___________________________________________________________________________ ENIT BP 37 Le belvdre 1002 Tunis Tl. : (216) 71 874 700 Fax : (216) 71 872 729

CAHIER DES TRAVAUX DIRIGES

Jamel NEJI DGC Fvrier 2014

1

I- RESEAU ROUTIER TUNISIEN I-1 Quelles sont les catgories administratives des routes en Tunisie. Comment lusager les reconnat ? I-2 Prsenter les particularits dvolution du rseau routier tunisien par rapport lvolution du parc de vhicules ?

II- ETUDE DE LA CIRCULATION ROUTIERE II-1 De quel type de comptage on a besoin pour tudier un carrefour ? Appuyer votre rponse par un schma. II-2 Pour tudier la circulation de A vers B, un sondeur se place au point X (prs de la borne) les 30 jours doctobre de 10h 11h30 et de 15h 16h30. Il rapporte enfin une Moyenne Journalire Annuelle MJA de 2000 UVP. Commenter cette opration.

II-3 Etablir la courbe dbit-vitesse pour une voie. Commenter cette courbe (surtout les 3 points particuliers). Placer sur cette courbe les 6 niveaux de service qui refltent le degr satisfaction de lusager. Quels sont les 3 paramtres qui caractrisent ces niveaux de service ? II-4 Dvelopper la relation entre la courbe de la question II-3 et le profil en travers dune route ? II-5 Un comptage de la circulation sur une route voie unique par sens a montr que le dbit horaire fluctue entre 1500 UVP et 1800 UVP. Commenter cette situation. Que proposez-vous ? II-6 Quelles sont les diffrences entre une matrice Origine - Destination en MJA et celle en heure de pointe ? Donnez des exemples. II-7 La figure suivante montre la disposition des 4 agglomrations A, B, C, et D :

2

Une route nationale RN traverse les 3 agglomrations A, B, et D. La liaison entre B et C est assure par une route rgionale RR. Il sagit dans cette question dtudier lopportunit de cre un nouveau itinraire entre A et D. Prsenter et dvelopper la dmarche suivre. Expliquer laide dexemples. II-8 On adopte dans cette question la mme configuration prsente au II-7. Un comptage et une prvision de la circulation vous indiquent qu' la mise en exploitation de litinraire A-D, la matrice O/D (UVP/h) en heure de pointe du matin est la suivante.

A B C D A 900 750 350 B 300 650 1550 C 550 650 1550 D 400 3100 2350

Complter cette matrice. Dessiner le profil en travers de cet itinraire. II-9 On adopte dans cette question la mme configuration prsente au II-7. On suppose que la population de B est de 5000 habitants. Sur la route nationale RN, on a comptabilis une moyenne journalire annuelle MJA de 14000 UVP en A en 2012. Le taux de croissance annuel du trafic est pris forfaitairement gal 5%. Une enqute par papillons a t ralise un jour ouvrable davril 2012. Les papillons taient colls sur 900 vhicules lgers (VL) et 100 poids lourds (PL) partant de A. On a observ en C au total 300 VL et 30 PL dont 180 VL et 20 PL portaient des papillons. On a observ en D au total 900 VL et 100 PL dont 600 VL et 75 PL portaient des papillons. Traduire ces rsultats sous forme de matrices origine/destination (O/D) en distinguant les circulations lgres et lourdes. Les valeurs manquantes peuvent tre apprcies par une observation du contexte local, ou dfaut, en utilisant le graphe suivant en lappliquant au plus faible des flux issus de B. Construire la matrice origine/destination (O/D) en MJA lhorizon 2018.

% du trafic de transit en fonction du logarithme de la population de lagglomration traverse

3

III- ETUDE DU TRACE Vitesse de rfrence : III-1 Quelle est la vitesse de rfrence Vr dun projet routier et comment la choisir ? Quelle est la diffrence entre cette vitesse et la vitesse dapproche ou de projet . III-2 A partir de Vr les normes permettent de calculer les caractristiques minimales des points particuliers dun projet routier. Enumrer 6 exemples de caractristiques minimales. III-3 Le taux de croissance annuel du trafic est pris forfaitairement gal 8% et pendant les heures de point le dbit horaire est de lordre de 1500 vhicules par heure. Le site tant non trs accident. Le projeteur hsitait entre 80km/h et 100km/h pour la valeur de la vitesse de rfrence. Quel choix auriez vous pris ? Justifiez votre rponse en sappuyant sur ELECTRE III.

Trac en plan : III-4 Dans la conception du trac en plan dune route, lingnieur doit grer des contraintes. Expliquer. III-5 Un virage droite doit prcder, concider ou succder un point haut. Justifier votre rponse. III-6 La vitesse de rfrence choisie est 60 km/h. Nous proposons le trac suivant. Commenter cette proposition (points positifs et ngatifs). Laxe en vert est une variante de rectification, commenter.

III-7 Estimer en partant du schma suivant -en indiquant dans quels cas il faut faire- la distance de visibilit minimale ncessaire pour entreprendre une manuvre de dpassement ou linterrompre en toute scurit. Pendant cette manuvre le vhicule A utilise ses rserves maximales dacclration et de dclration, les vhicules B et C sont vitesse constante gale la vitesse de projet.

4

Raccordement progressif : III-9 La courbe dquation R L = A est une courbe de raccordement progressif. Quelle est son utilit ? Quand elle nest pas ncessaire ? Comment dterminer son paramtre ? III-10 Laxe en plan du trac ci-dessous est celui d'un tronon d'une route nationale dimensionne avec la vitesse de rfrence Vr = 60 km/h (ft = k = 0.13 et d = 5%).

a) De quoi est compos cet axe ? Commentaires. b) Choisir les courbes de raccordement et dterminer leurs paramtres. c) Dterminer les caractristiques de ces courbes (X, Y, , ). d) Calculer t1 et t2 et les longueurs brutes des arcs de cercles Lc (avant introduction des courbes de raccordement) e) Calculer les longueurs nettes des arcs de cercles lc (aprs introduction des courbes de raccordement) f) Calculer les longueurs rsiduelles des alignements droits (aprs introduction des courbes de raccordement) g) Reprer les points singuliers (sommets, points de tangence, points de raccordement, ) h) A laide de ces points, reproduire lchelle cet axe en plan sur un papier millimtr.

Profil en long :

III-11 Estimer la valeur du rayon minimal absolu Rv du parabole de raccordement en point haut en fonction de la vitesse du projet et des donnes du problme : Voir figure ci dessus.

5

III-12 Quels sont les principaux critres de conception du profil en long dune route. Enumrez au moins cinq de ces critres. III-13 Commenter un projet routier comportant une succession priodique de point haut-point bas . Justifier votre rponse. III-14 Estimer la valeur du rayon minimal absolu Rv du parabole de raccordement en point bas en fonction de la vitesse du projet et des donnes du problme : : Demi angle du faisceau lumineux ha : hauteur des phares au dessus de la chausse. Rv : Rayon vertical du parabole de raccordement S : Distance de visibilit ncessaire m : Changement de dclivit en %

Coordination entre les lments dun projet : III-15 Trois aberrations (au moins) sont relever sur le projet de la figure suivante. Lesquelles ? Quelles alternatives proposez-vous ?

6

Profil en travers : III-16 Citer les principaux lments dun profil en travers dun projet routier. III-17 Prsentez 5 situations o lon doit changer de profil en travers type dans un dossier dexcution dune route. Carrefours et changeurs : III-18 Quels sont les conflits lmentaires dans un carrefour. Justifier votre rponse par des schmas. III-19 Quels sont les carrefours niveau et les carrefours dnivels. Justifier votre rponse par des schmas. III-20 Discuter la faisabilit de la bretelle daccs lautoroute suivante. Concevoir cette bretelle et calculer ses caractristiques.

III-21 Charg de lamnagement 2 x 2 voies de la route nationale RN 1 entre Sousse et Sfax, on est amen tudier la dviation dEl Jem, et en particulier, lamnagement du carrefour nord avec lancienne RN 1. La disposition des lieux est la suivante :

a) Pour tudier lintrt de cette dviation et esquisser lamnagement du carrefour, il convient de dterminer le trafic futur de cette dviation. Quel type denqute proposez-vous ? Dcrire en donnant les principales caractristiques (moyens, dure, frquence, prcautions, ).

b) Pour le carrefour nord, lenqute nous a fourni les matrices origines destinations (O/D) suivantes en heure de pointe du soir (HPS) et en moyenne journalire annuelle (MJA). Le trafic poids lourds (PL) reprsente 15 % du trafic total sur la RN 1 et 10% sur la RR87. On propose les 6 variantes damnagement suivantes. Commenter ces propositions en dgageant les points positifs et ngatifs. Retenez-vous une variante? (Consulter ICTARN Principes gnraux damnagement des carrefours)

7

8

Variante 1

Variante 2

Variante 3

9

Variante 4

Variante 5

10

Variante 6

11

IV- LE DRAINAGE ROUTIER

IV-1 Prsenter la procdure dtude du drainage routier. Etayez votre prsentation par des schmas. IV-2 Indiquer les sources dattaque de leau sur la chausse. Quelles sont les consquences ? Etayez votre prsentation par des schmas. IV-3 Quelle est la relation entre le choix de la priode de retour et les dimensions des ouvrages hydrauliques routiers.

V- GEOTECHNIQUE ROUTIERE ET TERRASSEMENTS V-1 Indiquer 3 moyens de contrle de la compacit in situ. Expliquer votre rponse par un schma. V-2 Le G.T.R. peut tre considr comme un outil daide la dcision pour un ingnieur routier. Expliquez et donnez des exemples. V-3 Expliquer lutilit de lemploi des gotextiles en technique routire en insistant sur les quatre proprits essentielles des gotextiles. V-4 Il sagit de ltudie gotechnique et des terrassements dun tronon dune route rgionale de 973,20 m de longueur. La ligne projet de terrassement montre lexistence de dblais et de remblais : voir profil en long ci joint. Le profil 19 montre les profils en travers en dblais et le profil 39 renseigne sur les profils en travers en remblai.

a) Calculer les volumes des dblais et des remblais de ce tronon laide de la mthode de la moyenne des aires et en utilisant la simplification indique pour la dtermination des surfaces de dblais et de remblais.

On se propose dtudier la possibilit dutiliser les sols des dblais en remblais. Pour cela des sondages ont t effectus. Les rsultats didentification des sols extraits des sondages S100 et S101 du profil 19 sont donns titre dexemple. Le technicien ayant suivi les sondages, a relev scrupuleusement sur les fiches jointes la nature visuelle des couches de terrain rencontres en fonction de leur profondeur. Les rsultats des essais gotechniques raliss sur des chantillons prlevs ont t reports dans les colonnes correspondantes sur les mmes fiches en regard de la couche de sol correspondante.

b) Dterminer les appellations gotechniques des sols rencontrs en utilisant la Classification Universelle (ou LPC) et le diagramme de plasticit.

c) Reconstituer les diffrentes couches de terrain sur le profil 19.

d) Dterminez la classification selon le GTR des diffrents sols en place.

e) Proposez les conditions de mise en uvre en remblai de chacun de ces sols si le chantier de

terrassement est prvu pendant la saison estivale (juin septembre) et si les compacteurs utiliss par lentreprise sont de type VP4.

f) Mme question si les compacteurs utiliss par lentreprise sont de type VP1.

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

VI- MATERIAUX ROUTIERS

VI-1 Quelles sont les diffrents matriaux utiliss en technique routire. Leurs particularits ? VI-2 Quelle est la dmarche de formulation dun enrob bitumineux ? VI-3 Quelles sont les particularits du comportement mcanique de lenrob bitumineux ? VI-4 Le comportement mcanique de lenrob bitumineux peut tre schmatis par le comportement du modle suivant :

Kk

Ressort Amortisseur

Etablir lquation diffrentielle qui rgit le comportement de ce modle. Rsoudre cette quation en supposant que la contrainte applique est de la forme sin (t). Commenter ce rsultat.

VII- DIMENSIONNEMENT DES STRUCTURES DE CHAUSSEES VII-1 Quels sont les diffrents types de structures de chausses. Prsenter leurs particularits et leurs diffrences. VII-2 Le dimensionnement des structures de chausses dpend de 4 paramtres essentiels. Quels sont ces paramtres ? VII-3 Quel est lessieu de rfrence ? Expliquez la mthode avec laquelle on estime le nombre total quivalent dessieux de rfrence partir de lhistogramme des poids lourds. VII-4 Comment prendre en compte les particularits du comportement mcanique de lenrob bitumineux dans le dimensionnement des structures de chausses ? VII-5 Quelles sont les diffrences entre les structures de chausses en largeur roulable et en accotement. Citer au moins trois de ces diffrences en expliquant leurs causes. VII-6 Prsenter la mthode tunisienne de dimensionnement des structures de chausses base sur le catalogue. VII-7 Il sagit de dimensionner la structure de chausse dun tronon de route nationale situe dans la rgion de Tunis. La mise en service est prvue pour janvier 2017. La dure de vie projete de la chausse est de 15 ans avec un taux de croissance annuel de 6 %. Un comptage de la circulation effectu en 2010 a donn les valeurs suivantes :

Type de PL F1 F2 G1 G2 H I MJA (1 sens) 200 150 40 30 125 175

32

Une campagne gotechnique a montr que les CBR ltat naturel et aprs 4 jours dimbibition taient respectivement de 16 et 5. Une centrale de produits noirs ainsi que deux carrires ne sont pas loin du site.

a) Dterminez le nombre cumul Ne dessieux de 13t susceptibles de parcourir la chausse durant toute sa dure de vie.

b) Dterminez les classes du trafic et du sol.

c) En dduire la structure de chausse en utilisant le catalogue de la DGPC (1984).

d) Le nombre Ne dessieux de 13t est dj calcul en a). La loi de cumul des dformations pour

les matriaux non traits (y compris sol) est de la forme : z = a N b avec : z = dformation verticale a = 0.021 b = -0.24

Cette dformation tant la dformation admissible pour le trafic donn. Les dformations effectives sont calcules par le logiciel ALIZE. La structure adopte est la suivante : Couche de roulement : 5 cm de bton bitumineux Module E = 6000 MPa Couche de base : de 15 33 cm de Grave TV 0/20 Module E = 600 MPa Couche de Fondation : 20 cm de Grave TV 0/31.5 Module E = 200MPa Sol support : plate-forme de Module E = 70 MPa Tous les coefficients de Poisson sont de 0.25.

En faisant varier lpaisseur de la couche de base de 15 cm jusqu 33 cm, calculer sept variantes de structure de chausse. Prsenter les rsultats sur courbe (Excel). Discuter et proposez une structure admissible.

Coefficient dquivalence lessieu de 13t des PL

Catgorie F1 + H F2 + G1 + G2 I Aq 13 tonnes 0,24 0,92 0,07

Dfinition des classes de trafic

Classe Nombre de passage cumuls de lessieu de 13t (en million)

T1 2-4 T2 1-2 T3 0,5-1 T4 0,18-0,5 T5 0,09-0,18

Dfinition des classes du sol

Classedesol CBR caractristique (%) S1 5 - 8 S2 8 - 12 S3 12 - 20 S4 > 20

33

34

35

GardePEL_td_12PEL_td_13PET_td_14PET_td_15PET_td_16TD_Routes_Cahier