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ROUTES 2 BTP Ir. JÉRÉMIE AKSANTI
ROUTES 2 BTP Ir. JÉRÉMIE AKSANTI
ROUTES 2 BTP Ir. JÉRÉMIE AKSANTI
Prof. Pierre MUZYUMBA MWANA HEME
&
SOMMAIRE
2. Contrôle qualité
2.1 Exploitation des résultats des essais
2.2 Interprétation des résultats des essais
2.3 Application des essais réalisés
3. Considération économique
Une route est une voie de communication du transport terrestre constituant d’une
infrastructure appropriée pour la circulation des véhicules, engins, piétons et des animaux
Introduction
S’agissant de l’élaboration d’un projet de route, avant d’aborder les différentes méthodes
d’études de la circulation, il nous arrive à l’esprit de présenter un raisonnement relatif à la
fabrication d’un produit et de la vendre, qui se livre à une série d’opérations préalables.
Le processus du raisonnement qu’il importe de suivre pour réaliser un produit quel qu’il soit,
et une route en particulier, est tracée ci-après :
- Etude de la demande
Il ne servirait à rien de fabriquer un objet que l’on ne pourrait pas vendre. La société
effectue donc une étude de la demande potentielle de cet objet.
- Etude de rentabilité
Si cette première étude est favorable, la société étudie la rentabilité de l’opération
qu’elle envisage. Elle fait pour cela une étude du coût du produit et du prix que le public
pourra payer.
- Investissement
Si cette étude de rentabilité est favorable et seulement dans ce cas, la société procède à
des investissements (acquisition de machine ou engin…).
- Exploitation de l’outil de production
Puis la société commence à produire et pour cela elle doit mettre en œuvre des moyens
(acquisition de matières premières, paiement de salaire, etc…) qui sur le plan financier
se traduisent par des débours qui nécessitent l’existence d’un fonds de roulement.
- Vente
Cette phase est évidente. Elle se traduit par des recettes.
- Cash-flow
Ces recettes procurent, du moins si l’opération a été correctement évaluée, un écart
positif entre les recettes et les dépenses. Cette différence n’est pas simplement un
bénéfice (le bénéfice en fait partie) mais aussi une provision destinée au
renouvellement des matériels de production.
- Maintenance et développement
Le cash-flow alimente le fonds de roulement et permet le renouvellement des
instruments de production.
Toute société privée ou d’économie mixte qui construit une route, se livre au même
processus que nous allons reprendre en traçant une parcelle étroite avec la démarche que
l’administration qui construit une route.
Pour ce faire, dressons un tableau comportant très souvent les mêmes phases de
raisonnement.
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Prenant comme fil conducteur cette logique, nous étudions pour ce paragraphe l’étude de la
demande appelée aussi analyse du besoin ou l’étude du marché.
- Orienter les solutions adoptées pour les projets de routes neuves, de manière à ce que
celles-ci soient les plus utiles possibles.
- Préparer et rendre possible les études économiques qu’elle revêt le caractère d’une
analyse de rentabilité financière.
- Préparer des études et des actions d’exploitation de la route.
De ces objectifs s’ajoute un objectif concernant l’évolution des études de circulation elles-
mêmes. Il s’agit de :
1.1. Véhicules
Il est tout à fait logique d’entreprendre l’étude du comportement des véhicules avant
d’examiner les méthodes de la circulation routière.
Chaque pays fait ressortir des règlements sur les dimensions des véhicules destinés à circuler
sur le poids par essieux pour chaque type de véhicule. Les chaussées sont fonction de
véhicules fabriqués.
Aux Etats-Unis, la largeur de voie est de 2,88 m pour les véhicules de transport en commun.
Elle est de 3,75 m pour les véhicules particuliers.
- Camions légers
1,2 T (antérieur)
2 essieux chargés
2,2 T (postérieur)
- Camions pesants
Moyens chargés
3,5 T (antérieur)
2 essieux
136 TT (antérieur)
(postérieur)
Pesant chargés
13 T (postérieur)
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- Camions légers
Le véhicule dit poids lourds est constitué d’une motrice qui peut être de 2 ou 3 essieux et
d’une remorque de 2 ou 3 essieux.
La détermination de la structure d’une chaussée routière est faite sur base d’essieu
équivalent.
Il sied de signaler qu’en République Démocratique du Congo, toutes les routes ont été
dimensionnées à l’aide d’essieux de 8,2 ; 10 et 13 T.
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La détermination du trafic cumulé pendant une période bien déterminée est donnée par
l’une de deux formules suivantes :
a)
1+� �−1 Formule utilisée pour
�� = 300 × � ×
� la chaussée souple
b)
1+� �−1 Formule utilisée pour
�� = �� × 300 × la chaussée rigide
�
NC = trafic à calculer
Exercices
1. Calculer le nombre de véhicules à 28 ans d’âge d’une chaussée rigide si l’on considère,
après étude minutieuse, que le taux d’accroissement passera de 2,5% les douze
premières années de mise en service à 4,8% les quatorze dernières années. Le trafic
de l’année de mise en service a été observé à 578 véhicules.
2. Déterminer la durée de probable d’une chaussée souple exploitée par des véhicules
journellement au nombre de 1 800 (T3). Le taux de croissance a été observé à 3,5%
l’an. A la fin de sa vie, on envisage atteindre…véhicules.
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Exemples :
1° Nj = 500 véh/j
i = 5%
n= 40 ans
1 + 0,05 40 − 1
�� = 500 × 300 ×
0,05
�� = 1,81 × 107 → �5
2° Nj = 500 véh/j
i = 5%
n= 12 ans
1 + 0,05 12 − 1
�� = 500 × 300 ×
0,05
�� = 2,31 × 106 → �3
a. Comptages manuels
Consistent à faire compter, par un observateur de véhicules passant devant lui.
L’observateur dispose de chronomètre et de compteur à déclin qu’il manœuvre à
chaque passage.
Souvent ce type de comptage sert à déterminer la composition de la circulation qui,
logiquement, est classée comme suit :
- Bicyclettes avec ou sans moteur auxiliaire ;
- Motocycles avec ou sans side-car ;
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Cette classification est utilisée dans la pratique pour trois objectifs différents ;
b. Comptages automatiques
Sont effectués à l’aide de deux sortes d’appareils : les compteurs totalisateurs et les
compteurs enregistreurs.
Avec les totalisateurs, il faut procéder à des relevés systématiques pour connaître le
nombre de véhicules passés pendant l’unité de temps choisie.
Les compteurs enregistreurs sont plus perfectionnés et enregistrent les résultats sur des
supports variés comme le papier, le ruban perforé ou la cassette magnétique à
défilement continu. Le déclenchement se fait au moyen d’une horloge toutes les heures
ou les demi-heures ou les quarts d’heure.
Les compteurs automatiques sont actionnés par des dispositifs de captage ou détection
de type très divers.
Nous pouvons trouver un de trois capteurs : le capteur pneumatique, le capteur
mécanique et le capteur magnétique.
c. Comptages directionnels
Utilisés souvent pour les études d’un carrefour, de connaître les différents courants qui
le traversent.
Les observateurs sont placés de manière à ce que chacun se voit affecter le comptage
d’un ou plusieurs mouvements suivant leur importance présumée.
Lorsque le carrefour est trop vaste pour que les observateurs puissent suivre le parcours
des véhicules depuis leur entrée jusqu’è leur sortie, les observateurs sont munis de
magnétophones. Chacun dicte sur le magnétophone les numéros d’immatriculation des
véhicules qui passent devant lui. Le dépouillement s’en suit, au besoin par ordinateur,
pour établir les courants de circulation.
Pour le film, une caméra est placée à une certaine hauteur suffisante au-dessus de la
place. La circulation est filmée. Après, on opère le comptage non plus sur le trafic réel,
mais en observant le film.
1.3.2. Enquêtes
a. Enquêtes simplifiées
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Lorsque la zone à étudier s’agrandit et que les courants deviennent très nombreux,
l’observation simple des véhicules devient insuffisante. Il faut les identifier, de façon
plus ou moins précise, pour pouvoir les suivre. L’enquête est faite sur tous les accès
(enquête cordon).
Trois procédés sont utilisés pour ce genre d’enquête ; à savoir :
- Relevé des numéros minéralogiques ;
- Enquête par papillons ;
- Enquête par cartes.
b. Enquêtes complètes
Consistent à interroger les usagers en leur posant un certain nombre de question qui
permettent, après dépouillement, d’obtenir des renseignements très complets.
Pour cela, nous avons deux sortes d’enquêtes complètes :
- Enquête par interview le long de la route ;
- Enquête par interview à domicile.
Ce type d’enquête par interview est effectué par sondages : l’extrapolation de leurs
résultats pose donc des problèmes d’interprétation statistiques délicats.
c. Enquêtes de stationnement
Les pesées d’essieux sont essentiellement pour le bon dimensionnement et la protection des
chaussées vis-à-vis du trafic lourd.
- Pesée d’essieu par essieu en les faisant monter sur des balances portables ;
- Pesée d’essieux sur une bascule dynamique insérée dans la chaussée. La pesée
s’effectue sans que le véhicule soit arrêté ; le passage étant ralenti.
1.4. Fluctuations
Les fluctuations sont des éléments à prendre en compte dans les mesures de trafic.
Nous avons :
Le trafic est observé 24h/24. Mais, il est intéressant de considérer l’heure de pointe
journalière, qui impose les contraintes les plus sévères où le jour de la semaine le plus
mouvementé ou alors la période de la saison la plus favorable pour effectuer l’étude.
2. LOIS DE LA CIRCULATION
Rappelons-nous que l’un des objectifs des études de la circulation est de permettre
l’élaboration des théories sur la circulation appelées encore Lois de circulation.
2.1. Etapes
Pour les études de trafic en rase campagne, nous distinguons deux origines à la
génération du trafic.
- L’évolution normale du trafic ;
- L’apparition d’un trafic nouveau, dit trafic induit engendré par la mise en service
d’infrastructures nouvelles.
Une approche de la connaissance de ces trafics de rase campagne peut être l’utilisation de
modèles gravitaires de la forme :
�
� × �1 × �2
�=
��
Où :
T = nombre de déplacement
K = coefficient lié avec le taux de motorisation
P1 = population de la ville d’origine
P2 = population de la ville destinée
m et n = coefficients avec 0,5 < m <1 et n = 2
c = coût estimé par l’usager du déplacement.
Pour les études de trafic en site urbain, nous avons trois types de trafic :
- Le trafic d’échange : les déplacements ayant une extrémité dans la ville et une autre à
l’extérieur de cette ville.
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- Le trafic de transit : les déplacements n’ayant aucune extrémité dans la ville mais
traversant cette dernière.
- Le trafic interne : les déplacements ayant leurs deux extrémités dans la ville.
b. La distribution
C’est-à-dire la ventilation des déplacements dans l’espace. Elle est traitée de concert avec la
génération.
C’est la phase très délicate de l’étude, d’autant plus qu’un même déplacement peut se
décomposer en plusieurs trajets effectués par différents moyens de transport.
Cette étape permet de ventiler suivant ces différents modes de déplacements obtenus de
façon globale sur l’évolution dans le temps.
Les modèles proposés pour résoudre le problème doivent simuler le comportement de choix
des usagers devant plusieurs itinéraires ayant même origine et même destination.
Le guide le meilleur pour ce travail est le coût généralisé : appelé ainsi un amalgame de
coûts réels et de coûts psychologiques ressentis par l’usager (une longue distance à
parcourir à pied ou une attente trop longue) et de coûts plus ou moins bien ressentis par
l’usager (sécurité).
En agglomération, le temps de parcourt reste le seul élément important différentiel du coût
généralisé et joue presque exactement le rôle de ce niveau piézométrique.
Cette phase aboutie à la projection à un horizon donné du trafic sur chaque voie ou bande
de la chaussée.
Nous citerons :
a. La relation vitesse-débit
Plaçons un observateur à l’abscisse x d’une voie et faisons-lui noter d’une part les débits
horaires et d’autre part les vitesses moyennes au point considéré ; vitesses moyennes
dont nous tirerons une estimation des vitesses praticables correspondantes.
‘ »é a
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Plaçons-nous dans le cas d’un flot continu de véhicule circulant à la même vitesse, donc sans
manœuvre de déplacement.
L’espacement minimum entre deux véhicules qui roulent est commandé ; comme montre
l’expérience par une notion de sécurité.
Un conducteur donné veut pouvoir éviter la collision avec celui qui le précède, si ce dernier
s’arrête. De ce fait, l’espacement est la somme des trois termes ci-après :
- Longueur d’un véhicule (a)
- Distance parcourue pendant le temps appelée temps de perception-réaction (bv)
- Distance parcourue pendant le freinage (CV²).
Dans ce cas du flot idéal étudié, le débit en un point et à un instant donné est évidemment
égal à :
� 1000 �
�= � = � + �� + ��²
1000
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L’étude de cette fonction montre qu’elle a bien l’allure de la courbe dressée précédemment.
Nous voyons que la concentration en un point (max.) et à un instant donné est de l’ordre de
40 véhicules/km et la vitesse moyenne de l’ordre de 50 km/h.
Le débit maximal de 2 000 voitures par heure et par voie est la capacité théorique de la voie.
Divers éléments peuvent mener le maximum du débit d’une voie réelle à être moins élevé
(obstacles latéraux, présence de véhicules en stationnement…). Si bien qu’en pratique, nous
devons introduire des coefficients de réduction.
Des attentes, de redémarrages, des ralentissements, des accélérations, … amènent à définir
des niveaux de service d’une route qui caractérisent la satisfaction ou l’insatisfaction des
usagers.
Il existe six niveaux de service, à savoir :
Niveau 1 : écoulement libre avec débit faible et vitesse élevée. Aucune gêne sensible due à la
présence d’autres véhicules (700 u.v.p./voie) ;
Niveau 2 : écoulement stable avec légère réduction de vitesse, avec une liberté encore très
grande des conducteurs (1 000 u.v.p./voie) ;
Niveau 3 : écoulement toujours stable. Mais, les usagers subissent des contraintes (1 500
u.v.p./voie) ;
Niveau 4 : écoulement instable qui occasionne des fluctuations de débit le confort et l’usage
sont médiocres (1 800 u.v.p./voie) ;
Niveau 5 : se rapproche de la capacité de la route 50 km/h parfois moins. Il se produit des
instabilités de débit avec des arrêts temporaires ;
Niveau 6 : écoulement forcé à faible vitesse. Des arrêts plus ou moins longs peuvent se
produire.
Observons la circulation sur une route donnée pendant une année entière et mesurons tous
les débits heure par heure.
Nous pouvons dire qu’au point A d’abscisse 10 et d’ordonnée 2 500 signifie que le débit de
2 500 véhicules/h est dépassé pendant 10% des heures de l’année. Comme aussi, au point B
d’abscisse 70 et ordonnée 1 875 véhicules/h est dépassé pendant 70% des heures de l’année.
Observons pendant un temps assez long les arrivées de véhicules et supposons que pendant
tout ce temps, le débit moyen soit constant.
Considérons en plus les hypothèses suivantes qui paraissent raisonnables :
Hypothèse de régularité : dans un intervalle de temps élémentaire, il ne peut arriver au plus
qu’un seul véhicule.
Hypothèse d’indépendance : les arrivées des véhicules dans une période donnée sont
indépendantes des arrivées qui ont pu se produire dans le passé.
Hypothèse de stationnarité : la probabilité pour qu’il arrive au moins un véhicule pendant
un intervalle de temps est indépendant de t.
�(�) = �−��
La probabilité pour qu’un intervalle de temps entre deux véhicules soit compris entre t et
t + dt est
�(�) = �. �−�� ��
La loi de Poisson permet de prévoir les fluctuations aléatoires du débit instantané, autour
d’un débit moyen constant et connu.
Elle est utilisée pour calculer les probabilités d’insuffisance des entrées d’un carrefour et des
zones de stockage à l’intérieur du carrefour.
Jointe à la théorie des files d’attente, elle permet également de bâtir une théorie concernant
la naissance des bouchons sur une voie.
3.1. Généralités
3.1.1. Recueil des données de trafic et accidents
Afin de bien appréhender les actions à mener sur le réseau routier, il convient d’étudier les
conditions de trafic et d’accidents. Pour ce faire, la mise en place d’un recueil de données
fiable est nécessaire et il porte d’une part sur le trafic et d’autre part sur les accidents.
Les données concernant les accidents sont fournies par la Police Routière Nationale. Elles
sont conservées par de fichiers de la manière suivante :
Chaque secteur de contrôle peut traiter chaque mois, chaque trimestre ou chaque année,
comme il désire, son fichier d’accidents pour obtenir les trois données énumérées ci-dessus.
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En plus des traitements systématiques qui font l’objet de logiciels standards, les fichiers
peuvent être facilement traités pour obtenir des résultats à la demande, moyennant un coût
faible et des langages informatiques simples.
Pour la plupart des études spécifiques (par exemple accidents contre les arbres, accidents
sur chaussée mouillée, …), il est nécessaire de croiser les fichiers trafic et accidents.
Ils sont dus à une défaillance ou un ensemble de défaillances des éléments composant la
circulation routière.
- Les usagers ;
- Les véhicules ;
- L’infrastructure et son environnement.
Les deux premiers éléments ne concernent pas notre étude. Seul le troisième élément dont
les causes peuvent être de diverses natures : la géométrie, la chaussée et l’environnement.
Le tableau ci-dessous montre les causes des accidents et les remèdes à apporter pour leurs
interventions :
Les équipements de la route dont le but est d’apporter une aide à l’usager ne doivent être ni
mal adaptés, ni peu visibles selon les circonstances, ni souffrir d’un manque d’entretien.
Ceux-ci doivent assurer en permanence un même niveau de service. Pour ce faire, il faut
veiller dès leur mise en place à leur adéquation à la situation et au site.
Les équipements routiers conditionnent le niveau de satisfaction des usagers au même titre
que l’état de la chaussée.
Ils peuvent être classés en deux grandes familles suivant le niveau de leur action dans les
domaines de la sécurité et du confort des usagers :
Sont celles dont le but est d’éviter les accidents par aide à l’usager.
Outre les actions concernant la géométrie et la chaussée, la mise en place de certains
équipements routiers contribue à l’accroissement du niveau de la sécurité primaire.
Nous distinguons les actions ci-après :
- La signalisation horizontale et le balisage ;
- La signalisation verticale ;
- La régularisation des vitesses et d’information de l’usager en présence de situation
anormale ;
- L’éclairage.
La sécurité primaire à long terme qui permet de limiter la fatigue de l’usager et par la même
de conserver un niveau d’attention suffisant.
a. Actions
D’une manière générale, les actions auxquelles doivent être prises en considération afin
d’élever le niveau de sécurité routière sont les suivantes :
- Aménagement de point noirs ;
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- Régulation des vitesses aux points singuliers dangereux (signalisation des virages,
alerte par temps de brouillard) ;
- Traitement des zones glissantes ;
- Signalisation : horizontale (marquages sur chaussée), verticale (panneaux publicitaire)
et balisage ;
- Eclairage ;
- Respect de la réglementation sur les panneaux publicitaire ;
- Aménagement des points d’arrêt et aires de repos ;
- Téléphone d’appel d’urgence
La plupart de ces actions sont matérialisées par des équipements afin d’assurer à l’usager les
informations utiles une circulation confortable.
Une bonne diffusion du code de la route qui est une loi, contribue certainement à
l’amélioration de la sécurité routière.
b. Résultats escomptés
Il est nécessaire d’insister sur l’importance des résultats obtenus par le respect d’emploi
d’équipements routiers et d’application du code de la route :
En définitive, il faut mettre les équipements dans les points bien précis pour qu’au cours des
trajets, les usagers de la route perçoivent très nettement les indications qui leur sont utiles.
La pose des panneaux n’aura lieu qu’après réglage au profil définitif des accotements. Il est à
observer que la signalisation provisoire pendant l’exécution des travaux incombe à
l’Entreprise.
Les panneaux seront fixés aux supports par trois boulons serrés et puis soudés. La face des
panneaux sera légèrement tournée vers l’extérieur de la route de manière à éviter les
phénomènes d’éblouissement.
Les panneaux seront situés sur les accotements à une distance de 1m au moins du bord de la
chaussée et aux endroits bien étudiés.
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Les supports seront fichés dans des trous percés par carottage. Ces trous seront remplis de
béton sur une hauteur de soixante centimètres. La partie supérieure du dé aura une forme
de pyramide dépassant du sol, de manière à éviter toute stagnation d’eau au pied du poteau
métallique.
- la bande centrale de 10cm de large et des bandes latérales de 10cm de large. Pour la
bande centrale, les lignes sont tracées « continues » et « discontinues » selon les
instructions retenues. Pour les bandes latérales et pour la bande centrale discontinue, on
adoptera la discontinuité suivante : 3 m peints et 10 m non peints,
- Les pointes d’îlots,
- lignes de stop,
- et éventuellement les flèches et les inscriptions.
- Pour les zones de traversées piétonnes, se référer aux plans.
La même peinture sera appliquée sur une couche d’accrochage pour :
- les faces de début et de fin des murs de tête des dalots et buses dont le corps (hormis les
têtes) a une longueur inférieure à 12,5m,
- les chevrons blancs des barrières en béton,
- les balises guides.
La peinture sera appliquée par traceur automoteur ; pour les marquages isolés, un pistolet
est utilisé. Les lignes doivent suivre parfaitement l’axe de la route ; à cette fin, le traceur doit
posséder un dispositif permettant de joindre les points de repère par des lignes coulantes. Il
sera appliqué un minimum de 800 grammes de peinture sèche par mètre carré de marquage.
Sa teneur en bioxyde de titane (TiO2) sera d’au moins 40% en poids.
a) Balises de virage
Les balises de virage seront cylindriques et creuses ; elles auront 0,20 m de diamètre et
seront terminées par un cône de 0,05 m de hauteur.
Dans ce dernier cas, elles recevront deux couches de peinture blanche du type proposé selon
le besoin.
Elles seront scellées dans un massif de béton de 0,40 x 0,40 x 0,50 m, arasé au niveau de
l’accotement.
P a g e | 21
Les balises seront implantées, sauf difficulté spéciale, à 0,40 m à l’extérieur du bord de la
plate-forme, côté grand rayon. Elles devront avoir une hauteur de 1,30 m au dessus de
l’accotement. Dans tous ces cas, l’axe devra être implanté à plus de 1,50 m de la limite de la
chaussée.
Les panneaux devront être conformes aux spécifications techniques en vigueur. Ils seront
confectionnés en tôle galvanisée ou en tôle d’aluminium emboutie, peinte ou plastifiée.
Les supports de signaux seront scellés dans un massif de béton de 0,40 x 0,40 x 0,50 m.
Le dé de fondation fera saillie de 0,10 m sur le niveau du sol et sera terminé par une pointe
de diamant à quatre faces.
Le modèle de panneaux et leur fixation devront être agréés par l’autorité en place. Ils
devront être visibles et robustes.
Les panneaux seront implantés sur le bord droit de la chaussée, sensiblement
perpendiculaire à l’axe de celle-ci.
La flexion spéculaire sur le fond et les lettres des panneaux sera évitée en donnant à celui-ci
une inclinaison judicieusement choisie de moins 15° à plus 10° par rapport à la normale à
l’axe de la route (le sens positif étant le sens trigonométrique)
Fourniture des matériaux et mise en place de bandes peintes de couleur blanche, suivant les
directives du maître d'œuvre ou du maître d'ouvrage.
Le marque sera effectué sur une chaussée sèche et propre, après tracé préalable de l’axe des
lignes et bandes et du contour des flèches éventuelles.
P a g e | 22
Les lignes et bandes seront réalisées à l’aide d’un moyen mécanique agrée par le Maître
d’œuvre (Image 1, 2 et 3).
4.1. Définition
Un carrefour est l’intersection entre les arrêtes du réseau routier qui peut être à niveau ou
dénivelé.
Le carrefour à niveau désigne une intersection plane ; tandis que celui dénivelé désigne une
intersection entre voies à statut ordinaire. Il est diffuseur lorsque l’une des routes est
autoroute ou une voie express.
L’échangeur ou nœud signifie lorsque toutes les branches de l’intersection sont autoroute
ou voies express.
P a g e | 23
4.2. Intersection
Elles sont le siège de conflits entre différents courants de circulation. Tous ces conflits
résultent de la combinaison des quatre conflits élémentaires suivants :
Les intersections sont dites complètes lorsque tous les mouvements entre les différentes
branches sont permis.
- Les aménagements plans qui n’utilisent que deux dimensions de l’espace. Les
mouvements sécants ne peuvent donc pas être évités.
- Les aménagements dénivelés qui utilisent la troisième dimension de l’espace. Souvent,
des écoulements parallèles divergents et convergents sont conservés.
Quant à l’exploitation, deux modes sont utilisés suivant que la signalisation est fixe ou
variable.
Lorsque la signalisation est fixe, l’exploitation est dite libre. Si elle est variable, l’exploitation
est effectuée par feu.
b. Convergence pure
- Mouvements continus à vitesse élevée (une voie dite d’intersection est ajoutée)
Les longueurs de ces voies sont fonction de vitesse des véhicules sur la voie principale et
sur la voie secondaire.
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- Mouvements continus à vitesse élevée (une voie dite d’intersection est ajoutée)
La meilleure solution est de déniveler l’un des courants de circulation. Mais, nous pouvons
également avoir recours à l’entrecroisement.
L’entrecroisement est caractérisé par les trafics s’entrecroisant T1 + T2, par la longueur L
d’entrecroisement et par le nombre de voies de la section d’entrecroisement.
Des études américaines ont montré que tout se passait comme si la section
d’entrecroisement supportait un débit fictif T ayant la valeur ci-après :
� = �1 + �. �2 > �1 + �2
P a g e | 27
Où T2< T1
Le nombre des voies N nécessaire sur la section d’entrecroisement est donné par :
�1 + �. �2
�>
�
D étant le débit maximal admissible par voie sans entrecroisement. Il varie de 1 200 à 1 800
uv/h selon la catégorie de la voie et l’importance de la ville en milieu urbain.
EXERCICES
2. Calculer le débit maximal admissible par voie sans entrecroisement dans un carrefour
bien que par heure observée sont passés 892 et 1037 véhicules aux sorties
d’entrecroisement qui n’a que deux voies de circulations. Le coefficient K est de 2,15.
- Séparer les trafics circulant à des vitesses élevées dans les sens opposés en vue d’éviter
les accidents frontaux ;
- Recevoir la canalisation des égouts d’eaux pluviales ; des conduites d’eaux vannes ; des
lignes de communication ; les poteaux électriques pour éclairage public…
- Être planté des fleurs pour l’esthétique.
La zone de stockage : une voie se trouvant dans le terreplein central permettant aux
véhicules qui veulent quitter la voie express de s’arrêter momentanément pour s’engager
dans la voie secondaire après un créneau de fil des véhicules de sens opposé.
a. Bretelles élémentaires
Bretelles directes
ou
Bretelles semi-directes
+
Bifurcation en cor de chasse Bifurcation en à trois branches
sans croisement
b. Giratoire
c. Place
Le terme « PLACE » désigne tout espace étendu où plusieurs voies publiques et dans lequel
la disposition des lieux est telle que la circulation se fait normalement en tous sens. La place
est une voie publique distincte de celles qui y aboutissent.
P a g e | 30
d. Îlot directionnel
Il faut avant tout disposer du diagramme des échanges de circulation. Tracer un premier
schéma du carrefour en respectant les principes généraux suivants :
- Les courants que la future signalisation rendre prioritaire doivent avoir le tracé le plus
direct possible ; les autres courant étant ralentis par la géométrie de l’aménagement ;
- Les cisaillements doivent se produire sous un angle voisin de 90°.
- Une grande importance est accordée à la signalisation verticale et horizontale et
particulièrement à celle de nez d’îlots séparateurs ;
- A l’approche d’un point de conflit de cisaillement, les véhicules non prioritaires doivent
autant que possible être en zone d’abri dite zone de stockage ;
P a g e | 31
- A partir d’un certain seuil de débits (environ 200 véh./j), les courants entrant sur un
itinéraire prioritaire disposent des voies de décélération à partir de seuils analogues.
- La séparation des points de conflit fait croître le débit d’un carrefour ;
- Les distances entre points de conflit successifs doivent tenir compte des vitesses
auxquelles les véhicules sont appelés à les franchir et des besoins de stockage des
courants non prioritaires ;
- Le tracé de l’ensemble des couloirs et limites d’îlot est réalisé de manière à rendre aisées
les manœuvres indésirables ou interdites ;
- L’implantation sur le terrain d’un carrefour doit se faire dans la zone où les conditions de
visibilité à partir des routes d’accès sont favorables.
- Ces conditions sont inscrites ci-après à titre indicatif :
- La saturation dans un carrefour est à éviter. Elle reste inférieure à 1 en vue de ne pas
avoir besoin d’un Agent ou un dispositif de régulation des trafics.
- La commande du carrefour est obligatoire dans le cas où les débits urbains dépassent 400
véhicules par heure dans chaque rue d’accès. En dessous de ces débits, la circulation peut
s’écouler correctement sans signaux.
Les signaux de commande sont des feux rouge et vert. Entre le vert et le rouge s’intercale le
jaune ou orange (voir le code de la route).
Comme dans le cas des carrefours plans, il convient tout d’abord de disposer des
diagrammes de trafics. Nous pouvons alors tracer plusieurs esquisses en respectant les
règles générales ci-après :
- Les courants les plus importants doivent avoir les tracés les plus directs ;
- Les entrées et sorties des courants secondaires doivent se faire par droite selon la loi
(code de la route) ;
- L’interdiction des points multiples (jamais plus de deux courants convergents ou
divergents en un même point) ;
- La vérification du taux d’entrecroisement.
Le choix définitif de l’esquisse est sujet du respect des critères imposés relatifs à
l’implantation d’un échangeur.
P a g e | 32
Son implantation doit se réaliser sur un terrain en fonction des contraintes (topographie,
occupation du sol notamment).
La stabilité d’un matériau se définit dans le domaine des routes comme étant
la méthode utilisée pour lui conférer une meilleure résistance par un compactage ou un
mélange avec d’autres matériaux compactés ensuite pour lui permettre de résister à
l’écoulement latéral lorsqu’il est soumis à une charge. C’est-à-dire sa rigidité ou son
indéformabilité relative après application de la charge.
La stabilisation mécanique ;
La stabilisation à la chaux ;
La stabilisation au ciment ;
La stabilisation aux liants hydrocarbonés ;
La stabilisation chimique ; etc…
1
Hugo Houben & Hubert Guillaud : ‘’ Traité de construction en terre‘’ P.79 – 131
P a g e | 33
Il faut dans tous les cas tenir compte des possibilités locales
d’approvisionnements en matériaux pour traiter soit la totalité de la couche de fondation,
soit à la base de la fondation c’est-à-dire sur une partie seulement de cette couche afin
d’améliorer les conditions de circulations sur le chantier, soit enfin sur une sous couche de
fondation. Entre une couche stabilisée et celle qui ne l’est pas mais constituée de grave, il
est fait usage pour dimensionnement, d’un coefficient d’équivalence à : 1 Cm de matériau
stabilisé égale à : 2 cm de matériaux foisonnés.
2
Traité de construction en terre
P a g e | 34
La stabilisation des sols est une technique qui s’avère judicieuse à chaque fois que l’on doit
modifier les caractéristiques des sols pour les préparer en vue d’un traitement ultérieur.
La stabilisation des sols est le procédé idéal pour obtenir des sols portants de qualité, et les
préparer pour les chantiers de construction routière. L’incorporation ciblée de liants permet
par exemple d’abaisser la teneur en humidité d’un sol, étape indispensable avant tout
traitement ultérieur. Par rapport au remplacement complet du sol, la stabilisation est une
méthode rentable respectueuse des ressources. Elle permet de faire des économies,
notamment en raison d’une logistique de chantier plus simple, le nombre d’allers-retours
des camions étant réduit et la durée des travaux s’en trouvant raccourcie. Les ressources
sont elles aussi ménagées, puisque la stabilisation utilise la totalité du sol présent sur place
auquel on n'ajoute qu’un liant tel que de la chaux ou du ciment – ou les deux sous forme
d’un mélange chaux-ciment. 1/3.
Le remplacement des sols reste souvent stipulé dans les appels d’offres, bien qu’il ne soit
plus absolument nécessaire. Doté d’un puissant rotor de fraisage et de malaxage, le
stabilisateur de sol incorpore des liants répandus au préalable – de la chaux ou du ciment –
au sol peu portant, le transformant directement sur place en un matériau d’excellente
qualité. Le mélange sol-liant homogène ainsi obtenu est un matériau qui présente de façon
durable à la fois portance élevée, résistance à l’eau et au gel, et stabilité dimensionnelle. Les
applications typiques sont notamment la réalisation de chemins, de routes, d’autoroutes, de
tracés, de parkings, de terrains de sport, de parcs d’activités industrielles et commerciales,
d’aéroports, de digues, de remblais ou encore de décharges.
3
Guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux. P80
P a g e | 35
Afin d’améliorer durablement les propriétés du sol, il est généralement nécessaire de mettre
en œuvre un atelier de machines. Un épandeur de liants se trouve en tête pour répandre le
liant en amont de manière homogène, suivi d’un stabilisateur de sols Wirtgen. Le rotor de
fraisage et de malaxage du WR 250 mélange de manière homogène le sol et la chaux
répandue au préalable. Un reprofileur sous pression situé au niveau de l’abattant de
tambour arrière permet d’aplanir de manière optimale le matériau ainsi retraité. Pendant
qu’une niveleuse se charge de profiler le matériau ainsi préparé, des rouleaux de
terrassement en assurent le compactage optimal.
La stabilisation au ciment permet de réaliser des couches de base stabilisées aux liants
hydrauliques. Le liant est répandu au préalable par un épandeur tracté, suivi d’un camion-
citerne à eau. Derrière, le rotor de fraisage et de malaxage du stabilisateur Wirtgen réalise
un mélange homogène de sol et de ciment répandu au préalable. En même temps, de l’eau
est injectée par une rampe d’injection dans la chambre de malaxage. Là aussi, des niveleuses
entreprennent le profilage du matériau recyclé et, pour finir, des compacteurs effectuent le
compactage final optimal.
Il permet de diminuer l’érosion des sols due au ruissellement de l’eau en surface et d’en
augmenter la perméabilité.
Comme cela est le cas dans les autres techniques des stabilisations, le soilfix
par adjonction, apporte une amélioration des caractéristiques géotechniques d’un sol en
place ou apport, l’expérience acquise en Afrique du Sud permet de prendre en compte les
applications faites dans les travaux des infrastructures et de la superstructure et dont
l’objectif visé est de diminuer la sensibilité du sol à l’eau et d’augmenter par conséquent sa
résistance mécanique et sa portance4.
4
Revue indépendant (Mali 2010)
P a g e | 37
Nous tenons à dire que le soilfix a une particularité de taille, juste après la
construction de la route avec le soilfix, elle peut être ouverte à la circulation dans 24 heures
qui suivent et le sceau final peut être appliqué dans environ 5 jours.
5
Laboratoire National de Travaux Publics (Avril – Mai 2014)
P a g e | 38
Ratio de mélange à
300 gr vs 1 000 litres d’eau
l’eau
Dosage*
Pente Développé Contraintes (faibles, moyennes, importantes) Dosage moyen*
<1:1 12 kg/ha
< 2 : 1 12 m Moyennes à importantes 7 kg/ha
<4:1 5 kg/ha
Conditionnement
A partir des résultats obtenus sur divers chantiers où le soilfix a été appliqué,
le gouvernement congolais par ses services techniques a expérimenté la même technologie
sur la route de Buma et les résultats sont concluants.
Pour un kilomètre de route, la quantité du soilfix sera :
Données : L = 1km = 1000m ; op = 15% ; tr = 11% ; l =7m ; et d =2
E =15Cm = la profondeur (épaisseur) scarifier
- La surface a traité : 1000 x 7 = 7000 m2
- La concentration de soilfix à utiliser sera de 1,5L/m2, d’où on aura :
7000 m2 x 1,5L/m2 = 10.500 L
- Ajouter le PRS qui est un produit additif du soilfix dont la concentration est de 0,6
L/m2 ; donc on aura : 7000 m2 x 0,6L/m2 = 4.200 L
- D’où la quantité totale de soifix est de 14.700 L
- Le volume du sol à humidifier est : 7000 x 0,15= 1.050 m3
P a g e | 39
Tous les engins des travaux publics sont nécessaires dans l’exécution des
travaux de route. Enumérons quelques-uns qui sont utilisé dans la phase de la stabilisation
de la couche de base :
Les camions bennes fixes et basculantes ;
Les camions citernes ;
Le camion épandeur ;
La pelle hydraulique (excavator) ;
Les backhoe loaders ou chargeuse - pelleteuse ;
La niveleuse ;
Le rouleau compacteur, le compacteur à pneus ;
Le pulvimixeur (malaxeur).
6
- Rapport de contrôle des travaux du Bureau Technique de Contrôle (BTC) : Ndjoku – Buma, août 2014
- Cours d’engins de TP 3ème BTP 2017 – 2018 : CT KUKA
7
Laboratoire National de Travaux Publics (LNTP)
P a g e | 40
2. CONTROLE DE QUALITE
Dans le cadre de la construction d’une route les essais sont très capitaux
parce qu’ils permettent à s’assurer des caractéristiques suivantes : la qualité des matériaux,
la capacité portante du sol, et l’énergie de compactage. Dans cette recherche, les essais
considérés sont ceux réalisés par le Laboratoire National des Travaux Publics dont les essais
d’indentifications du sol et de Compactage Bearning Ratio.
Nous nous limitons seulement à rappeler des petites notions de chaque essai
retenu dans ce cadre sans pourtant faire le détail.
a. Essai d’analyse granulométrique : Est un essai d’indentification qui sert à la
détermination par tamisage, par la voie sèche ou par la voie humide, la distribution en
poids des particules des matériaux suivant leur dimension.
b. Essai des limites d’Atterberg : Partant de l’affirmation selon laquelle la plasticité et la
consistance d’un sol dépendent de ses seuls éléments fins et sa teneur en eau non de
gros élément qu’il contient. Les limites d’atterberg sont des constants physiques
conventionnels qui marquent les seuils entre l’état dans lequel peut se trouver un sol,
tel que : la limite de liquidité, la limite de plasticité, l’indice de plasticité.
c. Essai d’équivalent de sable : Si la détermination de l’indice de plasticité permet de
classifier le sol, sa précision diminue lorsque sa valeur est très faible donc difficilement
mesurable. A partir de là il faut faire intervenir l’essai d’équivalent de sable qui devient à
P a g e | 44
son tour moins représentatif et tend vers zéro, donc n’est plus mesurable lorsque
l’indice de plasticité est élevé.
Figure 9 : Prélèvement des matériaux de la couche de fondation de la route Ndjoku dans la commune de
Kimbanseke par le Laboratoire Nationale de Travaux Publics pour des essais appropriés.
d. Essais Proctor : Cet essai qui consiste à déterminer la quantité d’eau à incorporer dans
un matériau pour obtenir par compactage la densité la plus élevé possible du matériau.
e. Essai du compactage : Le CBR (California Bearing Ration ou indice portant californien)
est un nombre sans dimension exprimé en pourcentage de rapport entre les pressions
engendrées par les enfoncements dans les matériaux et les pressions nécessaires à ce
même enfoncement dans les matériaux type (matériau de référence offrant une
résistance au poinçonnement de 100%, un concassé)
f. Essai à la plaque : Cet essai a pour objectif de déterminer directement la déformabilité
du sol en place, à l’aide d’une plaque circulaire de rayon (a) sur laquelle on exerce une
charge induisant une pression moyenne Q sur le sol. La mesure de la déflexion W
permet de calculer le module de déformation par :
EV = 1,5Q (1-V²)
qui déterminera si la structure supportera les charges qui lui seront
W
appliquées.
L’analyse granulométrique : Tous les résultats directs sont notés dans le tableau. Le
contrôle direct de la qualité de la mesure et perte, c’est-à-dire la différence entre poids
initial sec et somme des refus partiels ne doit pas dépasser 1%. Les pourcentages des
passants sont représentés sur le graphique en fonction des modules des tamis et on
trace la courbe granulométrique qui sera comporté aux courbes de références (fuseau).
Après analyse granulométrique, le résultat montre que le matériau à utiliser pour la
couche de base est le matériau sélectionné pour une bonne stabilisation en soilfix.
Les limites d’atterberg : Cet essai permet de déterminer la limite de liquidité, la limite
de plasticité et l’indice de plasticité ; mais l’échantillon n’a pas de limite de plasticité,
son indice de plasticité est égal à zéro ; IP = 0
Equivalent de sable : le résultat d’essai nous montre que l’équivalent de sable est mieux
pour l’utilisation parce qu’il est supérieur à 30, du fait que l’indice de plasticité est
inférieur à 4 donc non mesurable pratiquement.
Essai Proctor : l’essai permet de trouver la teneur optimum de l’eau qui était de 7,7%
pour les échantillons des sols fins inférieur à 5mm de diamètre et la densité sèche
maximale de 2,09 (T/m)3. Cet échantillon dont on connait sa teneur optimale de l’eau,
ainsi que ses éléments fins, permettra d’effectuer un bon remblayage et compactage de
la couche pour faciliter sa capacité portante maximale.
Essai à la plaque : les résultats obtenus montrent réellement que la structure
supportera bien les charges qui seront appliquées, malgré la fissuration transversale et
longitudinale observé sur la chaussée nécessitant malgré tout un colmatage.
8
Laboratoire National de Travaux Publics (LNTP) Février 2014
P a g e | 46
5 Identification
- Identification visuelle
- Diamètre maximum (mm) 4
- Fines (%) 12
- Equivalent de sable 33
- Limite de liquidité « LL » % 16,3
- Indice de plasticité « IP » N.M
6 Compactage
- Teneur en eau optimale « Wopm » 7,7
- Densité sèche maximale « dmax x » (T/m)3 2,09
7 Portance
- CBR à 95% OPM et à O jour -
- CBR à 95% OPM et à 4 jours d’immersion 10
b. Essai à la plaque
Les essais ci-dessus ont été réalisés sur la couche de base stabilisée, les
résultats montrent à quel point d’utilisation du produit soilfix est bon pour la stabilisation de
la couche de base. Selon la norme, la limite d’utilisation de bon sable doit avoir un
équivalent de sable supérieur à 30%, or l’échantillon sur terrain montre que l’essai réalisé
est supérieur à 30%, soit 33%. Pour la limite de plasticité, on sait que la limite de plasticité
d’un mortier est la teneur en eau exprimé en pourcentage qui marque le passage de l’état
plastique à l’état solide avec retrait.
La déformation de la structure pourrait être à une certaine valeur obtenue par
le module de déformabilité inférieur à la valeur limite de l’essai, mais les valeurs de module
de compressibilité obtenu par l’enfoncement par rapport à la position de l’axe de la route
relèvent bien, la résistance de la structure lors de l’application de la charge.
Compte tenu de ses performances nous suggérons aux autorités d’adopter ce
produit pour son utilisation dans notre pays.
3. CONSIDERATIONS ECONOMIQUES
L’estimation du coût d’investissement est l’un des objectifs poursuivis par une
étude de faisabilité d’un projet de route.
Ainsi pour notre structure telle que proposée, nous quantifions les travaux et
nous en estimons le coût, en se référant aux prix officiels actualisés au pays par la
commission des prix unitaires des travaux routiers du Ministère des Infrastructures, Travaux
Publics et Reconstruction (ITPR)9
9
Elaboration des prix unitaires des travaux routiers – Volume 1 – juin 2011
P a g e | 47
L’avenue NDJOKU, qui fait l’objet de notre étude, présente les caractéristiques
géométriques suivantes :
Longueur totale : 10.000,00 m
Largeur de la chaussée : 7,00m
Largeur de la plateforme : 9,00m
Nombre des bandes : 2
Longueur du tronçon expérimental : 1.000,00m
CONCLUSION 2
Au regard de ce qui précède, les propriétés d’un sol ne sont pas satisfaisantes, il est
possible de recourir à la stabilisation pour obtenir son amélioration. L’avenue NDJOKU,
d’une longueur de 10.000,00m, passant au cœur de la commune de Kimbanseke, est d’une
largeur pouvant accueillir 2 voies de circulation vient d’être dotée d’une structure qui pourra
permettre la circulation de 300 à 1000 véhicules par jour.
Dans la technique de stabilisation la règle générale établit que le ciment et le bitume
conviennent très bien par leurs capacités de cohésion, et la facilité de mise en œuvre. Mais
ignore d’autres produits de la nouvelle génération, de qualité excellente telle que le soilfix
qui fait l’objet de notre étude. Les résultats obtenus dans chaque essai réalisé sur la couche
P a g e | 49
stabilisée ont montré en générale la capacité d’une route stabilisée avec ce produit de
supporter les charges qui lui seront soumise.
Le soilfix par adjonction améliore les caractéristiques géotechniques et par conséquent
la résistance mécanique et la cohésion.
Le réseau routier congolais est constitué de plus de 2/3 des routes en terre. Nous
suggérons à tous les partenaires concernés et au gouvernement congolais en particulier, de
financer les projets de réhabilitation et ou de construction des routes en s’appuyant sur les
techniques de stabilisation au soilfix dont le coût au kilomètre est largement économique
par rapport au ciment et au bitume vu le résultat obtenu sur la route NDJOKU et dans
d’autres pays, afin de consolider la communication entre différentes régions et relancer le
développement de la République.
RESUME
Il y a une grande variété d’essais qui peuvent être effectués sur la terre, mais en fait, il n’y a
qu’un nombre assez restreint d’essais qui permettent une interprétation directe et rapide de
l’adéquation de la terre à la construction et qui sont utiles.
P a g e | 50
MOTS CLES
3.1. INTRODUCTION
Le choix de ce sujet est le fruit de notre observation sur l’utilisation de la terre crue pour la
fabrication de la brique en République Démocratique du Congo. La présente réflexion revêt
un double intérêt : scientifique et pratique dans ce sens que la fabrication des briques et
blocs emboitables-autobloquant est un problème très complexe qui exige d’abord certaines
analyses de sol à utiliser.
La terre est parmi l’ensemble des matériaux utilisés par l’homme au cours de l’histoire et
demeure celui le plus employé par les populations à bas – revenus des pays en voie de
développement. Les récentes recherches démontrent que la terre offre des grandes
potentialités de réponses au fantastique besoin de logement de millions d’êtres humains.
Il y a une grande variété d’essais qui peuvent être effectué sur le sol, mais en fait, il n’y a
qu’un nombre assez restreint d’essais qui permettent une interprétation directe et rapide de
l’adéquation de la terre à la construction et qui sont donc utiles.
Contrairement au ciment, au béton ou à l’acier, la terre à l’état naturel peut être utilisée
comme matériau de construction pratiquement sans dépense financière et d’énergie. Elle
présente de nombreux avantages environnementaux, sociaux et culturels. La terre
largement utilisée dans la construction des bâtiments est très sensible à l’eau.
3.2. PROSPECTION
Du fait de sa grande hétérogénéité naturelle, le sol pose des problèmes d’identification. Il est
indispensable d’identifier le sol avec précision si l’on veut une économie sur la production
des matériaux en terre et sur leur emploi en construction.
P a g e | 51
Nous savons que le sol est un matériau complexe et que l’identification seule n’assure pas
forcément un emploi correct en construction, qu’il est aussi nécessaire de réaliser quelques
essais d’évaluation des performances mécaniques du matériau de construction.
La procédure générale précisée par la suite n’est pas limitative et peut être complétée par
d’autres procédures. Il est recommandé d’exploiter les connaissances locales ou le savoir-
faire traditionnel ainsi que les procédures d’autres disciplines : géologie, agronomie,
pédologie, qui peut fournir des indices d’interprétation.
Nous avons trois étapes nécessaires pour identifier et classer une terre :
1ère étape : Identification des caractéristiques et des propriétés de base des composantes de
la terre qui vont influencer le comportement mécanique du matériau ; ce sont des analyses
préliminaires de terrain, visuelles ou manuelles.
3e étape : Si les analyses de terrain n’ont pas permis une classification assez précise, on
réalise des analyses en laboratoire ; cette démarche n’est requise que si une identification
très précise est nécessaire ; terres très particulières, précisions minéralogiques. On pourra
alors classer la terre dans un groupe et même un sous-groupe en lui assignant un symbole de
classification.
Avant de travailler sur le terrain, il convient d’exploiter les informations qui ont été
enregistrées ou consignées le plus souvent sous forme de cartes et de notices descriptives :
géologie, pédologie, géographie, topographie, hydrologie, pluviométrie, couvert végétal,
agriculture, infrastructure routière, etc. La confrontation de ces données fournit des
informations préliminaires qui peuvent orienter le travail de terrain. Au besoin, on fait
intervenir les spécialistes locaux des disciplines évoquées pour une meilleure interprétation
des informations disponibles.
On peut aussi obtenir des renseignements auprès des stations agricoles régionales, de
centres de recherches, d’universités, des services des travaux publics, des mines et
ressources, des entrepreneurs des travaux publics, etc.
Chaque échantillon prélevé sur le terrain reçoit une ‘’carte d’identité ‘’. Il s’agit d’une fiche
qui consigne le maximum d’informations : date et lieu de prélèvement, chantier concerné,
demandeur, n° de l’échantillon et le n° du sondage, profondeur de prélèvement, nom du
préleveur ou sondeur, poids, remarques particulières, etc. Cette fiche d’identité est
complétée au fur et à mesure et constitue un dossier par échantillon où l’on trouve : le nom
P a g e | 52
typique de la terre, son symbole de groupe, la texture, la structure, la forme des grains, le
diamètre maximal, la plasticité, la minéralogie, l’odeur, la couleur, l’état hydrique, la
compacité, la compressibilité, la cohésion, etc.
3.2.4.Matériel d’identification
Le matériel nécessaire à l’identification des terres peut être très simple, quelques objets et
instruments usuels : couteaux, récipients divers, ou relativement sophistiqué, un laboratoire
intégralement équipé dont l’équipement complet peut coûter jusqu’à quelques millions de
dollars. On peut aussi utiliser des matériels d’importance intermédiaire : laboratoire de
fortune ou même un laboratoire mobile installé dans un petit camion. Il existe aussi des
petites valises de terrain compactes et très pratiques qui permettent de réaliser les essais les
plus indispensables. Le matériel contenu dans ces valises de terrain doit permettre de
réaliser les essais suivants : brillance, adhérence, décantation, sédimentation, granulométrie,
plasticité, compactibilité (pas absolument nécessaire), cohésion, minéralogie, chimie.
Le matériel d’identification des terres que l’on évoque ici implicitement doit convenir pour
réaliser la série de tests et essais la moins sophistiquée. Il est bien entendu que ce sont avant
tout des essais de terrain. Il s’agit donc des instruments et outils du type petite pioche,
couteaux et spatules, récipients divers pour produits indispensables et autres ingrédients,
récipient gradué, moules utiles aux tests de contraction linéaire et volumétrique par
exemple, mètre de poche, etc.
On sent la terre que l’on vient d’extraire. Elle est de nature organique si l’odeur évoque le
moisi. Cette odeur est amplifiée si l’on chauffe ou humidifie la terre.
P a g e | 53
On mord une pincée de terre et on l’écrase légèrement entre les dents. La terre est sableuse
si elle crisse avec une sensation désagréable. La terre est silteuse si le crissement ne donne
pas une sensation désagréable. La terre est argileuse si l’on éprouve une sensation lisse ou
farineuse, ou une pastille de terre sèche est collante quand on y applique la langue. On fera
attention à la qualité hygiénique de l’échantillon prélevé.
On se lave les mains avec de la terre légèrement mouillée. La terre est sableuse si les mains
se rincent facilement, elle est silteuse si elle parait pulvérulente et si les mains ne sont pas
trop difficiles à rincer. La terre est argileuse si l’on a une sensation savonneuse et si les mains
sont difficiles à rincer.
Une boulette de terre légèrement humide est coupée en deux avec un couteau. Un aspect
terne de la surface entaillée indique une terre plutôt silteuse. Un aspect brillant montre que
l’on est en présence d’une terre argileuse plastique.
3.3.6.Essai d’adhérence
On prend une masse de terre humide qui ne colle pas aux doigts et on y enfonce une spatule
ou un couteau. La terre est très argileuse si la spatule s’enfonce difficilement et si la terre y
adhère lorsqu’on la retire. Elle est moyennement argileuse si la spatule pénètre sans grande
difficulté et si la terre y adhère quand on la retire. La terre est peu argileuse si l’on pénètre
et retire la spatule sans effort même si elle demeure sale lorsqu’on la retire.
3.3.8.Essai de Sédimentation
Les précédents essais ont permis entre autres de se faire une idée de la texture de la terre et
des quantités de ses fractions distinctes ainsi que de la qualité de sa fraction fine. Mais cette
idée demeure somme toute assez grossière. Il est possible de réaliser un test de
sédimentation simplifiée, sur le terrain, qui apportera quelques précisions sur les quantités
des fractions texturales. Le matériel utilisé est simple : un flacon de verre transparent,
cylindrique à fond plat, de capacité minimale de 1 litre et doté d’un col assez large pour
pouvoir l’obturer de la main.
hauteur totale des sédiments (100%) sans tenir compte de la hauteur d’eau claire qui les
recouvre puis l’on mesure chaque couche distincte.
Ce calcul des hauteurs des couches de sédiments, qui permet d’apprécier les
pourcentages de chaque fraction granulaire, est légèrement faussé par le fait que les
fractions silteuses et argileuses sont expansées et apparaissent donc un peu plus
importantes qu’en réalité.
3.3.9.Retrait
Le test de retrait linéaire ou test d’Alcock est réalisé à l’aide d’une boite en bois de 60 cm de
long, 4 cm de large et 4 cm de profondeur. Les faces internes de la boite sont graissées avant
de la remplir de terre humide à la T.E.O. La terre est tassée dans les angles de la boite avec
une petite palette en bois qui sert aussi à aplanir la surface. La boite remplie est exposée au
soleil pendant 3 jours soit à l’ombre pendant 7 jours. Après ce délai, on pousse la masse de
terre sèche et durcie en l’une des extrémités de la boite et l’on mesure le retrait total de la
terre en l’autre extrémité de la boite.
On sait désormais si la terre contient beaucoup ou peu de graves, beaucoup ou peu de fines.
Il a été possible d’apprécier la qualité de fines en distinguant les limons des argiles et de
constater ou non la présence de matières organiques. Ce sont là des essais de terrain
effectués avec les moyens du bord qui peuvent manquer de précision, mais qui demeurent
très utiles lorsque l’on travaille dans des conditions difficiles et isolées de tout équipement
de laboratoire.
Néanmoins ces essais, réalisés avec une grande rigueur et systématiquement, permettront
de faire des estimations assez précises sur la qualité de la terre que l’on compte employer en
construction.
Les analyses suivantes sont réalisées sur la fraction mortier fin (Ø < 0,4mm) isolée par
tamisage ou par le test de décantation à partir de la fraction de grains de Ø < 2mm.
3.4.2.Test de ressuage
- Confectionner une boule de mortier fin de 2 ou 3 cm de Ø.
- Mouiller la boule de façon à ce qu’elle se tienne sans coller aux doigts.
- Aplatir légèrement la boule dans la paume de la main en extension horizontale et du
tranchant de l’autre main, frapper vigoureusement la paume portant la boule aplatie
pour en faire sortir l’eau. L’aspect de la terre peut être lise, brillant ou gras.
- Passer ensuite la boule plate entre le pouce et l’index et observer les réactions,
interpréter.
3.4.3.Test de consistance
- Confectionner une boule de mortier fin de 2 ou 3 cm de Ø.
- Mouiller pour pouvoir modeler sans que la terre soit collante.
- Rouler la boule sur une surface plane et propre jusqu’à obtenir peu à peu
un cordon mince.
P a g e | 58
3.4.4.Test de cohésion
- Confectionner un rouleau de terre de la taille d’un cigare de Ø = 12mm.
- La terre ne colle pas et peut être modelée en un cordon continu de Ø = 3mm.
- Le cordon est placé dans la paume de la main. On l’aplatit entre le pouce et l’index en
commençant par une extrémité jusqu’à obtenir un ruban de 3 à 6 mm de largeur, le
manipuler avec précision pour obtenir la plus grande longueur possible.
- Mesurer la longueur obtenue avant que le ruban ne se casse, interpréter.
Observation Interprétation
Grande résistance à sec - La pastille est très difficile à casser, elle se brise avec un
claquement, tel un biscuit sec. On ne peut écraser la terre entre le
pouce et l’index, seulement l’effriter sans la réduire en poudre :
Résistance moyenne à sec argile presque pure.
- La pastille n’est pas trop difficile à casser. On arrive à la
réduire en poudre entre le pouce et l’index après
quelques efforts : argile silteuse ou sableuse.
Faible résistance à sec
- - La pastille se casse facilement et se réduit en poudre entre le pouce
et l’index sans aucune difficulté : silt ou sable fin, peu d’argile.
Les listes des analyses sont plus ou moins longues, selon la nature de la terre, selon
l’équipement et l’expérience du laboratoire ou selon la demande exprimée. Les laboratoires
qui effectuent des analyses chimiques des terres proposent en guise de réponse, des listes
P a g e | 60
de divers éléments chimiques en présence et leur quantité en pourcentage. En voici une liste
type comprenant les éléments suivants :
- Oxydes de fer ;
- Oxydes de magnésium ;
- Oxydes d’aluminium ;
- Oxydes de calcium ;
- Carbonate ;
- Sulfates ;
- Sels solubles et insolubles ;
- Perte au feu ;
- Eau de constitution ;
Les méthodes d’analyse chimique pratiquées en laboratoire sont bien établies mais
demeurent assez complexes. Elles ne sont en tout cas pas adaptées aux pratiques de terrain.
Des essais simples de terrain sont à priori nécessaires. Ils donnent des indications d’une
précision raisonnables et montrent s’il est utile d’engager une analyse chimique de
laboratoire. Ces essais de terrain permettent d’évaluer la présence de sels solubles et donc
le pH de la terre. Si elle est acide, c’est que l’on est en présence de matières organiques, de
sels de fer. Si elle est alcaline, c’est qu’elle contient des carbonates des sulfates, des chlorites
par exemple.
CONCLUSION 3
Toutefois les dommages subis par les maisons en terre ont pour principale origine le
processus d’utilisation de la terre non identifiée.
L’identification correcte de la terre est une marche nécessaire qui permet à l’homme de faire
avec précision un choix de la terre à utiliser et transformer comme matériaux de
construction.
Après l’identification, il est important de faire quelques essais de terrain qui permettent
d’apprécier certaines caractéristiques de la terre pour afin le confirmer ou l’infirmer comme
matériaux à employer en construction.
Il y a aussi les méthodes d’analyse chimique pratiquées en laboratoire sont assez complexes
et ne sont en tout cas pas adaptées aux pratiques de terrain.
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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
La bibliographie présentée ici énumère les quelques ouvrages qui peuvent être aisément
obtenus par les voies commerciales normales ou trouvés dans les bibliothèques de la
République Démocratique du Congo.
1. LIVRES
Delli cour, D. et al. – Vers une meilleure utilisation des ressources locales de
construction.
Dakar, UNESCO – BREDA, 1976.
Doat P. et al. – Construire en terre. Paris, éditions Alternatives et Parallèles, 1979.
Glossaire : Matériaux de construction.
M. Kornmann & CTTB, Matériaux de construction en terre cuite, fabrication et
propriétés, Paris, Septiama, 2007 (ISBN 2-904845-32-1)
Manuel d’HYDRAFORM : Machine, Construction et Pratique. Edition
révisée 2004.
Pierre Chabat : La brique et la terre cuite, Paris, 1886.
Pichvai, A. – Vers une architecture antisismique appropriée. Construction rurale en
terre. Bruxelles. ISEA la cambre. 1983.
Traité de construction en terre. Craterre 1989.
BERTHIER Jean : Projet et construction des routes ;
BCEOM, CEBTP : les routes dans les zones tropicales et désertiques, tome II étude
technique de construction ;
CEBTP : Guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux.
Edition 1984 ;
Hugo Houben & Hubert Guillaud : Traité de construction en terre ; Edition
Parenthèse ;
JEUFFROY Georges : Conception et construction de chaussée les matériaux et les
matériels, les techniques d’exécution des travaux tome II, 2e édition, Edition
EYROLLES, 1970 ;
Doyen, A. : Objectif et mécanismes de la stabilisation des limons à la chaux. In
technique routière, Bruxelles, CRR, 1969.
2. REVUES
- Compte rendu de la Journée Mondiale de l’Habitat. Palais des Nations Unies, Genève le
3 Octobre 1988.
- Dansou. A. – ‘’ La terre stabilisée, matériau de construction ‘’.
- Bulletin d’information, Lomé, Centre de construction et du Logement, 1975.
- ‘’ Réhabiliter et Construire en Terre‘’. Energie Verte, Caen, ARBN 1987.
- RICHARD A. M.(1995) – La Terre Cuite. Le moniteur 17 Mars 1995.
3. MEMOIRES ET THESES
- AYISSI OKELE H.G (1993) – Brique de Terre Stabilisée : Contribution à l’étude des
stabilisations d’origine organique et minérale.
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4. NOTES DE COURS
1. CT. KUKA di MABULA : Cours d’engins des Travaux Publics 3eme TP/INBTP 2014-2015 ;
2. Prof. Jean SHIMATU MBUYI : Matériaux de construction 1ère BTP/ INBTP 2014-2015 ;
3. Prof. Pierre MUZYUMBA : Cours de Routes 2ème Epreuve BTP/INBTP 2016 – 2017.
5. AUTRES SOURCES