Soutenance mémoire
DELIMITATION
La zone d’influence définie l’ensemble des régions bénéficiant de la construction d’un pont neuf. On peut les classer en deux zones distinctes :
-La zone d’influence directe : bénéficiant directement ;
-La zone d’influence indirecte : bénéficiant indirectement de la construction.
La zone d’influence directe : On peut citer la Région du Menabe (les districts de Morondava, Belo-sur- Tsiribihina, Mahabo, Mahabo, Manja) comme étant la zone d’influence directe car le projet y est localisé.
La zone d’influence indirecte : On peut citer comme zone d’influence indirecte : la Région de Vakinakaratra, d’Amoron’i Mania et du Haute Mahatsitra.
PRESENTATION DE LA REGION DU MENABE : La Région du Menabe regroupe les districts de Morondava, Belo-sur- Tsiribihina, Mahabo, Mahabo et Manja. Géographiquement elle est situé entre 20°17’ et19°32’ de latitude Sud, côtoie le canal de Mozambique sur 350[km] de long. La superficie est de 48860 [km2] soit 8,4 % de la superficie total du pays.
Milieu physique :
Géologie : En général la région est constituée par des couches sédimentaires reposant sur des socles cristallins. Le socle cristallin apparait à la limite Est de la Région Bongolava. Il est principalement constitué de gneiss et de migmatite et renferme localement de micaschistes et de cipolins.
Climat : La Région présente dans l’année deux saisons climatiques bien tranchées :
-une saison chaude et pluvieuse, de novembre en avril ;
-une saison moins chaude et très sèche, de mais en octobre.
La sécheresse s’accentue du Nord vers le Sud, mais elle est atténuée de l’ouest vers l’Est à cause de l’altitude.
Démographie : La Région du Menabe comptait 295 125 habitants en 2001, soit une densité de 6,6 habitant/km2, bien que peuplée de Sakalva, elle reste une ancienne zone de migration de population des Hautes-Terre, du Sud Est et de Vezo. La taille moyenne de la superficie cultivée est de 0,5ha/exploitant. La population inégalement repartie dans la région reste très faible. A Morondava elle set très hétérogène même vers un brassage de races très métissés. 72% de la surface totale en cultures vivrières sont occupées par la riziculture. Maindrivazo et Mahabo sont les zones productrices de riz dans la Région de Menabe(90% pour Mahabo et 74% pour Miandrivazo sont des rizières).
Elevage : On peut distinguer deux catégories d’élevage dans la Région :
-Un élevage extensif et contemplatif de zébu ;
-Un élevage domestique de bovin qui vivent dans ou à proximité du village.
Entre les deux types d’élevage on remarque aussi un élevage semi-extensif, surtout dans les zones où la forêt disparait. Ainsi le bétail peut faire le déplacement entre la forêt, les zones débroussaillées et les baiboho.
Pêche et ressources halieutiques : On distingue 3 types de pêches dans la Région :
Pêche traditionnelle ;
Pêche artisanale ;
Pêche industrielle.
Il existe trois voies navigables : Manabolo, Mangoky et tsiribihina.
– La Mahabo : traverse les districts de Morondava, Antsalova et Belo Tsiribihina navigable sur 230 Km d’ Ankavandra à son ambouchure sur le canal de Mozambique (impraticable en saison sêche du fait d’étiage).
– La Mangoky joue un rôle important pour le transport de personne et des produits en pirogue, pour les districts de Manja et Morombe.
– La Tsibihina: accessible toute l’année. Les canots et les chalands à moteurs peuvent y naviguer de Miandrivzo à Belo – Tsiribihina, sur 195 km à 200 km. Les boutres peuvent pénétrer dans le delta par le bras « Ambozaka » long de 15 km de l’embouchure à Belo – Tsiribihina.
– Trafic maritime : L’unique port sis à Morondava joue un rôle important pour l’échange entre Menabe et Toliara ou Mahajanga. Elle est classée Port de cabotage principale.
– Trafic aérien : Morondava, Mandabe, Belo – Tsiribihina, Manja et Ankavandra sont les six aérodromes ouvert à la circulation aérienne.
L’aéroport de Morondava est desservi par 11 vols par semaine : 6 vols par Twin Otter, 4 par ATR 42 et un par Boeing 737. Belo – Tsiribihina est desservi par 4 vols par semaine en Twin Otter. Un des deux vols par semaine relie Manja à Toliara ou à Morondava. Miandrivazo est relié à la capitale une fois par semaine en Twin Otter. Malgré le coût élevé le transport aérien est appréciable à cause de la défaillance du transport routier. Les aérodromes de Manja et de Mandabe ne peuvent accueillir que des petits avions tel que les Pipper Aztec de 4 places. Ce sont des terrains en terre équipés d’une manche à air. La piste de l’aérodrome d’Akavandra qui mesure 1500 m x 1200 m n’est pas revêtue non plus.
L’AFFOUILLEMENT GENERAL
L’affouillement général est une mise en suspension du sol du fond du cours d’eau avec emportement et apport éventuel du sol. Il existe plusieurs formules permettant d’estimer la profondeur d’affouillement (la formule de LACY, la formule LARRAS, la formule de CONDDIOS, la formule de LEVI)
HYPOTHESE SIMPLIFICATRICES DE LA RESISTANCE DES MATERIAUX
L’élasticité et la linéarité des matériaux : on suppose qu’en chaque point contrainte et déformation sont proportionnelles et qu’après déformation, l’élément revient à son état initial ; Hypothèses de sections planes (hypothèses de Navier-Bernoulli) : la section droite reste plane et normale à la fibre moyenne au cours de la déformation ; Hypothèses de Saint Venant : tous les efforts qui interviennent dans la théorie peuvent être schématisés par leur torseur.
REGLES DE CALCUL UTILISE
Pour le calcul du béton armé, on utilise les règles du BAEL 91 modifié 99. Pour le calcul du béton précontraint, on utilise les règles du BPEL 91. Pour les pièces en béton précontrainte, on considère les 3 principes fondamentaux suivants : La précontrainte transforme le béton en en un matériau homogène et élastique ; L’effet de la précontrainte est équivalent à un chargement agissant dans le sens contraire de celui dû aux charges appliquées car la précontrainte compense une de ces charges ; La compression dans le béton et la traction dans l’acier de précontrainte forment un couple de résistance égale au moment fléchissant produit par les charges appliquées.
CONCUSION GENERALE
Au terme de cette étude nous avons pu constater que la construction d’un nouveau pont traversant la rivière MAHARIVO en suivant la RN9 est nécessaire. Que ce soit vis-à-vis de la potentialité de région du Menabe ou en tenant compte de l’augmentation du niveau d’eau en saison de pluie et aussi en considérant l’augmentation des trafics dans les dix années à venir. Nous avons donc choisi un pont en béton précontrainte comme variante principale, et nous avons étudié avec précision tous les éléments constitutifs d’un tel pont : la superstructure et l’infrastructure. On a aussi effectué une étude financière qui nous a permis de connaitre le budget nécessaire pour la construction de ce pont et de confirmer la rentabilité du projet. On n’a pas négligé aussi une étude très détaillé des impacts environnementaux et les mesures d’atténuation à prendre lors de la construction et lors de l’utilisation. Pour clore définitivement, les études et les recherche effectués lors de la réalisation de ce travail de mémoire m’ont fourni de solide connaissance sur les étapes à suivre pour le projet de construction d’un pont. Et cela constitue déjà un acquis et une expérience pour notre future carrière professionnelle.
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Table des matières
REMERCIEMENTS
LISTE DES TABLEAUX
LISTES DES FIGURES
ABREVIATIONS
NOTATIONS
INTRODUCTION GENERALE
PARTIE I : ETUDE MONOGRAPHIQUE
CHAPITRE I : PRESENTATION DU PROJET
I.1LOCALISATION
I.2.DESCRIPTION DU PROJET
CHAPITRE II : POTENTIALITE SOCIO-ECONOMIQUE DE LA ZONE D’INFLUENCE DU PROJET
II.1. DELIMITATION
II.1.1. La zone d’influence directe
II.2. PRESENTATION DE LA REGION DU MENABE
II.1.2 Milieu physique
II.1.5. Secteur économique
II.1.5.1- Agricole
II.1.5.2- Elevage
II.1.5.3- Pêche et ressources halieutiques
II.1.5.1.4.Tourisme
CHAPITRE III : ETUDE DU TRAFIC
III.1.RESULTAT DES COMPTAGES
III.2.PREVISION
Conclusion partielle
PARTIE 2 : ETUDE PRELIMINAIRE
CHAPITRE IV : ETUDE HYDROLOGIQUE
IV-1. BASSIN VERSANT
IV-1-1. Caractéristique du bassin versant
IV-2. ANALYSE STATISTIQUE DES CRUES
IV-2-1. Détermination du débit du projet
IV-2-1-1.Lois de GUMBEL
IV-2-1-2. Test de la loi de GUMBEL
IV-2-2. Intervalle de confiance
IV-2-2-1.Détermination de l’intervalle de confiance selon la loi de GUMBEL
CHAPITRE V : ETUDE HYDRAULIQUE
V-1. DETERMINATION DE LA COTE NATURELLE DE L’EAU
V-2. LE TIRANT D’AIR
V-3. SURELEVATION DU NIVEAU D’EAU
V-3-1. Calcul du coefficient de débit
V-3-1-1 Calcul de coefficient de contraction Cc
V-3-1-2. Détermination de biais Cθ
V-3-1-3. Détermination de coefficient dû à la condition d’entrée CE
V-3-1-4. Détermination du coefficient dépendant du nombre de FROUDE CF
V-3-1-5. Détermination du coefficient de profondeur relative d’eau Cy
V-3-1-6. Détermination du coefficient d’excentricité Cx
V-3-1-7. Détermination du coefficient de submersion Cs
V-3-2. Calcul de la perte de charge Q2/2gC2S02
V-3-3 Pression dynamique αVAM2/2g
V-3-4. Calcul de la perte de charge par frottement Δhf
V-3-5. Côte sous poutre (CSP)
CHAPITRE VI : ETUDE DE L’AFFOUILLEMENT
VI-1. L’AFFOUILLEMENT GENERAL
VI-1-1. Formule de LACY
VI-1-2. Formule de LARRAS
VI-1-3. Formule de CONDDIOS
VI-1-4.. Formule de LEVI
CHAPITRE VII : CHOIX ET COMPARAISON DES VARIANTES
VII-1. PROPOSITION DE VARIANTES
VII-2. CARACTERISTIQUES COMMUNES
VII-3. CRITERE D’EVALUATION DES VARIANTES
VII-4. COMPARAISON DES VARIANTES
VII-4-1. Avantage et inconvénients de chaque variante
VII-4-2. Système de notation adopté
VII-4-3. Analyse multicritère
Conclusion partielle
PARTIE III : ETUDE TECHNIQUE DE LA VARIANTE PRINCIPALE
CHAPITRE VIII : HYPOTHESE DE CALCUL
VIII-1.HYPOTHESE SIMPLIFICATRICES DE LA RESISTANCE DES MATERIAUX
VIII-2.ETAT LIMITE
VIII-3.REGLES DE CALCUL UTILISE
VIII-4.ACTIONS ET COMBINAISON D’ACTIONS
VIII-4-1.Actions
VIII-4-1-1.Type d’actions
VIII-4-1-2.Surcharge
VIII-4-2.Combinaison d’action
CHAPITRE IX : ETUDES DES ELEMENTS DE LA SUPERSTRUCTURE
IX-1. DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS DE LA SUPERSTRUCTURE
IX-1-1. Prédimensionnement de la poutre principale
IX-1-1-1. Longueur de travée de calcul
IX-1-1-2. Hauteur h de la poutre
IX-1-1-3 Epaisseur des âmes b0
IX-1-1-4. Dimension du talon
IX-1-1-5. Largeur de la table de compression b
IX-1-1-6. Epaisseur de la table de compression
IX-1-1-7. Gousset inferieur
IX-1-1-8. Gousset supérieur
IX-1-1-9. Espacement des poutres
IX-1-2. Dalle de couverture (Hourdis)
IX-1-3. Entretoise
IX-2. CALCUL DE LA DALLE
IX-2-1. Hourdis central
IX-2-2. Hourdis console
IX-2-.3. Sollicitations de calcul
IX-2-4. Calcul des armatures
IX-3. PRE-DALLE
IX-4. LES ENTRETOISES
IX-4-1. Calcul des efforts dans le diaphragme
IX-4-2. Calcul des armatures
IX-5. POUTRES PRINCIPALES
IX-5-1. Calcul des caractéristiques géométriques des sections des poutres
IX-5-3. Calcul de la répartition des charges
IX-5-4. Calcul des sollicitations
Tracé des lignes d’influence
IX-5-5. Calcul de la précontrainte
IX-5-5-1. Câbles de précontrainte
IX-5-5-1. Vérification de la section du béton
IX-5-5-3. Détermination de la force de précontrainte
IX-5-5-4. Contrainte dues aux moments fléchissant et la force de précontrainte
IX-5-5-5. Détermination du nombre de câbles de précontrainte
IX-5-5-6.. Disposition constructive des câbles
IX-5-5-7. tracé des câbles
IX-5-5-8. tracé des câbles équivalente
IX-5-5-9. Tracé des fuseaux limite
IX-5-5-10.Fuseau de passage
IX-5-5-11.Calcul des pertes et chutes de tension
IX-5-5-12. Justification des contraintes normales à l’ELS
IX-5-5-13.Calcul des contraintes normales
IX-5-5-14.Justification des contraintes tangentielles à l’ELS
IX-5-5-13.Ferraillage passif longitudinal
IX-5-5-15.Calcul et vérification des flèche et contre flèche
IX-5-5-16.Calcul et vérification des rotations
CHAPITRE X- L’INFRASTRUCTURE
X-1.ETUDE GEOTECHNIQUE
X-1-1. Profil géotechnique
X-1-1-1. Types de sondages
X-1-1-2.Résultats des sondages
X-1-2. Type de fondation envisagé et calcul de la force portante
X-1-2-1.type de fondation
X-1-2-2.Calcul de la force portante d’un pieu
X-2.. LES APPAREILS D’APPUIS
X-2-1.. Dimensionnement des appareils d’appuis
X-2-1-1.Distribution des efforts horizontaux
X-2-1-2 Distribution des efforts de freinage
X-2-2. Vérification des appareils d’appui
X-2-2-1. Calcul des réactions d’appui
X-2-2-2.Vérification des appareils d’appui
X-3.CALCUL DE LA CULEE
X-3-1. Prédimensionnement des éléments de la culée
X-3-1-1 Mur garde grève
X-3-1-2.Mur en retour
X-3-1-3Sommier en béton armé
X-3-1-4.Mur de front
X-3-1-5.Joint de dilatation
X-3-1-6.Dalle de transition
X-3-1-7.Semelle de liaison
X-3-2. Mur de garde grève
X-3-2-1.La poussée des terres
X-3-2-2.Poussée due aux surcharges locales sur remblais
X-3-2-3.Effet du freinage
X-3-2. Mur en retour
X-3-2-1.Calcul du centre de gravité de l’ensemble
X-3-2-2.Calcul des sollicitations aux états limites
X-3-2-3.Détermination des armatures du mur en retour
X-3-3-1.Poussée de terre :
X-3-3-2.Réaction du tablier
X-3-3-3.Réaction due au freinage, à la déformation du tablier
X-3-3-4.Détermination des armatures du mur de front
X-3-3-4.Sollicitation du mur de front
X-3-3-5.Armature de répartition
X-3-3-6.Vérification de la contrainte tangentielle
X-3-4. Dimensionnement du mur de front
X-3-4-1.Poussée de terre
X-3-4-2.Sollicitation du mur de front
X-3-4-2.Détermination des armatures
X-3-4-3.Vérification de la contrainte tangentielle
X-3-5. Dimensionnement de la semelle sous culée
X-3-5-1.Descente de charges
X-3-5-2.Nombre de pieux sous culées
X-3-5-3.Calcul des armatures
X-4. ETUDE DES PILES
X-4-1.. Etude de la pile P1
X-4-1-1.Les efforts appliqués à la pile
X-4-1-2-Stabilité de la pile au renversement
X-4-1-3.Stabilité de la pile au glissement
X-4-2. Calcul du chevêtre
X-4-2-1.Calcul des sollicitations
X-4-3. Calcul de la colonne
X-4-3-1.Calcul des sollicitations
X-4-3-2.Longueur de flambement de la colonne
X-4-3-3.Elancement de la colonne
X-4-3-4.Détermination des armatures
X-4-4. Calcul de la semelle de liaison
X-4-4-1.Descente des charges
X-4-4-2.Nombre de pieux sous pile
X-4-4-3.Dispositions constructives
X-4-5.. Calcul des armatures des pieux
X-4-5-1.Armatures longitudinales
X-4-5-2.Armature transversales
Conclusion partielle
PARTIE IV : ETUDE FINANCIERE ET IMPACTES ENVIRONNEMENTAUX
CHAPITRE XI : DETERMINATION DU COUT DU PROJET
XI-1. DEVIS DESCRIPTIF
XI-2. DEVIS QUNTITATIF
XI-2-1. Quantités de matériaux
XI-2-2. Détermination du coefficient de majoration de déboursé K
XI-2-3. Sous détail de prix
XI-3. DEVIS QUANTITATIF ET ESTIMATIF
XI-4. RECAPITULATION
CHAPITRE XII : ETUDE DE RENTABILITE
XII-1. La VAN
XII-2. LE TRI
XII-3. L’IP
XII-4. Le DRCI
XII-5. INTERPRETATION DES RESULTATS
CHAPITRE XIII : IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
XIII-1.DEFINITIONS
CONCUSION GENERALE
BIBLIOGAPHIE
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