: CADRE THEORIQUE ET GEOGRAPHIQUE - Etudes Topographiques des Projets Routiers à relief diffici

La réalisation d’une étude topographique pour le projet de construction de la route Natitingou-Boukoumbé-Korontière s’inscrit dans le cadre d’une opération d’aménagement.

Il est donc nécessaire de définir au préalable les cadres théoriques et géographiques de ladite étude.

1.1- Cadre théorique

Cette partie du travail a été consacrée à la problématique du sujet, aux objectifs de l’étude, aux hypothèses de recherche, à la méthodologie de recherche, ainsi qu’à la définition des concepts principaux.

1.1.1- Problématique

Le Règlement N°14/2005/CM/UEMOA du 16 décembre 2005 a été élaboré pour fixer en phase post projet les conditions d’exploitation des routes dans l’espace UEMOA et ne met l’accent que sur l’harmonisation des normes et des procédures du contrôle du gabarit, du poids et de la charge à l’essieu des véhicules lourds de transport de marchandises dans les états membres de l’Union Economique et Monétaire Ouest Africaine. Ce règlement vise à préserver les routes des dégradations précoces et conçoit que les vraies conditions d’exploitations celles relatives à la géométrie des chaussées, sont remplies dans la mesure où on suppose que les études d’aménagement et de construction ont déjà pris en compte tous les aspects liés au confort et à la sécurité. Mais force est de constater que dans la réalité, lors des travaux de construction et ou de reconstruction, on assiste à des rectifications de tracé, à des modifications des aménagements, à des corrections de déclivités sur des pentes et rampes, à des améliorations techniques sur des zones dites

‘’points noirs’’ c'est-à-dire des zones accidentogènes.

Nous n’en voulons pour preuve que :

 Les récentes rectifications au niveau du tracé en plan et du profil en long apportées au tronçon Godomey-Bohicon de la Route Nationale Inter-Etats N°2 dans les dépressions d’Allada et de lama, route pourtant revêtue avant la reconstruction.

 Les résultats des inspections et des derniers recensements des zones accidentogènes au niveau du Centre National de Sécurité Routière – CNSR – sur le réseau routier ; Ces constats laissent apparaître que la sécurité et le confort des usagers ou la sécurité des

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Présenté et soutenu par Kéda Kadoukpè Myriame Josée en vue de l’obtention du diplôme

La route objet de notre étude relie deux Communes (NATITINGOU-BOUKOMBE). Elle se trouve dans une zone montagneuse qui présente un relief difficile nécessitant une attention particulière surtout en, ce qui concerne la conception géométrique.

Tenant compte de son caractère touristique, de sa connexion avec le réseau routier Togolais, des pôles de commerce que constituent Natitingou et Boukoumbé, cette route doit supporter non seulement un trafic local mais aussi un trafic de transit entre le Bénin et le Togo.

Au nombre des spécificités de la zone on peut noter entre autres : le relief accidenté qui selon le profil topographique constitue un facteur défavorisant et nécessite plus d’efforts surtout sur les rampes dont les déclivités sont de l’ordre de 15 % à 16 %.

Les problèmes de mobilité humaine ont été mises en exergue aussi à partir des investigations menées sur le site et qui ont révélé que la préoccupation majeure des populations se situe au niveau des conditions de circulation liées à l’état de dégradation de la route qui affectent le confort et la sécurité des personnes et des biens au cours du transport jusqu’à destination. Des dommages et des pertes sont souvent enregistrés et ne favorisent pas l’éclosion du commerce (Justin,2016).

Au titre des dégradations il est noté entre autres :

 la forte érosion avec perte de matériau de la couche de roulement ; ce qui laisse apparaître les roches sous-jacentes ;

 la bande carrossable très étroite à cause de la nature argileuse du sol par endroit et de la morphologie du site très favorables à l’érosion et souvent à la base du mauvais état de praticabilité de cette route surtout en saison pluvieuse.

Des constats faits sur le terrain, surtout en saison des pluies font état :

 des cas de glissade des motos et d’enlisement des véhicules ;

 des cas de renversement de marchandises suite au déséquilibre et/ou à l’enlisement des véhicules de transport ;

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 le ruissellement de l’eau sur la piste en lieu et place des fossés.

Toutes choses qui favorisent la formation des nids de poule de profondeur non négligeable.

Le tableau I-1 nous présente les différents types de dégradations rencontrées sur le projet.

Tableau I-1 : Différents types de dégradations et leurs descriptions

Types de dégradation Photos

Ornières

Photo I-1 : Affaissements localisés de la couche de roulement . Source : résultat d’enquête, AOUT 2017

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Types de dégradation Photos

Traverse

Photo I-2 : Ecoulements transversales qui coupe la chaussée Source : résultat d’enquête, AOUT 2017

Ravinement

Photo I-3 : Saignée plus ou moins grande de la couche de roulement Source : résultat d’enquête, AOUT 2017

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Types de dégradation Photos

Nids de poule

Photo I-4 : Cavités de forme arrondie à bords plus ou moins francs à la surface de la couche de roulement

Source : résultat d’enquête, AOUT 2017

Cette situation oblige les usagers à se frayer un chemin dans la brousse afin de pouvoir contourner les obstacles, augmentant de ce fait la durée du trajet et causant d’énormes pertes de temps.

Cet état de chose engendre également des manques à gagner à la population d’une part et à la commune d’autre part. Dans le même temps le besoin de la population ne fait que s’accroitre (INSAE, 2013), alors que les efforts consentis pour la production agricole et le transfert vers les marchés sont émoussés du fait de l’état de la route ; ce qui constitue un frein pour le développement durable.

Cette souffrance est encore plus difficile à vivre par des touristes. Ces derniers n’arrivent pas à faire de long trajet, encore moins de visites vers tous les sites touristiques au motif qu’après les visites ils font le constat d’un temps de parcours trop important pour peu de sites visités.

Par ailleurs à Korontière l’un des arrondissements de Boukoumbé se trouve un cours d’eau appelé « Koumangou » et dont l’ouvrage de franchissement se trouve être un dalot dont la section hydraulique est relativement faible par rapport au débit. Toute chose qui occasionne des débordements et des inondations en période de crue. Ce point constitue un

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8 point critique parce qu’il n’existe pas une alternative de contournement alors qu’à la montée des eaux, les usagers de la route attendent au moins 24 heures pour que le niveau des eaux baisse à nouveau.

Tenant compte de l’état d’impraticabilité sur certaines sections de la route, il apparaît urgent de doter les localités de Natitingou, de Boukoumbé et de Korontière d’une infrastructure de liaison avec un niveau d’aménagement acceptable et dont l’étude et la réalisation tienne compte des normes de sécurité et de confort afin d’apporter la réponse aux nombreuses préoccupations exprimées. Il ressort de ce qui précède l’importance des études topographiques de la route Natitingou-Boukoumbé-Korontière.

Pour mener à bien cette étude, des objectifs sont fixés et des hypothèses ont été formulées.

1.1.2- Objectifs

1.1.2.1- Objectif global

L’objectif global vise à améliorer les conditions de vie des populations de l’Atacora par la construction d’une infrastructure routière adéquate contribuant ainsi au développement des dites Communes et de la région.

1.1.2.2- Objectifs spécifiques De façon spécifique, il s’agit de :

 analyser les facteurs de dégradation du tronçon Natitingou – Boukoumbé – Korontière,

 examiner les caractéristiques géométriques et le fonctionnement des ouvrages d’assainissement existants sur le tronçon,

 faire une proposition de tracé géométrique du tronçon Natitingou – Boukombé – Korontière répondant aux normes en tenant compte des différentes contraintes de terrain.

1.1.3. Hypothèses

 les caractéristiques géomorphologiques du terrain, la pression du trafic routier sont à l’origine de la dégradation rapide du tronçon Natitingou – Boukoumbé – Korontière ;

 le manque d’ouvrages d’assainissements et le mauvais état de fonctionnement des ouvrages hydrauliques existants accentuent la dégradation avancée du tronçon ;

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 la conception et la réalisation de cette route répondant aux normes et contraintes de terrain permettra un soulagement des peines de la population ;

1.1.4. Clarification des concepts

Les principaux concepts et notions définis sont les suivants :

 Etude :

Une étude selon Milohin D. (2014) est l’ensemble des réflexions, des idées et des propositions faites sur un sujet, un projet, une situation qui prévaut et qu’il convient d’améliorer pour le bien être d’une communauté ou pour mieux apprécier ladite situation.

C’est aussi le fruit des réflexions menées en vue de concrétiser ou de traduire sur un support les idées générées par le souci de résoudre un problème.

 Route :

La route selon Milohin D. (2014) est une voie de communication aménagée à même le terrain naturel ou sol contrairement aux voies aériennes, maritimes, fluvio-lagunaires et ferroviaires pour relier des établissements humains pour diverses raisons : commerce, subsistance, famine, guerre, désir de voyager, explorations, travail, conquête, découverte etc. C’est donc un espace aménagé et équipé sur un linéaire donné et qui sert de support au volume de circulation des véhicules et qui est appelé à jouer des fonctions essentielles.

 Sécurité :

La sécurité selon Milohin D. (2014) c’est l’organisation des conditions matérielles, physiques, techniques, scientifiques et environnementales pour mettre les usagers d’une route à l’abri des dangers et des accidents de parcours qui pourraient subvenir. Cette forme d’organisation prend en compte non seulement la quiétude de l’usager du véhicule mais aussi celle des autres usagers de la route qu’ils soient à véhicule ou à pied ainsi que celle des riverains à la route.

Cette organisation passe par une règlementation des conditions d’exploitation de la route à travers la légalisation des textes et le respect des normes de conception, de réalisation et d’équipement de la route.

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 Conception d’un projet

La conception selon Milohin D. (2014) est l’art ou la science de mettre en forme une idée en s’appuyant sur les normes en vigueur dans le domaine concerné. C’est une partie de l’étude d’un projet qui prend un aspect graphique ou qui débouche sur un texte qu’on peut exploiter et concrétiser l’idée émise dans le texte d’où l’adage suivant : ‘’ ce que l’on conçoit s’énonce clairement et les mots pour le dire viennent aisément’’

 Aménagement

L’aménagement selon Milohin D. (2014) est l’ensemble de toutes les opérations menées dans le cadre de la construction ou de la reconstruction ou encore de la réhabilitation d’une route à l’exception de la mise en œuvre de la couche de surface et des équipements de la route. Ils intègrent les travaux de terrassement, les travaux de chaussées, les travaux d’assainissement et de drainage des eaux et les travaux de protection.

 Bitumage :

Le bitumage selon Milohin D. (2014) est l’ensemble des opérations permettant le relèvement du niveau d’aménagement de la chaussée d’une route à travers la mise en œuvre d’un revêtement ou d’une couche de surface bitumineuse. Ce faisant il s’agit tout simplement de l’application d’une couche de surface faite de liant hydrocarboné.

 Normes :

Les normes selon Milohin D. (2014) sont définies comme l’ensemble des règles, critères et paramètres de conception, de dimensionnement et de calcul d’un ouvrage ou d’un équipement en vue de satisfaire aux exigences liées à l’exploitation de cet ouvrage ou de cet équipement. Il existe des normes dans le domaine des routes et ouvrages d’art, au niveau du laboratoire pour la réalisation des essais d’identification des matériaux, au niveau du calcul du béton, en hydrologie et hydraulique routière, au niveau de la signalisation verticale et horizontale, pour le dimensionnement des structures de chaussée, etc.

 Géométrie :

La géométrie selon Milohin D. (2014) est cette partie de la science qui s’occupe de la définition, de l’analyse et de la discussion sur les formes et les dimensions dans le plan et

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11 dans l’espace qui nous entourent. Dans le domaine routier cette discipline est connue sous le nom de géométrique ou plus particulièrement topométrie qui est l’ensemble des techniques de mesurage géométriques servant à déterminer la forme et les dimensions d’objets et des lieux sans tenir compte de la courbure de la terre.

 Tracé en plan

Le tracé en plan est la projection sur le plan horizontal du projet. Il est composé d’une succession d’alignement droit, de cercles ou de clothoïdes. A partir du fond topographique obtenu et sur lequel sont matérialisés, les détails (bâtiments, la piste existante, les arbres, les champs, les poteaux électriques et téléphoniques, forêt sacrée, ouvrages hydrauliques existants…), le concepteur projette l’axe en plan du nouveau tracé qui sera approuvé par la mission de contrôle. La projection se fait en essayant de récupérer du mieux que possible la chaussée existante. L’intérêt de la récupération de la piste existante réside dans le fait que la chaussée existante constitue une assise assez favorable du point de vue des travaux de terrassement.

 Paramètres fondamentaux de tracé des voies

Le tracé des voies est régi d’une manière générale par certains paramètres fondamentaux en vue de se conformer aux normes routières en vigueur. Ces paramètres figurent dans le tableau ci-après :

TableauI-2 : Paramètres fondamentaux de tracé des voies

(1) Rnd : rayon en dessous duquel la courbe est nécessairement déversée vers l'intérieur du virage.

(2) Rdni : rayon en dessous duquel la courbe est déversée vers l'intérieur du virage avec une pente fonction linéaire de l/R, comprise entre 2,5 % et 7 %. ^[3]

CATÉGORIE de ROUTE R60 T 80 et R 80 T 100

Rayon minimal : Rm (en m) 120 240 425

Rayon non déversé : Rnd (en m) (1) 600 900 1300

Rayon au dévers minimal : Rdm (1) (en m) 450 650 900

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 Différents types de raccordements

Les raccordements circulaires se trouvent principalement dans les projets routiers.

D’une manière générale, nous avons :

- les raccordements circulaires simples, - les raccordements circulaires composés, - les raccordements circulaires à inflexion, - les raccordements progressifs.

 Principaux éléments d’une courbe de raccordement

La connaissance des principaux éléments d’une courbe de raccordement permet de les calculer en se basant sur les hypothèses géométriques de la mathématique. Le raccordement circulaire simple est un arc de cercle tangent à deux alignements droits. La figure ci-après nous en donne l’illustration.

Figure I-1 : Raccordement circulaire simple R : Rayon de la courbe,

O : C’est le centre de la courbe mais qui est généralement inaccessible,

T : Nommé tangente, c’est le segment de droite reliant le point d’intersection PI au point TC ou CT,

C : La corde, elle est définie comme distance rectiligne séparant les deux points de

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13 tangence

TC et CT,

PI : Point d’intersection des alignements,

M : Point partageant la courbe en deux parties égales encore appelé milieu courbe, L : Appelé développée, c’est la longueur totale de la courbe,

TC : C’est le point de tangence entre l’alignement et la courbe. Il représente aussi l’origine de la courbe,

CT : C’est un point comme le TC mais qui matérialise la fin de la courbe,

∆ : C’est l’angle de déflexion des deux alignements TC-PI et PI-CT, α : C’est l’angle au centre plus précisément au point O.

 Les raccordements circulaires composés

Le raccordement est composé de deux arcs de cercles consécutifs, tangents entre eux.

Généralement pour les raccordements circulaires composés les centres de courbure sont situés du même côté. La position des centres de courbure permet de rapporter au premier type de raccordement pour effectuer aisément le calcul des différents éléments qui le compose. Signalons que le calcul des éléments du raccordement circulaire composé dépend aussi des données (angles aux sommets longueurs des tangentes) dont dispose l’opérateur.

Ainsi à l’aide de la figure ci-dessous nous illustrerons le cas général.

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14 Figure I-2 : Raccordement circulaire composé

La démarche de calcul est la suivante : Dans le triangle SS₁S₂ on peut écrire :

Dans le triangle S₁T₁O₁ et dans le triangle S₂T₂O₂

^[5]

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 Les raccordements circulaires à inflexion

Les raccordements circulaires à inflexion encore appelés raccordements circulaires renversés sont aussi composés deux arcs de cercle dont les centres de courbure sont situés de part et d’autre du point d’inflexion T comme montré sur les figures suivantes :

Figure I-3 : Raccordement circulaire à inflexion entre deux alignements sécants

Figure I-4 : Raccordement circulaire à inflexion entre deux alignements parallèles ^[5]

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Présenté et soutenu par Kéda Kadoukpè Myriame Josée en vue de l’obtention du diplôme sous-type de raccordement, connaissant la distance entre les sommets S₁ et S₂, les angles γ₁ et γ₂, on choisit le rayon R₁ selon le type de route, positionne les points de tangence T₁ et T₁’ par déduction et T tout en respectant la condition d=T₁’T₂ > L mini. Enfin on déduit le rayon R₂, si R₂ convient à ce type de route (R₂≥R₂ mini) la solution est acceptée. Dans le cas échéant le calcul est effectué à nouveau en modifiant le rayon R₁ jusqu’à ce que la condition (R₂ ≥ R₂ mini) soit satisfaite.

 Les raccordements progressifs

Tout véhicule est soumis à une force centrifuge d’intensité inversement proportionnelle au rayon. Quand on passe de l’alignement droit à l’arc de cercle la valeur du rayon passe d’une valeur infinie à une valeur finie, ce qui demande de façon théorique au conducteur une manœuvre brutale et instantanée de sa trajectoire à une distance nulle et sa seule marge

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