bitume. on constata que ce goudron était glissant par temps de pluie et on lui adjoignit des gravillons pour donner naissance à l’enduit superficiel. on voit se développer les structures à base de « hérisson » et de « macadam ». Les premiers progrès ont été réalisés au niveau de la surface des chaussées quand apparut l’automobile. avec un objectif essentiellement utilitaire. qu’il fallait utiliser un gravier dur et anguleux. et le début de la mécanisation des travaux. C’est ainsi que l’on vit apparaître entre 1930 et 1940 en corps de chaussée les matériaux à granulométrie continue et étalée O/D qui remplacèrent peu à peu les matériaux à granulométrie « serrée » d/D. et de gravier. comme la pierre cassée. celui de permettre un déplacement rapide des légions en différents points de l’empire. pour lutter contre la poussière soulevée par les véhicules par temps sec. Les chaussées de cette époque étaient déjà constituées de plusieurs couches de matériaux. L’homme étant pour de nombreux travaux remplacé par la machine. C’est l’enduit superficiel qui a fait sortir la route d’un artisanat archaïque et conservateur pour l’amener à un niveau industriel et à la mécanisation. ni trop peu de goudron.1. C’est à cette époque qu’apparaissent les premières spécifications relatives tant aux matériaux qu’à la façon de les mettre en œuvre. . Mais on s’aperçoit ensuite qu’il ne fallait ni trop. Avec l’apparition des véhicules plus lourds et plus nombreux.2 Historique Les premières véritables chaussées furent construites par les Romains pour leurs voies impériales. notamment les poids lourds avec son essieu simple de 13 tonnes.goudron) liants hydrauliques (ciment) Concevoir une chaussée. .Depuis les années 50. Il importe donc au stade de l’étude de connaître le coût de chacune des solutions. Les procédés de construction doivent être économiques et les matériaux utilisés doivent être bon marché et résistants vu l’importance des surfaces devant être pourvues de chaussées. c’est à la fois éditer les normes auxquelles il convient que les matériaux satisfassent et décider de la nature et de l’épaisseur des couches successives à réaliser. Les chaussées sont constituées par des empilements de couches successives de matériaux auxquelles on a été amené à leur conférer l’imperméabilité et cohésion grâce à deux liants produits à grande échelle : liants hydrocarbonés (bitume . 1. confortables et sûres. un deuxième avantage des chaussées est d’offrir aux véhicules des surfaces unies. Mais ces diverses solutions n’entraînent pas forcément les mêmes dépenses de construction. avec les nouvelles conditions de trafic. c’est à dire procurant le même service aux usagers et constructibles. peu sonores. Il est toujours possible de concevoir plusieurs types de chaussées techniquement équivalentes.3 Construction des chaussées L’objet premier des constructeurs de routes est la réalisation de chaussées résistantes aux passages des véhicules. C’est l’une des tâches de l’ingénieur d’entreprise que de définir aussi précisément que possible les opérations à exécuter compte tenu du matériel dont il dispose. les anciennes solutions type empierrement ou macadam se sont avérées insuffisantes. Les matériaux utilisés sont des matériaux pierreux provenant de roches concassées ou de gisement de graviers. il reste à construire la chaussée. et l’on a été amené à généraliser l’emploi de matériaux agglomérés par un liant tant pour le corps de chaussée que pour la surface. La chaussée a donc pour but de permettre la circulation en toute saison et sans autre intervention qu’un simple entretien de sa surface. Et encore. plus rapides. Certaines sont plus économiques. plus sûres. de nombreuses solutions sont possibles. Il faut alors réunir le personnel et le matériel apte à réaliser un ouvrage conforme à celui conçu. Le choix de la solution étant fait. 2 Situation actuelle de L'Algérie et les perspectives futures La route joue un rôle de première importance. dès lors.4 Engagement du 1er réseau structurant: o Autoroute Est-Ouest.1. tout l’intérêt que représente le développement du réseau routier ainsi que sa sauvegarde. Préservation des 1er et 2ème réseaux structurants.3 Engagement du 2ème réseau structurant : o Autoroute des hauts plateaux. o Route transsaharienne. o 2ème rocade autoroutière d’Alger.1.1. Cela reflète la prédominance du mode de transport routier par rapport aux autres modes. 2. o Transformation d’une partie de la transsaharienne en autoroute. Développement des systèmes d’inter. et décliné en trois phases : 2. Quatrième phase 2020-2025 Construction du 3ème réseau structurant • Engagement du 3ème réseau structurant . o Pénétrantes Nord-Sud. Engagement de la mise à niveau aux normes internationales des infrastructures de base (conception. On comprend. Le réseau routier est constitué de 112 696 Km et 4 910 ouvrages d’arts. . Engagement des actions principales d'inter-modalité (Route/Rail /Aéroport/Port).1. car. études et réalisations). 90 % du volume des échanges (de personnes et de marchandises) se font par transport routier.1 Schéma directeur routier et autoroutier Le schéma Directeur et Autoroutier (SDRA) 2005/2025 est le référentiel de développement à court. Engagement des systèmes d’exploitation et de péage Maitrise du système d’inter-modalité Troisième phase 2015-2020 Modernisation des systèmes de gestion et d’intermodalité • 2.2 Deuxième phase 2010-2015 Construction du 2ème réseau structurant • • • • • 2. o Liaisons autoroutières reliant aux principaux centres urbains des 34 wilayas. ainsi que les aéroports et ports. moyen et long terme des infrastructures routière et autoroutière découlant d’une vision globale et d’une planification stratégique à l’horizon 2025. Mise à niveau du réseau existant Poursuite du programme de développement du 1er réseau structurant et consolidation et préservation du patrimoine. dans notre pays.1 Première phase 2005-2010 Construction du 1er réseau structurant • • • • 2. construction et développement des infrastructures. Modernisation des systèmes de gestion et d’exploitation.modalité. Parachèvement. mais chaque pays peut établir sa propre réglementation tout en respectant les principes généraux.1% 130 839 3. Pour les véhicules automobiles : • véhicules à deux essieux = 19 tonnes • véhicules à trois essieux = 26 tonnes • véhicules articulés = 38 tonnes Charge maximum : 13 tonnes par essieu.2 Quelques caractéristiques des véhicules Les principes généraux sur les caractéristiques des véhicules admis à circuler sur les routes ont été réglementés dans le code de la route (convention internationale sur la circulation routière.50 m.C.2% Actuellement les campagnes de recensement sont menées régulièrement sur les principaux axes du pays par les Directions des Travaux Publics des wilayas.14% 1.00% 4. Hauteur maximum = 4 m.47% 589 615 21. assure une partie du confort.26% 8 931 0.68% 2.3% 70 070 1.9% 4 171 828 100.9% 115 972 2. conditionne la tenue de route. Les caractères de la circulation routière 3.3 Données statistiques La connaissance de la circulation routière est indispensable tant au planificateur qu’à l’ingénieur routier.68% 11.69% 3.Genève 19/09/1949). Longueur maximum = 12 m (11m normale) = 15 m (véhicule articulé sans remorque) = 18 m (avec remorque).52% 3. Poids total : 5 tonnes / ml de distance entre 2 essieux extrêmes.0% 3 359 0. Le recensement en Algérie effectué en 2009 à l'aide des immatriculations réalisées par les wilayate indique la répartition suivante (ONS) Tableau 1 : Répartition du parc National automobile.32% 2 772 641 100. . Genre de véhicules Véhicules de tourisme Camions Camionnettes Autocars-autobus Tracteurs routiers Autres tracteurs Véhicules spéciaux Remorques .1 Notion sur les pneumatiques Le pneumatique est l’organe qui relie le véhicule à la chaussée. déterminer les dimensions à donner aux routes et apprécier l’utilité des travaux projetés. Largeur maximum (toutes saillies comprises) = 2. le freinage et la stabilité dans les virages. C’est lui qui transmet les charges.27% 28 870 1.00% Au 31/12/2009 T.semi-remorques Motos TOTAL Avant 1997 Nombre % 1 599 175 57.A Nombre % % 2 593 310 62.08% 1. l’étude de la circulation sur tout le réseau routier est nécessaire pour élaborer les plans d’aménagement ou transformation de l’infrastructure.10% 90 386 3.16% 5.9% 63 417 1.04% 46 115 1.4% 10 978 0.68% 290 267 10.20% 2 740 0. Pression de gonflage des pneumatiques ≈ 8 Kg / cm2. 3.78% 2. Sur le plan de construction routière.26% 1.• • 3 Parachèvement du maillage prévu par le schéma directeur à l’horizon 2025 Préparation des conditions au lancement du futur programme projeté à l’horizon 2050.66% 116 542 4.2% 362 257 8.1% 821 626 19. 3. Les routes de montagnes. condition de visibilité. il y a les routes revêtues en enrobés. Les routes « de rase campagne ».).Critères appréciés de façon qualitative. 4 Détermination du niveau de service 4.2 Les routes urbaines . décélération. études prospectives du taux de motorisation.3 Classification d’ordre constructif .Qualité rendue à l’usager (débit horaire admissible).2. etc. le réseau routier est constitué à la fois de routes revêtues et de routes non revêtues.Paramètres caractéristiques de la dynamique des véhicules (coefficient de frottement pneuschaussées. 4.. condition de confort).. dévers maximal). Classification d’ordre fonctionnel et type d’usage .Géométrie (largeur des voies. . est caractérisé par le respect de seuils relatifs aux critères suivants : . non seulement la poursuite des études de trafic et l’auscultation des chaussées entreprises par ailleurs. . .1 Définition Le niveau de service Nij d’une route de catégorie Ci se développant dans un environnement Ej. en enduits superficiels (couche de bitume ou émulsion de bitume et de gravillons) et les routes en béton.Paramètres physiques fondamentaux du comportement de l’usager (temps de réaction. o Les routes ou rues piétonnes ou chemins piétons sont réservées aux piétons..Incidence sur les régions traversées . situées en forêt. soumises à des contraintes particulières d’aménagement et d’entretien.1 Classification d’utilité pratique et de situation - 4.Mode d’exploitation et financement .Les routes réservées à certaines catégories d'usagers (cyclistes ou piétons) ont des dénominations spécifiques : o Le réseau « véloroute et voies vertes » doit en Europe permettre la circulation des vélos à moindre risque. 4. mais également des études complémentaires (statistiques d’accidents..Nature du revêtement.2.2. . .Permanence de la liaison . 3 d’ordre constructif 4 faisant état de la nature du trafic 5 d’ordre administratif et juridique 4.2 Classification des routes Une classification quelle qu’elle soit est en général conçue à partir d’un certain point de vue. On distingue les routes revêtues des routes en terre. . sont une autre dénomination des routes interurbaines . gabarit). Parmi les routes revêtues.Vitesse du véhicule. Les routes forestières. accélération.La prévision de la circulation future pour un choix rationnel des aménagements routiers nécessite. selon une certaine base de jugement c’est à dire selon un critère qui peut être : 1 d’utilité pratique et de situation 2 d’ordre fonctionnel et type d’usage. Les routes interurbaines . 4. . Les données relatives aux réseaux routiers de l'Algérie figurent au tableau suivant : Le réseau routier qui irrigue notre pays comporte aujourd’hui.1 Catégorie de la route L'ensemble des itinéraires de l'ALGERIE peut être classé en cinq catégories fonctionnelles. Catégorie 4 : Liaisons des centres de vie (E) avec le réseau des catégories 1 et 3.5.2.1302 ouvrages d’art sur chemins de wilayas. Catégorie 1 : Liaisons entre les grands centres économiques. les centres d’industrie lourde (A) Liaisons assurant le rabattement des centres d’industrie de transformation (B) sur ce réseau.Chemins communaux : 59 645km dont 37 246km revêtus.Chemins de wilayas : 23 771km dont 22 027km revêtus. ce réseau est formé de : . RN5 et RN4 sont les routes les plus chargées) 4.2. .4.Routes nationales : 29 280km dont 26 087km revêtus.2642 ouvrages d’art sur les routes nationales.4 Classification faisant état de la nature du trafic D’après les campagnes de comptage une classification de réseau algérien a été établie selon la consistance du trafic (RN1. 1 études générales techniques et économiques des aménagements routiers B 40 normes techniques d'aménagement des routes MTP 10/1977 . .1. . Catégorie 5 : Routes et pistes non comprises dans les catégories précédentes. 112. Catégorie 2 : Liaisons entre les centres d’industrie de transformation (B) Liaisons assurant le rabattement des pôles d’industries légères diversifiées ( C ) sur le réseau précédent (Cat . . correspondant aux finalités économiques et administratives assignées par la politique d'aménagement du territoire 1: Figure 1 : Classification des routes en Algérie.) Catégorie 3 : Liaisons des chefs-lieux de daira et de wilaya (D) non desservis par le réseau précédent.5 Classification d’ordre administratif et juridique Elle est fondée sur les notions de propriétés.2.966 ouvrages d’art sur les chemins communaux. éventuellement aussi sur la question des compétences en matière de planification générale et d’approbation des projets définitifs. de financement et d’entretien. avec le réseau des catégories 1 et 2.696 km de routes dont 85 360 km sont revêtues soit 77 % du réseau et 4910 ouvrages d’art. ls .3 → sinuosité moyenne σ > 0.3 Conclusion : Sinuosité Relief Plat Vallonné Montagneux Faible E1 E2 Moyenne Forte E2 E2 E3 E3 E3 4.Dénivelée cumulé moyenne au Km : h / L permettant de mesurer la variation longitudinale du relief avec h : dénivelée totale = ∑ hi = ∑ ρi .4.3 Détermination du niveau de service Figure 4 : Niveau de service des routes Classement de l’itinéraire dans l’une des catégories socio-économique Ci (i=1à5) Dénivelées Cumulées Sinuosité Environnement Ej ( j=1 à 3 ) Détermination du niveau de service Nij objectif dans chaque zone.2.2.2 Environnement de la route Ej Caractérisé par : .1< σ ≤ 0.5% 1. li et L : longueur itinéraire.1 → sinuosité faible 0. Prise en compte des 7 critères caractérisant Nij . h/L ≤ 1.5. 4.5.5%<h/L ≤ 4% h/L >4% montagneux → → → terrain plat terrain vallonné terrain Figure 2 : Variation longitudinale du relief .Sinuosité moyenne : σ = = longueur des courbes de R ≤ 200m / longueur totale L ls = l1 + ---------+l5 (R ≤ 200m) L = LAB σ ≤ 0.3 → sinuosité forte Figure 3 : Tracé en plan. 1. pierre taillée ou béton bitumineux. c’est à dire dans les limites du domaine public. c’est à dire dans les limites des terrassements. Remplacée aujourd’hui par les glissières de sécurité. L’emprise de la route est la surface de terrain appartenant à la collectivité.1. C’était une surélévation (petite digue de terre) aménagée à la limite extérieure de l’accotement en vue de la sécurité des usagers. entre fossés ou crêtes des talus en remblai. Une piste cyclable est une voie aménagée sur l’accotement. comprend la chaussée. Ils peuvent être dérasés ou surélevés. Une voie est une bande de la chaussée correspondant à une largeur de véhicule et circulée dans un seul sens. La chaussée est la partie de la route affectée à la circulation des véhicules. La plate-forme. plus les accotements (éventuellement y compris terre .5 Nomenclature routière 5. Une voie d’arrêt (bande de stationnement) est une bande auxiliaire adjacente à la chaussée.50 m) réservée de chaque côté de celle-ci pour la circulation des cycles (pas exclusivement). ils sont généralement séparés de la chaussée par une bordure surélevée. La banquette ne se pratique plus guère. Elles peuvent être arasées ou surélevées. destinée au freinage et à l’arrêt de véhicules en panne. Une bande cyclable est une bande faisant partie de la chaussée (largeur environ 1. Figure 9: Profils types selon le terrain Profil en travers. pavés. Les trottoirs sont des accotements spécialement aménagés pour la circulation permanente des piétons . caniveaux et saignées à travers les accotements sont destinés à l’assainissement des chaussées.pleins et voies auxiliaires).1 Eléments géométriques : La route est placée sur le terrain qui est naturel avant tous travaux ou préparé après exécution des terrassements.1 Terminologie : 5. Les bordures sont des dispositifs de séparation ou de limite le long des voies ou chaussées. . séparée de la chaussée proprement dite par un terreplein ou une bordure.1. L’assiette de la route est la surface du terrain réellement construite pour créer la route (y compris les talus). Les dispositifs appelés fossés. en béton coffré. Les accotements sont les zones latérales qui bordent extérieurement la chaussée. La route peut être à chaussée unique ou à chaussée séparées par un terre-plein central. 00m (1) 4 5 3. Tableau 3 : largeur des bandes d’arrêt d’urgence Catégorie 1 2 Voie de circulation 3.25 m pour les chaussées de 10.50 m assurent le croisement de 2 poids lourds dans des conditions de sécurité satisfaisantes (2 voies de 3. Elle est comprise entre 2 m pour les chaussées de 6 m ou 7 m.25m ou 2.25m ou 2. en gênant le moins possible les véhicules circulant sur la section courante.00m exceptionnel - .Bandes d’arrêt d’urgence La bande d’arrêt d’urgence a pour objet de permettre le stationnement d’urgence d’un véhicule en panne.50 m pour les chaussées de 14 m de largeur.00 m assurent le croisement de 2 VL).2 Eléments constructifs :. R (m) .Voies de circulation La largeur des voies qui peut varier selon la position de la voie dans le profil en travers et la nature des véhicules susceptibles de l’emprunter.1. est fonction de l’encombrement de ces véhicules.1. 2.00m 2. une surlargeur par voie S(m) = 50 doit être prévue si R < 200 m. Figure 11: En déblai Figure 12 : Profil mixte.00m 3.00m ou 2. En courbe.50m (1) 3.50m (1) cas de trafic important ou fortement hétérogène Bande d’arrêt 3 3.1.2 ≠ types de couches de la superstructure Largeur des éléments du profil en travers .50m 2.50 m et 2.50m 3. deux voies de 3. Figure 13: 5. 5.Figure 10 : En remblai. En alignement.00m 2. Le choix de la largeur de la bande d’arrêt éventuelle est un compromis entre le désir d’assurer la sécurité maximale des usagers et le souci de limiter les investissements à des montants raisonnables.