Principaux secteurs de production des Communes

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ETUDES HYDROLOGIQUES ET HYDRAULIQUES

Le but des études hydrologiques est de concevoir un ouvrage capable de s’intégrer dans son mi-lieu, c’est-à-dire apte à assurer la sécurité de ses usagers et qui va durer dans le temps malgré les assauts répétés de l’eau quelques soient les manifestations des attaques (pluies torrentielles, crues, cyclones…). Pour cela, il faut connaître les caractéristiques du bassin versant, la hauteur maximale journalière des averses et le débit de crue maximal qui est fonction des 2 éléments précédents.

ETUDES HYDROLOGIQUES

Un bassin versant est l’ensemble de la surface topographique drainée par ce cours d’eau et ses affluents à l’amont de l’exutoire. En d’autres termes, le bassin versant est une surface qui transforme la pluie en débit.

Le bassin versant est caractérisé par : sa surface S, son périmètre P, sa pente I et sa forme

Le bassin versant

La surface S

La surface du bassin versant peut être obtenue par 2 façons :

Lecture directe sur carte à l’aide d’un planimètre et en utilisant la formule ci-après : = 0∗106 2

Telles que : E : échelle de la carte (généralement de l’ordre de 1/100000è) ;

S0 : lecture de la surface sur carte (mm²)

Découpage en configuration géométrique simple et en se servant de la formule qui suit : =∑ 106 2

Pour ce projet, la première méthode a été utilisée en servant des données de la FTM

alors S = 36,12 km².

Le périmètre P

La méthode pouvant déterminer le périmètre d’un bassin versant est celle qui utilise la carte et en utilisant cette fois-ci un curvimètre au lieu de planimètre. Les données de la FTM ont permis d’avoir P = 24,6 km.

La pente I

La pente I d’un bassin versant est la pente moyenne du thalweg principal. Elle est obtenue par traçage des variations d’altitude le long de ce dernier.

Elle est obtenue par la formule suivante : =∆ℎ=( − 0)

Telles que :

Zmax : côte maximale au niveau de la source ;

Zo : côte au niveau de l’exutoire;

L : longueur du rectangle équivalent.

On a I = 4.8 m/km

La forme

Coefficient de compacité de GRAVELIUS (K)

La forme du bassin versant influe sur l’allure de l’hydrogramme résultant d’une pluie considérée.

Elle dépend de la valeur prise par K :

Si K = 1 : le BV (bassin versant) est circulaire ou ramassé ;

Si K >1 : le BV est allongé

Pour sa détermination, la formule suivante est utilisée: = 0.28 √

Alors K = 1,15 donc un BV allongé.

PROPOSITION DE VARIANTES

Pour le projet, les 3 variantes suivantes seront analysées:
Pont en BA à poutre sous chaussée formé de 3 travées de longueur 20 m chacune ;
Pont mixte : acier-béton à une seule travée de 60 m ;
Pont en BP de 2 travées de 30 m chacune.
Pour toutes les variantes, les caractéristiques sont:
un pont à 2 voies de gabarit 7 m avec 2 trottoirs de largeur 2 m respectivement ;
une portée totale de l’ouvrage : 60 m ;
nombre de voies : 2 ;
pont à poutres sous chaussée.
Critères de choix :
Le choix de la variante retenue pour le projet reposera sur :
La durée d’exécution et la technologie de construction de l’ouvrage ;
Le besoin en mains-d’œuvre ;
La pérennité de l’ouvrage ;
L’architecture de l’ouvrage ;
Le budget alloué à sa mise en œuvre ;
L’entretien de l’ouvrage.

DONNEES DE BASE

Les tableaux qui informent sur le ratio d’armature pour des éléments de l’ouvrage et la masse volumique des matériaux utilisés pour la construction de l’ouvrage se trouvent en ANNEXE I-1 et ANNEXE I-2.

ETUDES DES VARIANTES

Pont en BA à poutres sous chaussées

On a un pont en BA constitué de 3 travées indépendantes de 20 m chacune. L’étude consiste à prédimensionner le pont et à évaluer le coût financier et en matériaux de sa réalisation.

HYPOTHESES DE CALCUL

REGLEMENTATIONS

Règles de calcul

Tous les calculs obéissent à des principes universels :

Pour le Béton Armé, c’est le BAEL91 modifié 99 ;

Pour le Béton Précontraint, c’est le BPEL91 modifié 99 ;

Fascicule 61 Titre II : Programmes de charges et épreuves des ponts-routes. ;

Fascicule 62 Titre V : Règles techniques de conception et de calcul des fondations des ouvrages en génie civil

Hypothèses de calcul

Pour le béton armé :

Les bétons tendus sont négliges ;

L’hypothèse de Navier –Bernouilli dit que : tous les points d’une poutre qui se trouvent avant déformation, dans une section plane, se trouvent dans une section plane après déformation ;

Le béton et l’acier sont considérés comme des matériaux linéairement élastiques : la contrainte et la déformation sont proportionnelles.

Pour le béton précontraint :

La précontrainte transforme le béton en un matériau homogène et élastique ;

La compression dans le béton et la traction dans l’acier de précontrainte forme un couple de résistance interne égal au moment fléchissant produits par des charges appliquées ;

L’effet de la précontrainte est équivalent à un chargement agissant dans le sens contraire de celui du aux charges appliquées.

CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX

Le béton

Béton Précontraint

Dosage : 400 kg/m3 de ciment de type CEM I et de classe 42,5 ;

Résistance à la compression à j âge (j ≤ 28) pour un béton non traité thermiquement : fc28 ≤ 40 MPa : = 4,76 + 0,83 28

Au-delà de 28 jours, on prend fcj = fc28 et pour avoir un béton résistant même à jeune âge, du béton à haute résistance (fc28=40 MPa) sera utilisé.

Résistance caractéristique à la traction, à l’âge de « j » jours, notée ftj : = 0,6 + 0,06

Module de déformation longitudinale instantanée du béton : = 110003√

Module de déformation longitudinale différée du béton : = 37003√

Résistance limite à la compression (ELS) : • En phase de construction : ̅̅̅̅ = 0,50 28

• En phase de service : ̅̅̅̅ = 0,60 28

 Résistance limite à la traction (ELU) : = 0,85 28 ×

=1 : si la durée d’application des charges est supérieures à 24 h ;

= 0,9 : si la durée d’application des charges varie entre 1h et 24h ;

= 0,85: si la durée d’application des charges est inférieur à 1 h

= 1,15 pour les combinaisons accidentelles

= 1,5 pour les combinaisons fondamentales

Déformation transversale : ν = 0,20 pour le béton non fissuré (ELS) et ν = 0 en cas de fissuration (ELU).

 Le coefficient de dilatation thermique varie de 8.10-6 à 12.10-6 et s’il n’y a pas de résultats expérimentaux, il est pris égal à 10-5.

A ELU, le raccourcissement relatif du béton est limité à 2 en compression simple et à 3,5 en flexion.

Béton Armé

Superstructure

Dosage : 400 kg/m3 de ciment de type CEM I et de classe 42,5 ;

Résistance à la compression du béton (fc28=40 MPa) ;

Résistance caractéristique à la traction (ft28 = 3 MPa) ;

Résistance limite à la compression (ELS) : ̅̅̅̅ = 0,60 28

Résistance limite à la traction (ELU) : = 0,85 28 ∗

Les autres caractéristiques sont idem pour le BP.

Infrastructure

Dosage : 350 kg/m3 de ciment de type CEM I et de classe 42,5 ;

Résistance à la compression du béton (fc28=25 MPa) ;

Résistance caractéristique à la traction (ft28 = 2,1 MPa).

L’armature

Armature de précontrainte

Les caractéristiques sont données en ANNEXE I-8.

Armatures passive et utilisée en BA

On prendra entre autre :

 E = 210 000 MPa ;

 FeE 500 = 500 MPa;

 = = =500=435 ; 1,15 ̅ = min(23 ; max(0,5 ; 110√ 28) = 250;

Allongement relatif ≤ 10%.

ACTIONS ET COMBINAISONS D’ACTIONS

Actions

Types d’actions

Actions permanentes G

Elles comprennent :

le poids propre des éléments de l’ouvrage ;

le poids des équipements fixes ;

les efforts (poids, poussées, pressions) ;

les déplacements différentiels des appuis ;

 les forces dues aux déformations (retrait, fluage,…) imposées en permanence à la construction ; la force de précontrainte. b. Actions variables Q

Ce sont :

les charges d’exploitation (force de freinage..) ;

les efforts (poids, poussées, pressions) exercés par des solides ou par des liquides dont le niveau est variable ;

les charges non permanentes appliquées en cours d’exécution des travaux (équipements de chantier, engins, dépôts de matériaux, etc.) ;

les actions climatiques : vent, température…

Les actions variables se divisent en 2 classes :

Une action dite de base notée Q1;

Les autres actions, dites d’accompagnement et notées Qi (i>1).

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Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I: ETUDES DE L’ENVIRONNEMENT DU PROJET
CHAPITRE I: Etudes préliminaires
I-1. But du projet
I-2. Localisation du projet
I-3. Ouvrage existant
I-4. Zone d’influence du projet
CHAPITRE II: Monographie de la Région
II-1. Population
II-2. Infrastructure
II-2-1. Le réseau routier
II-2-2. Trafic fluvial
II-2-3. Trafic maritime
II-2-4. Trafics aériens
II-3. Agriculture
II-3-1. – Principaux secteurs de production des Communes
II-3-2. – Principales productions agricoles d’exportation
II-4. Commerce
CHAPITRE III: Trafic de la zone
III-1. Trafic existant
III-2. Trafic futur
CHAPITRE IV: Etudes hydrologiques et hydrauliques
IV-1. Etudes hydrologiques
IV-1-1. Le bassin versant
IV-1-2. Hauteur maximale journalière des averses
IV-1-3. Débit de crue maximale
IV-2. Etudes hydrauliques
CHAPITRE V: Proposition de variantes
V-1. Données de base
V-2. Etudes des variantes
V-2-1. Variante n°1 : Pont en BA à poutres sous chaussées
V-2-2. Variante n°2 : Pont mixte
V-2-3. Variante n° 3 : Pont en béton précontraint
V-3. Analyse des variantes
PARTIE II: ETUDES TECHNIQUES
CHAPITRE VI: Le béton précontraint
VI-1. Généralités
VI-2. Analyse des deux méthodes de précontrainte
VI-3. Les caractéristiques des matériaux
VI-3-1. Le ciment
VI-3-2. Les granulats
VI-3-3. Le béton
VI-3-4. Les aciers
CHAPITRE VII: Hypothèses de calcul
VII-1. Règlementations
VII-1-1. Règles de calcul
VII-1-2. Hypothèses de calcul
VII-2. Caractéristiques des matériaux
VII-2-1. Le béton
VII-2-2. L’armature
VII-3. Actions et combinaisons d’actions
VII-3-1. Actions
VII-3-2. Combinaison d’action
CHAPITRE VIII: Etude de la superstructure
VIII-1. La dalle
VIII-1-1. Hourdis central
VIII-1-2. Hourdis consoles
VIII-1-3. Sections d’armature
VIII-2. Les prédalles
VIII-2-1. Sollicitations de calcul
VIII-2-2. Armature
VIII-3. Les entretoises
VIII-3-1. Inventaires des charges
VIII-3-2. Calcul des sollicitations
VIII-3-3. Calcul des armatures
VIII-4. Les poutres principales
VIII-4-1. Inventaire des charges
VIII-4-2. Calcul des sollicitations
VIII-4-3. Calcul de précontrainte
VIII-4-4. Flèches et contre-flèches
VIII-4-5. Vérification des rotations
CHAPITRE IX: Etude de l’infrastructure
IX-1. Les appareils d’appuis
IX-1-1. Efforts de freinage
IX-1-2. Efforts dus au retrait, au fluage et à la variation de température
IX-1-3. Vérification des appareils d’appui
IX-2. Etudes de la culée
IX-2-1. Mur garde-grève
IX-2-2. Mur en retour
IX-2-3. Mur de front
IX-2-4. Semelle sous culée
IX-3. Etudes de la pile
IX-3-1. Inventaire des charges
IX-3-2. Vérification de la stabilité de la pile
IX-3-3. Calcul des sollicitations
IX-3-4. Dimensionnement des armatures de chevêtre
IX-3-5. Dimensionnement de la colonne
IX-3-6. Dimensionnement de la semelle sous pile
IX-4. Etudes des pieux
IX-4-1. Etudes géotechniques
PARTIE III: ETUDES FINANCIERE ET DES IMPACTS ENVIRONNEMENTAUX
CHAPITRE X: Détermination du coût du projet
X-1. Devis descriptif
X-2. Devis quantitatif
X-2-1. Quantités de matériaux
X-2-2. Détermination du coefficient de majoration de déboursé K
X-2-3. Sous détail de prix
X-3. Devis Quantitatif et estimatif
CHAPITRE XI: Etudes de rentabilité
XI-1. Paramètres d’étude
XI-1-1. VAN
XI-1-2. TRI
XI-1-3. IP
XI-1-4. DRCI
XI-2. Interprétation des résultats
CHAPITRE XII: Impacts environnementaux
XII-1. Les paramètres d’analyse
XII-1-1. Le milieu source
XII-1-2. Le milieu récepteur
XII-2. Analyse des impacts sur l’environnement
XII-3. Mesures d’atténuation
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE