Etudes socio-économique et hydrologique

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Trafic routier

Cette étude nous permet de définir le nombre de véhicules empruntant la RN7. Le trafic journalier moyen est donné dans le tableau ci-après.

Tableau n° 12 : Répartition du trafic en véhicules par jour (Année 2001) ( Source : Ministère des transports )

On peut estimer l’évolution du trafic sur la RN7 suivant la formule du modèle de croissance exponentielle :

Tn = T0 * ( 1 + )n

Tn : trafic à l’année n

T0 : trafic à l’année prise comme origine

a : taux de croissance annuel égal à 4 %

L’évolution du trafic est donné dans le tableau ciaprès-.

D’après ce tableau, le passage des véhicules de moins de 10 t est déterminant par rapport aux autres classes de véhicules. Par contre, le nombre de camions ainsi que des essieux articulés aura augmenté de 48 % en 10 ans.On peut ainsi conclure que l’axe reliant Antananarivo-Antsirabe va supporter un trafic assez important.

Etat actuel de l’ouvrage

C’est un pont en BA à deux travées et à une voie d e circulation.

D’après des entretiens auprès des autorités, la date de première mise en service de ce pont remonte vers 1932.

Le pont a été détruit à l’explosif la nuit du 03 Mai 2002. Les principales dégradations observées :

– destruction du pilier massif

– tablier cassé en deux.

Jusqu’à sa réhabilitation, une déviation courte à proximité de l’ouvrage a été construite pour assurer la continuité de la circulation.

Actuellement, l’ouvrage est entièrement réhabilité,mais dans le cadre de ce mémoire, on propose une amélioration du niveau de service à savoir le remplacement de l’ancien pont par un ouvrage à deux voies de circulation en sacha nt l’importance du trafic sur la RN7 et son rôle économique et social.

Etude hydrologique

Caractéristiques hydrologiques du bassi n versant

L’écoulement est fonction des caractéristiques dubassin versant et de la pluviométrie. L’ouvrage à projeter, franchissant la rivière d’An dromba est repérée par les

coordonnées ci-après :

– Latitude : 19° 12’ 26’’ S

– Longitude : 47° 29’ 20’’ E

A – Superficie du bassin versant (S)

La mesure de la superficie S du bassin versant se fait à l’aide d’un planimètre.

S = 321 km²

B – Périmètre du bassin versant (P)

La mesure du périmètre du bassin versant se fait àl’aide d’un curvimètre.

P = 97,2 km

Pluviométrie

Les données pluviométriques de Behenjy obtenues entre 1961 et 1988 sont résumées dans le ableau ci-après.

Tableau n° 14 : Moyenne des précipitations mensuelles en mm ( Source : Service hydrologique )

Calcul du débit de crue

L’axe routier considéré est un axe à circulation importante. La crue adoptée pour le pont est alors de fréquence cinquantennale.

Nous pouvons déterminer la crue du projet soit :

– par les données pluviométriques

– par les débits annuels.

Mais pour notre cas, nous allons l’estimer à partir du débit annuel extrême de l’Andromba enregistré à la station 1250201209 Behenjy et donné dans le tableau ci-après.

Tableau n° 15 : Débit annuel extrême de l’Andromba

( Source : Ministère des transports et de la météorlogie )

Test de validité – Test de²

Tester la valeur d’un ajustement revient à estimer si la loi de probabilité choisie avec ses paramètres a des chances raisonnables de représenter effectivement la distribution statistique de l’échantillon analysé.

Nous nous contenterons, dans ce paragraphe, de vérifier un des tests le plus couramment utilisé : le test de².

Le processus de calcul est le suivant :

– les données expérimentales étant classées par ordre décroissant, on les divise en k classes de façon que chacune des classes contienne au moins 5 données expérimentales. La classe i est bornée par les valeurs xi-1, xi choisies arbitrairement.

– On compte le nombre de points ni contenu dans chacune des classes

– On calcule² = (nii)2

Oùi = N∫xi f(x) dx = NF(Qi)F(Qi1)

Avec f(x) : densité de probabilité

F(Q) = exp (-exp (-u)) = exp ( -exp (- 4,87 * 10-2 (Q – 62,35 )))

On calcule le nombre de degrés de liberté = k-1-p et on détermine d’après la probabilité de dépassement correspondante avec p = 2 pour la loide GUMBEL

– Si la probabilité trouvée est supérieure à 5 % ,’ajustementl est satisfaisant.

La probabilité de dépassement pour = 2 est donnée à partir de la table de distribution de 2 de PEARSON.

Comme P(2) = 0,29 > 0,05 alors , l’ajustement est satisfaisant.

Conclusion

Comme il s’agit d’un ouvrage important , on adopter a pour son dimensionnement une crue de fréquence de 50 ans.

Etude hydraulique

Hauteur d’eau correspondant au débit Q50 = 142,4 m3/s

Plusieurs formules permettent d’obtenir le niveau d’une crue ,connaissant le débit Q de la crue par calculs hydrologiques et les caractéristiques géométriques du cours d ‘eau par levés topographiques des profils en travers dans la zone de franchissement .La plus utilisée est celle de MANNING STRICKLER : Q=K* S *R2/3*I1/2

K- Coefficient de rugosité ; on prendra K = 33 car on a une surface lisse et uniforme dont l’état des berges et du fond est assez bon.

S- Section mouillée(m)

R- Rayon hydraulique (m)

I – Pente moyenne du cours d ‘eau, I = 1,2%

On obtient les caractéristiques suivantes pour Q = 142,4 m3/s :

S = 33,35 m2

P = 25,15 m

R = 1,33 m

.h = 2,70 m

Q = 142,4 m3 /s

La hauteur d’eau correspondant au débit de 142,4m3 /s est alors de 2,70 m par rapport à la cote la plus basse du lit de la rivière.

Surélévation du niveau de l’eau

Un ouvrage d’art provoque en général un étranglement de la section d’écoulement d’un cours d’eau .Les pertes de charge qui en résultent entraînent pour un débit donné une surélévation du niveau de l’eau.

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Table des matières

Introduction
I – Etudes socio-économique et hydrologique
I – 1 – Etude socio-économique
I – 1 – 1 – Délimitation de la zone d’influence
I – 1 – 2 – Démographie
I – 1 – 3 – Activités économiques
I – 2 – Trafic routier
I – 3 – Etat actuel de l’ouvrage
I – 4 – Etude hydrologique
I – 4 – 1 – Caractéristiques hydrologiques du bassin versant
I – 4 – 2 – Pluviométrie
I – 4 – 3 – Calcul du débit de crue
I – 4 – 4 – Conclusion
I – 5 – Etude hydraulique
I – 5 – 1 – Hauteur d’eau correspondant au débit Q50
I – 5 – 2 – Surélévation du niveau de l’eau
I – 5 – 3 – Cote sous poutre
I – 5 – 4 – Conclusion
I – 6 – Etude géotechnique
II – Données de base
II – 1 – Technologie et procédés
II – 2 – Notations
II – 3 – Hypothèses de calcul
II – 3 – 1 – Règlements appliqués
II – 3 – 2 – Les surcharges
II – 3 – 3 – Caractéristiques des matériaux
III – Etude de la superstructure
III – 1 – Prédimensionnement
III – 2 – Etude de la dalle
III – 2 – 1 – Calcul du CMD
III – 2 – 2 – Calcul des moments fléchissants
III – 2 – 3 – Calcul des efforts tranchants
III – 2 – 4 – Sollicitations du hourdis console
III – 2 – 5 – La prédalle
III – 2 – 6 – Armatures de la dalle
– au centre de la travée
– aux appuis
– vérification du non poinçonnement
– vérification de l’effort tranchant
III – 2 – 7 – Armatures dans le hourdis console
III – 2 – 8 – Calcul de la flèche au centre de la dalle
III – 3 – Etude de la poutre principale
III – 3 – 1 – Vérification pratique des caractéristiques de la poutre
III – 3 – 2 – Evaluation des actions
III – 3 – 3 – Coefficient de majoration transversale ( CRT )
III – 3 – 4 – Coefficient de majoration dynamique ( CMD )
III – 3 – 5 – Calcul des sollicitations
– Lignes d’influences
– Calcul des efforts tranchants
– Calcul des moments fléchissants
III – 3 – 6 – Tracé des câbles
– Calcul du nombre de câbles
– Relevage des câbles
III – 3 – 7 – Calcul des forces de précontrainte
– Les pertes et chutes de tension
– Les tensions initiales et finales
– Vérification de la force de précontrainte pour la section médiane
IV – Etude de l’infrastructure
IV – 1 – La culée
IV – 2 – Les appareils d’appui
IV – 2 – 1 – Réactions des appuis
– CRT des efforts
– CMD
– Réactions du tablier
– Récapitulation des réactions d’appui
IV – 2 – 2 – Vérification des réactions d’appui
– Caractéristiques
– Vérification de la contrainte de compression maximale
– Vérification de la condition de non flambement
– Vérification de rotation admissible
– Vérification de non soulèvement
V – Devis estimatif
V – 1 – Avant métré sommaire
V – 2 – Définitions de prix
V – 3 – Devis estimatif
Conclusion