Projteu r O Ltvrdges &Art

~~ J j

.~~ ~.r _

.J_uJJ. L

;

n

.

~

-~

AnnnnNlnt

---:---Service d'tudes Techniques des Routes et AutoroutesETRA

Page laisse blanche intentionnellement

Guide tlu Proj4wi Ouwg!sd'ArtPuits Comtats

Janvier 1999

Document

ralis

et

diffus par le

Service d'tudes Technique des Routes et AutoroutesETRA Centre des Techniques d'Ouvrages d'Art 46, avenue Aristide Briand - B .P. 100 - 92225 Bagneux Cedex - France Tlphone : 01 46 11 31 53 et 01 46 11 31 55 - Fax : 01 46 11 33 55

Page laisse blanche intentionnellement

PREAMB ULELes projets d'ouvrages d'art font partie intgrante du projet routier, mme s'ils ncessitent des tudes spcifiques. Le prsent guide ne traite que des ponts courants ), au sens de la circulaire du 5 mai 1994 relative aux modalits d'laboration, d'instruction et d'approbation des oprations d'investissements sur le rseau routier national non concd . Ces ouvrages, qui constituent la majorit des ponts construits, tant en nombre qu'en surface de tablier, ne font pas l'objet d'une instruction particulire indpendante de celle du projet routier . Ils reprsentent cependant des points particuliers faisant appel des connaissances spcifiques. C'est pourquoi ce guide est destin la fois au projeteur d'ouvrages d'art, charg de dfinir des solutions compatibles avec les contraintes du projet, au projeteur de trac routier, pour lui permettre de mieux comprendre l'impact de certains choix sur les ouvrages d'art, mais aussi au matre d'ouvrage ou son matre d'oeuvre, chargs de dfinir ou de valider le programme de l'ouvrage. Ce guide fait rfrence de nombreux documents caractre rglementaire ou des guides auxquels il ne peut videmment pas se substituer et que le lecteur devra toujours consulter pour de plus amples dveloppements. Mme si ce guide ne traite pas des ouvrages non courants, de nombreux aspects concernant en particulier le recensement des donnes du projet ou les modes de construction sont aussi valables pour les ponts non courants, et c'est volontairement que les rdacteurs ont laiss aux chapitres correspondants cette ouverture de faon exposer plus facilement les principes techniques traits. Le premier chapitre rappelle comment se situent les ouvrages d'art dans les oprations d'investissement routier au fil de l'avancement des tudes. Le deuxime chapitre recense l'ensemble des donnes du projet, administratives, fonctionnelles, naturelles, environnementales, architecturales, donnes de gestion et de maintenance . Ce recensement constitue le point de dpart des tudes d'ouvrages d'art . Il est destin mettre en vidence les contraintes spcifiques de l'ouvrage projet. Le troisime chapitre s'attache dfinir la dmarche de conception d'un ouvrage, tape qui suit le recensement des contraintes, en analysant les marges disponibles et en donnant des lments sur le choix des structures possibles, l'implantation des appuis, l'incidence du mode de construction . Il fournit aussi des lments d'estimation des ouvrages. Ce guide annule et remplace le document CAT 75.

(Il

La dfinition des ouvrages courants et non courants fait l'objet du chapitre 1 .

3

Ont particip la rdaction de ce guide : Hlne ABEL-MICHEL Claude BOUTHINON Eric CHAPUIS Claude FONTAINE Yann-Mikel JAFFR Jean-Louis JOLIN Hlne KLICH Jean-Louis MICHOTEY Alexandre NIETO Pierre PAILLUSSEAU Eric PLAUT Alain ROUBY Bertrand TAIMIOT Alphonse WOELFFELGOA de la DREIF (') CSTR du SETRA COA de la DDE de la Dordogne CDES de la DDE du Var CTOA du SETRA

Architecte DPLG GOA de la DREIFSOGELERG CETE Mditerrane GOA de la DREIF t'I DDE de la Savoie CTOA du SETRA DDE de la Dordogne

Dpartement du Bas-Rhin

Les illustrations ont t assures par : Jean-Pierre GILCART Claude ZURLINDEN, Fodil OUNAS et les dessins humoristiques par : Pierre ARNAUD CETE MditerraneCTOA du SETRA GOA de la DREIF

La rdaction de ce document a t enrichie des observations et avis de : Bernard BOUVY (AOIA - A75), Jean-Armand CALGARO (SETRA), Alain CHABERT (CETE de Lyon), Pierre CORFDIR (CETE de l'Est), Didier CORNET (CETE de l'Ouest), J.P . DAUTEL (SNCF), J .P . FELIX (CETE de Normandie), Michel FRAGNET (SETRA), Jacques GAURAN (DREIF), Grard GOMES (DREIF), Didier JAEGER (DDE 84), Patrice KIRSCHNER (SECOA), Thierry KRETZ (SETRA), Vu LEKHAC (SETRA), Mlle LOUBAT (RCA), Angel Luis MILLAN (SETRA), Jacques PERRIER (MISOA), Annie PLOUZEAU (SETRA), Daniel POINEAU (SETRA), Jean RENAULT (SETRA), R. RAKOTONDRAHAJA (Architecte DPLG), Pierre SKRIABINE (SETRA), Marc THENOZ (MISOA), Pierre TROUILLET (RCA). Toutes les photos sont issues des photothques du S .E.T .R.A. ou des C .E.T.E. sauf : - les photos des pages 15, 33, 36, 69, 71, 73, 84, 126 134, 158, 164 172 de M . J0LINarchitecte DPLG, - les photos des pages 7, 9, 21, 43, 67, 116 de M . GOBRY de la DREIF, - les photos des pages 39, 122, 104 de M . GUIHO de la DREIF, - les photos des pages 42 et 124 de M . GAUTHIER de la DREIF.

(1)

Hlne ABEL-MICHEL est maintenant la DRAST. ''' Pierre PAILLUSSEAU est maintenant la DOA du CETE du Sud-Ouest .

4

SOMMAIRE

PREAMBULE SOMMAIRE 1 - LES OUVRAGES D'ART DANS LES OPERATIONS D'INVESTISSEMENT ROUTIER1 .1 - LES DIFFERENTS INTERVENANTS 1 .2 - COORDINATION DES ETUDES ROUTIERES ET D'OUVRAGES D'ART 1 .3 - PHASES POSTERIEURES AU PROJET 1 .4 - CONCLUSION

3 5

77 10 24 26

2 - DONNEES RELATIVES AUX ETUDES D'OUVRAGES D'ART 2 .1 - LES DONNEES ADMINISTRATIVES 2 .2 - LES DONNEES FONCTIONNELLES 2 .3 - LES DONNEES NATURELLES 2 .4 - LES DONNEES D'ENVIRONNEMENT 2 .5 - LES DONNEES ARCHITECTURALES ET PAYSAGERES 2 .6 - LES DONNEES DE GESTION

2728 31 97 119 126 135

3 - DEMARCHE DE CONCEPTION D'UN PONT 3 .1 - ANALYSE DES DONNEES ET MARGE DISPONIBLE 3 .2 - DEFINITION DE LA BRECHE 3 .3 - POSSIBILITES D'IMPLANTATION DES APPUIS 3 .4 - ANALYSE DU MODE DE CONSTRUCTION ET PHASAGE 3 .5 - PRINCIPES DE CHOIX DE LA STRUCTURE 3 .6 - LES PRINCIPAUX TYPES DE PONTS COURANTS

141141 174 176 185 207 218

5

3 .7 - ESTIMATION DES COUTS DE CONSTRUCTION ET DE MAINTENANCE 3 .8 - ANALYSE MULTI-CRITERES

241 253

ANNEXES I

255

Annexes I -1 - Elments d'apprciation pour la classification des ouvrages en ouvrages courants types, ouvrages courants non types et ouvrages non courants 257 Annexes I -2 - Tableau rcapitulatif des caractristiques des ouvrages d'art recenss au stade de PAPS d'un projet d'infrastructure routire ( joindre au dossier d'APS)

261

ANNEXES IIAnnexes II - 1 - Les routes, les artres interurbaines et les routes express (A .R .P . 1994) [23] Annexes II - 2 - Les autoroutes de liaison (I .C .T .A .A .L . 1985) [21] Annexes Il - 3 - Les voies rapides urbaines (I .C .T .A .V .R .U .) [22] Annexes II - 4 - Donnes relatives l'laboration du programme d'un ouvrage d'art

265267 269 271 273

BIBLIOGRAPHIE SIGLES LEXIQUE DE TERMES TECHNIQUES INDEX TABLE DES MATIERES

281 287 289 295 299

6

1- LES OUVRAGES D 'ART DANS LES OPERA TIONS D 'INVESTISSEMENT ROUTIER

La qualit de la route est le rsultat final d'un grand nombre d'tapes et le fruit global de l'activit de tous ceux qui y concourent : depuis ceux qui conoivent les rseaux d'infrastructure (routes, voies ferres, rseaux divers, . . .) jusqu' ceux qui, quotidiennement, en assurent l'entretien et l'exploitation. Dans le champ particulier des tudes d'ouvrages d'art, qui s'intgrent dans les tudes routires, la recherche de cette qualit doit reprsenter un objectif essentiel pour les matres d'ouvrage ([1], [2], [3] et [4]) .

Figure 1 - La route et les ouvrages d'art

La progression des tudes, depuis les tudes d'esquisse en amont jusqu' la phase du projet, doit faire l'objet, chaque stade, d'un contrle de qualit extrieur de la part du matre d'ouvrage. Aprs avoir prsent les diffrents intervenants, ce chapitre dcrit les tapes de la conception des ouvrages d'art au sein de l'opration routire . La dfinition des ouvrages courants et non courants et l'incidence de cette classification sur le droulement des tudes y sont galement prcises.

1 .1 - LES DIFFERENTS INTERVENANTSLa dmarche qualit ncessite la responsabilisation de chaque intervenant qui se voit attribuer un rle spcifique et prcis . En particulier, il est indispensable de distinguer nettement les rles du matre d'ouvrage et du matre d'oeuvre et, pour une opration donne, de dsigner nommment les divers responsables. Le matre d'ouvrage est la personne morale pour laquelle l'ouvrage est construit . Il est le plus souvent initiateur, propritaire et gestionnaire de l'investissement . Il lui appartient, aprs7

s'tre assur de l'opportunit et de la faisabilit de l'opration, d'en dfinir le programme, d'en arrter l'enveloppe financire, de choisir le processus selon lequel l'ouvrage sera ralis et de conclure, avec les concepteurs et entrepreneurs, les contrats ayant pour objet les tudes et l'excution des travaux ([5] et [6]).

Figure 2 - Les

diffrents intervenants

Le matre d'ouvrage peut dlguer partiellement ses missions des personnes physiques ou morales, qui assurent certaines missions spcifiques dans le cadre de l'assistance la matrise d'ouvrage ou l'assistance gnrale sur le plan administratif, financier et technique dans le cas de la conduite d'opration. Le matre d'oeuvre monte l'opration aboutissant la ralisation de l'ouvrage pour le compte du matre d'ouvrage. Le matre d'ouvrage peut dcider de confier un matre d'oeuvre tout ou partie des missions de conception et d'assistance depuis les tudes prliminaires jusqu' la rception de l'ouvrage . Ainsi, suivant la complexit des tudes, le matre d'oeuvre sera appel participer la conception de l'ouvrage plus ou moins tt, la demande du matre d'ouvrage. La personne responsable de la matrise d'oeuvre, appele chef de projet, a un rle primordial de chef d'orchestre de l'opration . Il est responsable de son bon droulement (conception, ralisation, rception), dans le respect de la commande du matre d'ouvrage, des normes, recommandations techniques et rgles de l'art. La conception d'une infrastructure routire, et en particulier celle des ouvrages d'art, faisant appel des comptences trs diverses, le matre d'oeuvre doit composer et animer une quipe de conception, runissant des spcialistes de diffrents domaines : spcialiste routes, spcialiste ouvrages d'art, architecte, paysagiste, gotechnicien, hydrologue, . . . Ces comptences sont recherches au sein des services techniques des collectivits (Etat, collectivits territoriales, . . .) ou dans le secteur priv (bureaux d'tudes, . ..). Le programme, qui explicite la commande du matre d'ouvrage au matre d'oeuvre, se prcise chaque tape des tudes . Il est normalement tabli avant le dbut de l'avant-projet sommaire, mais pourra tre prcis par le matre d'ouvrage avant tout commencement des tudes de projet.

8

L'entrepreneur propose des mthodes d'excution adaptes au projet dfini au dossier de consultation des entreprises . Sa participation dans la conception peut intervenir si le rglement de la consultation, en vue de la dvolution des travaux, autorise des variantes, en particulier dans le cas des variantes larges. Le coordonnateur en matire de scurit et de protection de la sant est dsign par le matre d'ouvrage pour la phase de conception et de ralisation [8] . Il doit laborer un PGC (Plan Gnral de Coordination en matire de scurit et de protection de la sant) au cours de la conception, qui est joint au DCE, et vrifier que le PGC est respect lors de la ralisation. De plus, cette mission est tendue aux oprations postrieures la mise en service de l'ouvrage o il s'agit de s'assurer que l'exploitation, la surveillance et l'entretien de l'ouvrage pourront tre raliss dans le respect des rgles de scurit . Les mesures correspondantes sont consignes dans le Dossier d'intervention ultrieure sur ouvrage (DIUO) . Notons galement que, le plus souvent, l'ensemble de la mission est fractionn en une mission "tudes" et une mission "travaux". Lorsque l'ouvrage est termin, le matre d'ouvrage, sur proposition du matre d'oeuvre, prononce la rception de l'ouvrage et en confie l'entretien et la surveillance un service gestionnaire. Cette phase est gnralement concrtise par la remise d'un dossier d'ouvrage.

Figure 3 - La route et les ouvrages d'art

Cependant, dans le cas de certains projets complexes de gnie civil, les dfinitions classiques donnes ci-dessus ne suffisent pas toujours bien identifier le rle des diffrents intervenants. Cela peut engendrer des difficults de relations entre eux, sources directes de dfauts plus ou moins graves dans l'excution de l'ouvrage . En particulier, les prestations ralises par des bureaux d'tudes ne doivent pas tre considres comme des missions de matrise d'oeuvre particulires ; elles sont intgres la chane de production du matre d'oeuvre et demeurent sous sa responsabilit. En pratique, nous admettons pour la suite, que la mission du matre d'oeuvre comporte l'assistance du matre d'ouvrage pour assurer l'tablissement du programme en plus de sa mission consistant apporter une rponse architecturale, technique et conomique ce programme . Le matre d'ouvrage doit bien sr valider les choix qui lui sont proposs par le matre d'oeuvre et en assumer la responsabilit, partir des propositions de choix faites par le matre d'oeuvre. Cette rpartition des rles est habituelle dans le domaine des infrastructures de gnie civil .9

1 .2 - COORDINATION DES ETUDES ROUTIERES ET D'OUVRAGES D'ARTL'laboration d'un projet d'ouvrage d'art ncessite, quel qu'en soit le matre d'ouvrage, plusieurs tapes caractre technique ou administratif. La premire phase concerne les tudes de faisabilit et d'opportunit et dfinit les besoins satisfaire, la planification et la programmation . Cette tape et les dcisions qui la concluent sont de la comptence du matre d'ouvrage.

VO E ~~a ~p~lg90~~:~~,;o,.a.~a~

Viennent ensuite les tudes techniques proprement dites . La circulaire du 5 mai 1994 [19] dfinit "les modalits d'laboration, d'instruction et d'approbation des oprations d'investissements sur le rseau routier national non concd". Mme si cette circulaire n'est pas applicable tout type d'infrastructure ni l'ensemble des matres d'ouvrages, la dmarche qu'elle dfinit peut tre aisment transpose (1) . Elle permet de clarifier la progression des tudes et propose des niveaux de dfinition de chaque tape de la rflexion.

Figure 4 - La circulaire du 5 mai 1994

Par la suite nous nous rfrerons rgulirement cette circulaire.1 .2 .1 -

Ordonnancement

des

tudes

Les tudes d'ouvrages d'art s'intgrent dans les tudes globales de trac routier et suivent les mmes procdures d'instruction . La circulaire du 5 mai 1994 classe les ouvrages en deux catgories selon leur importance : ouvrages d'art courants et ouvrages d'art non courants dont la dfinition prcise est rappele et commente au paragraphe 1 .2 .2 ci-aprs. Les paragraphes qui suivent ont pour objectif de prciser comment s'articulent les tudes routires et les tudes d'ouvrages d'art . Le synoptique de la page suivante illustre ces propos.

(" Citons, pour le domaine concd, la circulaire du 27 octobre 1987 relative aux modalits d'tablissement etd'instruction des dossiers techniques concernant la construction et l'amnagement des autoroutes concdes.

10

Etudes routires(Lc trac routier ct les 0A courants) Premire'~

Etudes spcifiques d'ouvrages d'art(Les OA non courants) 4LU-

commande du matre d'ouvrage'F

1`r :5r :-

9^rdr4r-i]C:.ylp;':~:"~,9N, .,w,

t

.d'g :,

Etudes

PrliminairesRecensement des grandes brches

Parti d'amnagement Enveloppe prvisionnelle

tion des tudes Prlim ttl -

CommandeAi awAi4 . . :, E . . .

de l

'AM 4 a

`.MoKiA,catUrX~ de ta cY~rryrude

` a

EPOAChoix du parti technique. Cot d'objectif de l'ouvrage.- Etude de chaque brche',4 - OA courant -OA non courant -} 4

ar!arvrrlaiLia5wiv.3

:a F

w

tudes d'Avant-projet SommaireAvant Projet Sommaire Modificatif

Analyse des variantes de trac. Choix de la variante . F. Cot d'objectif.

Instruction de l' EPOA

a$

Programme dtaill du projet routier et tableau pour chaque ouvrage courant.

Programme de

l'ouvrage

non courant

lEtudes de

Projet

POADfinition prcise de l'ouvrage. Estimation dtaille du cot de l 'ouvrage.

Dfinition prcise du trac et dimensionnement des ()A courants. Estimation dtaille du cot de projet.

l

Choix du mode de passation des marchs de travaux et mise au point des divers ICE.

suivante Approbation --~ RejetEtape

Figure 5 - Droulement des tudes d'ouvrages d'art au sein des tudes routires d'aprs la circulaire du 5 mai 1994

11

Tout d'abord, rappelons que les tudes de trac sont dcomposes en trois phases distinctes suivant une progression continue :- les Etudes

Prliminaires routires (parti d'amnagement et enveloppe

prvisionnelle), - les tudes d'Avant-Projet Sommaire ou A .P .S . (analyse des variantes de trac, choix d'une variante et cot d'objectif initial), - les tudes de Projet (dfinition prcise du trac et cot du projet) qui dbouchent sur l'tablissement des Dossiers de Consultation des Entreprises (D .C .E.). Ce dcoupage en phases a en particulier pour objectif de prsenter l'volution du projet au matre d'ouvrage pour que ce dernier, au vu des propositions qui lui sont faites par le matre d'oeuvre, puisse faire les choix relevant de sa responsabilit et orienter le projet . Le contrle de la qualit des tudes comprend donc un certain nombre de points d'arrt qui correspondent la fin de chacune de ces phases. Au cours de l'tude prliminaire routire, les grandes brches rencontres sur la zone d'tude sont recenses . Si elles conduisent sans ambigut des ouvrages non courants, il convient d'tablir spcifiquement, pour chacun d'entre eux, une tude prliminaire d'ouvrage non courant . Les brches plus modestes ne sont pas spcialement recenses ni tudies cette phase des tudes. Au stade de LAPS routier, la totalit des ouvrages d'art doit tre recense . Un tableau rcapitulatif de leurs caractristiques prvisionnelles justifie leur classement selon deux catgories, ouvrages d'art courants ou non courants. Dans le cas o l'ouvrage est dclar courant au stade de I'APS routier, les tudes particulires de l'ouvrage sont simplement repousses au stade du projet routier. L'APS donne un cot prvisionnel des ouvrages courants, qui peut tre estim par ratio.

Figure 6 - Une brche courante

12

Dans le cas o un ouvrage est dclar non courant, soit au stade de l'tude prliminaire routire, soit au stade de IAPS routier, la circulaire du 5 mai 1994 prvoit deux procdures d'instruction particulires matrialises par des dossiers d'tudes spcifiques : - l'Etude Prliminaire d'Ouvrage d'Art (EPOA), souvent intgre la phase d'APS du projet routier (choix du parti technique), - le Projet d'Ouvrage d'Art (POA (1) ), labor au stade des tudes de projet routier. L'tude prliminaire d'ouvrage d'art (EPOA) permet de choisir le parti technique et de cerner le cot prvisionnel des ouvrages d'art non courants apportant ainsi des lments complmentaires aux critres habituels de comparaison des variantes de trac de LAPS . Dans des sites difficiles, o la faisabilit technique ou financire de l'ouvrage est susceptible d'influer sur la faisabilit de l'opration, il peut tre souhaitable d'engager cette tude ds l'tude prliminaire de l'opration routire. Ce dernier cas ne concerne en pratique que des ouvrages non courants. Le projet d'ouvrage d'art (POA) est tabli la suite de l'EPOA et s'intgre au projet de l'opration routire. Les notions d'ouvrage courant et non courant sont donc essentielles pour l'articulation des tudes routires et des tudes d'ouvrages d'art . Cette distinction correspond une diffrence de niveau d'tudes bien dfinie pour les projets routiers du rseau national . Elle permet de mieux garantir la fiabilit des cots prvisionnels.

1 .2.2 - Les ouvrages courants et non courants La circulaire du 5 mai 1994 numre des critres de classification des ouvrages non courants qui sont rappels dans le paragraphe qui suit. A partir de ces dfinitions se dduisent les ouvrages courants. La frontire entre ces deux catgories d'ouvrages est suffisamment imprcise pour tre sujette interprtation et le paragraphe 1 .2.2 .3 s'attache commenter les critres dfinis par la circulaire. Notons que l'ARP [6], document de rfrence relatif aux caractristiques des routes nationales, ne prend en compte que le critre de la longueur pour la dfinition d'un ouvrage non courant (2) .

(D

Cette dnomination est l'quivalent de l'Avant-Projet d'Ouvrage d'Art (APOA) utilise par l'ancienne circulaire de 1986 . [20] (2) L'ARP fait rfrence la circulaire du 29 aot 1991 [29] pour les possibilits de rduction du profil en travers.

13

1 .2 .2 .1 - Dfinition des ouvrages d'art non courants

d 'une part les ouvrages rpondant aux caractristiques suivantes : les ponts possdant au moins une trave de 40 m de porte, les ponts dont la surface totale de I 'un des tabliers dpasse 1200 m-, les murs de soutnement de plus de 9 m de hauteur 0), les tranches couvertes ou semi-couvertes de plus de 300 m de longueur (', les tunnels creuss ou immergs, les ponts mobiles et les ponts canaux,

Figure 7 - Un ouvrage manifestement non courant : L'ouvrage d'Antrenas sur l'autoroute A75

et d 'autre part, tous les ouvrages ne dpassant pas les seuils prcdents, mais dont la conception prsente des difficults particulires comme par exemple - celles provenant des terrains (fondations difficiles, remblais ou tranches de grande hauteur, risque de glissements, . . .), - celles sortant des conditions d'emploi classiques (grandes buses mtalliques d 'ouverture suprieure 8 m, votes en bton d'ouverture intrieure suprieure 9m ou dont la couverture de remblai est infrieure 1/8 me de 1 'ouverture intrieure, utilisation d'un dispositif ayant pour but de limiter la charge de 1 'ouvrage, . . .), - celles lies des modifications de solutions types rsultant de la gomtrie du trac ou de recherches architecturales (ponts trs biais ou courbure trs prononce, . . .), - celles dues l'emploi de techniques non codifies et n 'ayant pas fait l'objet d 'un avis technique du Setra (procds de soutnement spciaux, . . .), - celles dues au caractre innovant de la technique ou du procd.

(1)

Les murs de soutnements ne sont pas traits spcifiquement dans ce guide . Nanmoins, un guide de conception est sur le point de paratre et de nombreuses indications sur leur conception figurent dans les dossiers relatifs aux ponts-cadres et portiques. ( 3) Les tranches couvertes de moins de 300 mtres de longueur ne sont pas traites par le prsent guide.

14

1 .2.2.2 - Dfinition des ouvrages d'art courants La dfinition des ouvrages courants se dduit par complmentarit de celle des ouvrages non courants prcise au paragraphe prcdent. Le SETRA a dvelopp pour certains ouvrages frquemment utiliss, des guides de conception et des programmes de calcul informatiques . Ces structures rigoureusement rpertories sont qualifies habituellement d'ouvrages-types (1). Leurs domaines d'emploi sont bien dfinis (gamme de porte, possibilits d'adaptation au biais et la courbure, mode de construction et variantes possibles, intrt conomique par rapport d'autres structures, . . .).

Figure 8 - Un des ouvrages-types les plus courants : Un pont dalle

Les programmes de calculs d'ouvrages-types permettent au projeteur de procder aux vrifications rglementaires sans qu'il lui soit ncessaire d'tre spcialiste en calculs de structures complexes (modlisation, rglements de charge et de matriaux) . De nombreux dtails de conception ou dispositions constructives sont fournis par ces guides et programmes, en particulier en ce qui concerne les principes de ferraillages, qu'il est sage de respecter scrupuleusement . De plus, ces ouvrages tant trs frquents, on dispose de ratios quantitatifs et estimatifs relativement fiables (Cf chapitre 3 .7), particulirement utiles pour fournir les lments ncessaires au stade de l'APS routier. Si l'utilisation des programmes types du SETRA est trs pratique, il ne faut pas nanmoins en faire un usage abusif Si les caractristiques de l'ouvrage tudier ne respectent pas les seuils dfinis par la circulaire ou le domaine d'emploi dfini dans ces guides, les rsultats obtenus peuvent conduire des erreurs graves de conception . Par exemple : - un portique de type PIPO ne pourra pas tre considr comme courant s'il est biais 30 grades, mme si son ouverture est modeste, - un tablier poutres prcontraintes de type VIPP peu biais est un ouvrage courant, moins qu'une trave ne dpasse 40 mtres ou que sa surface dpasse le seuil des 1200 m 2. (1)

Cette notion n'est pas reprise par la circulaire du 5 mai 1994 .

15

De plus, les programmes informatiques ne calculent en gnral que les tabliers alors que tablier type ne signifie forcment ouvrage courant.

Figure 9 - Les programmes de ponts-types du SETRA

A l'inverse, les ouvrages courants ne correspondent pas tous des modles types, selon la terminologie du SETRA . Les tudes d'un ouvrage non conforme un modle type sont plus dlicates et plus longues conduire puisqu'on ne dispose ni de guides, ni de programmes informatiques spcialiss, ni d'exemples bibliographiques . L'exprience du projeteur est alors primordiale . En particulier, le bureau d'tudes aura recours des outils informatiques plus gnraux et devra effectuer la modlisation adquate de l'ouvrage . Il devra matriser parfaitement le calcul de structure et les techniques de modlisation . Ce type d'tudes s'apparente davantage au niveau d'tudes requis pour les ouvrages non courants, bien que la circulaire du 5 mai 1994 n'impose pas une instruction particulire . En tout tat de cause, le matre d'oeuvre ne doit pas tre surpris dans ce cas par des dlais plus importants et par un cot plus lev des tudes. Parmi la dernire catgorie d'ouvrages courants, non conformes un modle type, nous pouvons citer : Des ouvrages de morphologie courante, mais construits selon des procds moins courants ou ayant un fonctionnement structurel complexe. Exemples : ponts cadres ou portiques prfabriqus ou mis en place par dplacement, portiques traverses prcontraintes, ponts bquilles, etc. Des structures s'apparentant des structures types mais ne pouvant tre totalement prises en charge par les programmes de ponts types du SETRA. Exemples : Portique dont les pidroits sont en palplanches mtalliques, ponts cadres ou portiques-multiples. S'il demeure des difficults ou des incertitudes sur la faisabilit et l'estimation d'un ouvrage courant non type, il sera ncessaire de le classer en tant qu'ouvrage non courant, ce qui conduira au processus d'instruction de ce type d'ouvrages.

16

Ponts-types du SETRA Guides de conception et Programmes de calculs (1)Structure type Portique de type PIPO Guide Ponts cadres et portiques - Guide de conception [72] Ponts cadres et portiques - Guide de conception [72] Ponts cadres et portiques - Guide de conception [72] et dossier pilote POD 76 [73] Ponts-dalles - Guide de conception [76] Programme de calcul Programme PIPOEL du SETRA complt par le programme MRBEL pour les ouvrages trs biais Programme PICFEL du SETRA Programme PODCCBA du SETRA

Cadre de type PICF Portique double de type POD Pont dalle en bton arm de hauteur constante de type PSIDA Pont dalle en bton prcontraint de hauteur constante de type PSIDP Pont dalle en bton prcontraint de hauteur variable et/ou plusieurs nervures de type PSIDN Pont poutrelles enrobes

Programme PSIDAEL du SETRA complt par MRBEL pour les ouvrages biais Programme PSIDPEL du SETRA complt par MRBEL pour les ouvrages biais Programme MCPEL du SETRA

Ponts-dalles - Guide de conception [76]

Ponts-dalles - Guide de conception [76] Dossier PSIDN 81 [77]

Ponts-routes tablier en poutrelles enrobes - Guide de conception et de calcul [78] Guide de conception et guide de calcul des ponts poutrelles ajoures prcontraintes [79] Ponts poutres prfabriques prcontraintes par post-tension -VIPPGuide de conception [80] Ponts poutres prfabriques prcontraintes par adhrence -PRADGuide de conception [81] Dossier pilote Piles et Pales 74 [83]

Programmes PSIDAEL et PSIPAP du SETRA Programmes PSIDAEL et PSIPAP du SETRA Programme VIPPEL du SETRA

Pont poutrelles ajoures prcontraintes (PSIPAP) Pont poutres prcontraintes de type VIPP Pont poutres prcontraintes de type PRAD Piles et pales

Programme PRADEL en dveloppement au SETRA Pas de programme de calcul

Remarque : Les guides cits dans le tableau ci-dessus correspondent des mises jour des anciens dossiers pilotes qui sont pour la plupart puiss . Ces anciens documents gardent nanmoins leur intrt et mritent d'tre conservs. Par ailleurs, certains documents apportent des indications sur le classement des ouvrages courants et non courants (Note d'information N12 du SETRA sur les Conduits MATIERE [85] et note d'information N20 sur les soutnements [86]).

W

Liste jour la parution du guide

17

1 .2.2.3 - Commentaires sur les critres noncs par la circulaire du 5 mai 1994 La circulaire du 5 mai 1994 laisse une ouverture sur la classification des ouvrages entre les deux catgories . En effet, la limite entre ouvrages courants non conformes un modle type et ouvrages non courants n'est pas vidente . Sans tre exhaustifs et sans prtendre rsoudre tous les problmes, quelques commentaires et mises en garde paraissent ncessaires.

Figure 10 - Courant ou non courant ?

En tout tat de cause, la proposition de classification de chaque ouvrage du projet revient l'quipe de matrise d'oeuvre, mais la dcision est prise au cours de l'instruction du dossier d'APS . En particulier, l'IGOA peut faire remarquer que tel ouvrage prsente des difficults particulires de conception et doit tre class parmi les ouvrages non courants, ou, au contraire admettre qu'un ouvrage de conception classique et courante puisse suivre une procdure d'ouvrage courant mme si les seuils gomtriques dfinis par la circulaire du 5 mai 1994 sont lgrement dpasss. Le tableau de l'annexe I .1 fournit des lments d'apprciation de classements des ouvrages types du SETRA en ouvrages courants conformes un modle type, ouvrages courants non conformes un modle type et ouvrages non courants.a) Structures ou ouvrages particuliers

Certaines structures font partie des ouvrages non courants compte tenu de leurs particularits (procds de construction spcifiques, fonctionnements particuliers de la structure, charges d'exploitation inusuelles, matriaux nouveaux, ...). Elles sont, en effet, plus dlicates concevoir et peuvent ncessiter la formation d'une quipe d'tudes pluridisciplinaire ainsi que le recours des organismes particuliers. Il peut s'agir par exemple :- d'une passerelle pour pitons o les exigences architecturales et les effets

dynamiques (vent, surcharges) peuvent tre importants et ncessiter des tudes spcifiques et spcialises, alors que les dimensions de l'ouvrage n'incitent pas le classer directement parmi les ouvrages non courants,

18

Figure 11 - Passerelle pour pitons - d'une structure courante mais possdant certaines caractristiques innovantes, c'est

dire o l'emploi d'un matriau non courant (bois, aluminium, acier thermomcanique ou bton hautes performances) voire d'un matriau nouveau,

- d'un phasage d'excution complexe, impos par des contraintes d'exploitation la construction, comme par exemple le maintien des circulations,

- pont dalle pouss ou ouvrage construit par phase, utilisation d'une technique particulire, peu exprimente.b) Seuils gomtriques (surface, porte, hauteur)

Figure 12 -

Ouvrage en bois

Ces seuils traduisent un impact conomique ou technique important sur le projet puisqu'ils se rfrent aux dimensions de l'ouvrage, donc assez directement son cot. En limitant la porte, la circulaire du 5 mai 1994 exclut pour les ouvrages courants des techniques de construction particulires (technique de l'encorbellement, des ponts pousss, ...) ou des types de structures (ponts haubans, dalles orthotropes, . . .) adapts aux ouvrages de moyenne, voire de grande porte . Ces ouvrages sont de fait moins rpandus et ncessitent des tudes plus importantes ralises par des spcialistes. De mme, la limitation de la surface du tablier ou de la hauteur de soutnement pour les murs permet un meilleur contrle des problmes de scurit et de prennit des ouvrages . Cela permet en outre de mieux matriser l'impact du cot de l'ouvrage sur le cot global du projet routier. L'application stricte de ces critres ne doit pas constituer pour le projeteur un frein, mais au contraire un cadre de travail . Il parat anormal que les choix structuraux puissent tre

19

influencs par ces critres (par exemple, ralisation d'un ouvrage de 39,90 m de porte de faon "bnficier" de procdures administratives plus simples, alors qu'une porte suprieure 40 m serait plus convenable).c) Limitations du biais et de la courbure.

Il n'est pas possible de dfinir des limites valables pour tous types de structures. Certaines s'adaptent mieux aux effets du biais et de la courbure que d'autres, et l'on se reportera aux guides du SETRA et aux chapitres du prsent document relatifs aux structures types . Quelques indications gnrales figurent nanmoins dans le chapitre 3 .1, qui fournit des solutions pour limiter les effets du biais de franchissement et indique des possibilits d'adaptation la courbure .Figure 13 - PIPO biais 30 grades

En tout tat de cause, lorsque le biais ou la courbure d'un ouvrage sont importants, les modlisations les plus classiques en poutres ne sont plus suffisantes . Il est ncessaire de mener des calculs plus fins pour apprhender le comportement de l'ouvrage en grillage de poutres pour les ouvrages poutres ou les dalles, voire dans les trois dimensions dans les cas les plus complexes (cadres ou portiques biais), ce qui augmente le cot des tudes . De plus, par rapport aux ouvrages droits ou peu biais, on constate une majoration des quantits (ferraillage et prcontrainte, par exemple) et des difficults de mise en oeuvre qui augmentent le cot de l'ouvrage (coffrage, faonnage et mise en place des armatures).d) Difficults particulires provenant du terrain.

Les difficults relatives la nature des terrains peuvent rendre la conception ou la ralisation des fondations dlicates et ncessiter des tudes plus lourdes . Si ces problmes concernent surtout les brches importantes, ils peuvent conduire classer un ouvrage a priori courant en ouvrage non courant . Sans tre exhaustifs, nous pouvons citer : - les terrains trs compressibles (difficult d'valuation des tassements), - les problmes lis aux zones de glissement, de versants instables ou d'affaissements miniers, aux sites karstiques, - les problmes lis l'hydraulique (agressivit des nappes, affouillements, . ..), - les terrains en zone sismique particulire (effet de site, failles, . . .).e) Recherche architecturale.

L'environnement d'un ouvrage peut ncessiter un traitement architectural particulier associant des formes et des dimensions d'lments de structure qui sortent des valeurs habituelles . Il peut s'agir des dimensions des appuis (pices lances, transmission indirecte des charges, . . .) mais galement du tablier (lancement inhabituel, forme ou variation de sections non courantes) ou encore d'lments "ajouts la structure" pouvant en modifier sensiblement le fonctionnement mcanique et le cot.

20

1 .2.3 - Les tudes prliminaires d'ouvrages d'art - EPOA Ce terme n'est normalement utilis que pour les ouvrages d'art non courants et s'applique une phase d'tude dormant lieu un dossier spcifique soumis une instruction particulire. Par extension ou par abus de langage, il est parfois utilis dans le cas des ouvrages courants pour la dfinition des caractristiques des ouvrages ncessaires au stade de l'APS routier et il serait plus logique de parler d'Avant-Projet d'ouvrages d'art courants. Ds cette phase, une concertation permanente, sous l'gide du matre d'oeuvre, doit tre mene entre le bureau d'tudes de tracs routiers et celui des ouvrages d'art. Le matre d'oeuvre veillera particulirement la cohrence entre les caractristiques routires en zone courante et celles des ouvrages (trac, profil en long, profil en travers, coulement des eaux, dispositifs de retenue, . . .). Les objectifs principaux de l'APS routier sont de : - fixer un cot d'objectif plafond, - proposer une solution parmi plusieurs variantes, - fournir les lments ncessaires l'enqute publique.

Figure 14 - Maquette ralise au stade de l'APS

Si le choix final relve de la responsabilit du matre d'ouvrage, l'analyse des variantes, qui est du domaine d'un ingnieur ou d'une quipe spcialise et pluridisciplinaire, consiste en une analyse globale et assez large d'un ventail de solutions envisageables . Ces dernires doivent satisfaire aux diffrentes contraintes, en vue de : s'assurer que les contraintes imposes l'ouvrage - par exemple le trac de l'itinraire aux abords de celui-ci, ou les tirants d'air prvus, le respect des contraintes d'exploitation - n'entranent pas des sujtions disproportionnes, qui pourraient amener rexaminer ces contraintes et ventuellement proposer leur adaptation, proposer un objectif architectural, fixer les dispositions propres sauvegarder l'environnement, fixer le profil en travers de l'ouvrage, choisir le type et prdimensionner l'ouvrage, comparer les variantes possibles et proposer un choix sans fixer prmaturment leur conception, fixer une estimation du cot de l'ouvrage . 21

Le but de cette tude est de slectionner, parmi toutes les solutions techniquement possibles, la ou les solutions qui paraissent les plus intressantes. Pour les ouvrages courants, trs peu de calculs sont effectus en pratique . Il est clair que cette tude ne peut tre mene que par une quipe connaissant bien les principaux types d'ouvrages, leur domaine d'emploi, ainsi que les lments de leur prdimensionnement afin que les dessins fournis ce stade de l'tude donnent une ide fidle de ce que les solutions reprsenteraient dans la ralit.Figure 15 - Le dossier d'APS

La circulaire du 5 mai 1994 (annexe II) prescrit d'identifier chaque ouvrage par un numro qui est report sur tous les documents (dessins, profils en long, ...). Pour chaque ouvrage, ou pour un ensemble d'ouvrages homognes, le programme doit tre dfini, ce qui inclut :

les caractristiques fonctionnelles : nature du franchissement (PI ou PS), trac en plan, hauteur libre sous ouvrage et gabarits respecter, profils en travers des voies portes ou franchies, en particulier les largeurs des bandes d'arrt d'urgence, des bandes drases et des trottoirs ventuels, la nature des dispositifs de retenue (choisis en cohrence avec le profil en travers hors ouvrage), contraintes relatives la construction telles que l'espace disponible ou la continuit de la circulation, les quipements spciaux ventuels, etc. les conditions d'exploitation : exigences en matire de transports exceptionnels, rseaux de concessionnaires, clairage, dispositifs de surveillance et d'entretien, - les donnes lies au site : hydrauliques, gologiques, . .. - les contraintes particulires respecter : gomtriques, bruit, assainissement, emprises, contraintes d'excution, - les objectifs architecturaux dfinis partir d'une analyse de l'itinraire et des sites traverss.

Pour les ouvrages non courants, le dossier d'Etude Prliminaire d'Ouvrage d'Art doit tre labor . Son contenu, dtaill dans la circulaire du 5 mai 1994, est peu diffrent de celui du programme dfini ci-dessus (pour les ouvrages d'art courants), mais des tudes plus pousses sont ncessaires . En effet, pour ces ouvrages non courants, mme pour des spcialistes expriments, il est moins vident de dfinir "la" solution la mieux adapte au programme de l'ouvrage et il est donc ncessaire d'entreprendre des calculs, mme sommaires, pour valider la faisabilit d'une solution et pour en faire l'estimation . L'EPOA est soumise instruction selon les modalits de cette circulaire et fait l'objet d'avis particuliers mis par les services spcialiss (IGOA, SETRA).

22

1 .2.4 - Le projet d'ouvrage d'art - POA

Le terme de Projet d'Ouvrage d'Art (POA) est utilis pour les ouvrages d'art non courants et correspond l'laboration d'un dossier particulier soumis l'instruction dans le cadre de la circulaire du 5 mai 1994, qui en dtaille le contenu (annexe I1I .4). Pour les ouvrages courants, l'tude correspondante est directement incluse au projet routier. A cette phase, il convient en effet de dfinir avec prcision le dimensionnement de l'ouvrage, de le justifier par le calcul et aussi de fixer toutes les options techniques et architecturales de la solution retenue et les variantes ventuellement admises . Le concepteur doit tablir les notes de calculs et les plans correspondants. Le dossier de projet d'un ouvrage d'art courant comprend les lments suivants (annexe II de la circulaire du 5 mai 1994) : - plan de situation chelle adquate (par exemple 1/25 000), - vue en plan, avec report de la voie projete, des voies ou cours d'eau franchis, des abords et des talus et dfinition de l'implantation (chelle 1/100 ou 1/500), - lvation au 1/100 ou 1/500, coupe longitudinale sur l'axe de la chausse avec report du terrain naturel, des sondages et des contraintes de site (gabarits, etc .), (1/100 ou 1/500), coupes transversales et plans de coffrage de dtails du tablier, des appuis et des fondations (1/20 ou 1/50), - plans de cblage de principe pour les ouvrages en bton prcontraint, - note de prsentation dcrivant et justifiant les principales options techniques retenues, notamment en ce qui concerne les quipements . Sont annexs cette note les rapports de laboratoire et les coupes de sondage, - notes de calcul (tabliers, appuis, fondations), - tude paysagre et tude architecturale, - avant-mtr et estimation correspondante diffrenciant les lments de l'ouvrage : fondations, cules, piles, tablier, quipements . L'estimation est compare celle de l'tude prliminaire. Ces lments, tels qu'ils sont lists par la circulaire du 5 mai 1994, sont ncessaires l'laboration du projet . Toutefois, les dsordres constats sur les ouvrages courants rsultent le plus souvent du manque d'tude de dtails et cela principalement au niveau des quipements du tablier et des appareils d'appui . En effet, la majorit des rparations concerne la reprise des tanchits, le changement des appareils d'appui et des joints de chausse . C'est pourquoi il est essentiel d'tudier en dtail toutes les dispositions d'quipements, afin d'apprhender les interfrences de ces quipements entre eux, d'tudier les raccordements de ces dispositifs avec les abords de l'ouvrage . Ainsi, et comme cela est prvu pour les ouvrages non courants, il est indispensable d'ajouter aux pices du dossier de projet les lments suivants : - plans de dtail des quipements du tablier (appareils d'appuis, joints de dilatation, dispositifs de retenue, tanchit, ...), - description du mode de construction s'il ne s'agit pas d'une mthode classique ou qu'un phasage complexe est prvu .

23

La circulaire du 5 mai 1994 prconise d'tablir des notes de calculs et, pour les ouvrages en bton prcontraint, de fournir des schmas de cblage . Lorsque l'ouvrage est un pont type, le cot d'un calcul informatique par les programmes de ponts-types du SETRA est trs faible et permet de valider trs rapidement le dimensionnement du tablier et d'obtenir des ratios prcis. Nanmoins, mme si l'on constate cet gard une volution, il est encore peu frquent de procder des calculs complets avant les tudes d'excution . Cependant, dans le cas o l'ouvrage courant est non type, la validation de la solution par le calcul est absolument ncessaire en amont de la consultation. 1 .3 - PHASES POSTERIEURES AU PROJET 1 .3.1 - Consultation des Entreprises A l'issue de l'approbation du projet, la mission du matre d'oeuvre se prolonge par la mise au point d'un ou de plusieurs dossiers de consultation des entreprises (D .C.E .) en vue de la passation du ou des marchs de travaux. Gnralement, les ouvrages d'art font l'objet de consultations spcifiques, et il est frquent, pour les ouvrages courants, que les marchs portent sur des lots d'ouvrages. Les marchs sont le plus souvent passs sur appels d'offres, bien que d'autres procdures prvues par le code des marchs publics soient possibles (appel d'offre sur performances, par exemple). Une solution courante est l'appel d'offres restreint par lequel le matre d'ouvrage, aprs un appel public de candidatures, slectionne les entreprises qu'il estime comptentes pour raliser les travaux en vue de la consultation proprement dite. Le dossier de projet de l'ouvrage, prcdemment approuv, sert de base l'laboration du dossier de consultation des entreprises (D .C .E.) et les pices purement techniques sont en pratique assez peu modifies . On peut toutefois mettre profit cette ultime tape pour procder aux dernires adaptations mineures. Il est vivement souhaitable que les bureaux d'tudes qui ont eu en charge l'laboration du projet participent la rdaction des pices crites techniques du march et des parties des pices plus administratives pouvant avoir des rpercussions sur les modalits d'excution des ouvrages . Parmi l'ensemble des pices qui constituent le dossier de consultation des entreprises, on peut citer notamment : - le Rglement de la Consultation fixant en particulier les possibilits de variantes et de propositions techniques, les critres de jugement des offres, l'Acte d'Engagement, o le soumissionnaire doit prciser le montant de son offre, les dlais s'ils ne sont pas imposs, et dclarer les parties sous-traites, - le Cahier de Clauses Administratives Particulires (C .C.A.P .) pour ce qui est des garanties particulires, des dlais, et des textes de rfrence rendus contractuels (C.C.T.G. notamment), - le Cahier de Clauses Techniques Particulires (C .C .T .P .) dfinit les caractristiques de l'ouvrage construire, fixe les prescriptions concernant les matriaux et composants de l'ouvrage, fournit les modalits d'excution des travaux, dfinit les rsultats obtenir, le systme d'assurance qualit mettre en oeuvre,

24

- les dossier de plans du projet (vues en plan, lvations, profils en long, profils en travers, dossier architectural, . . .), - le cadre du bordereau des prix et le cadre du dtail estimatif, - les pices utiles la comprhension du projet (tudes gotechniques, cblages, notes de calcul, . ..). Le dtail estimatif chiffr par l'administration est bien entendu confidentiel. 1 .3.2 - La mise au point du march et les tudes d'excution A l'issue de la consultation, des mises au point peuvent tre ncessaires partir de l'offre sur le point d'tre retenue pour constituer le march dfinitif afin de prendre en compte les mthodes spcifiques de l'entreprise et de mettre au point les variantes et adaptations techniques qui ont pu tre retenues. Qu'il s'agisse d'un ouvrage courant ou d'un ouvrage non courant, les tudes d'excution sont gnralement la charge de l'entreprise attributaire. Cette dernire doit justifier toutes les parties de la structure projete en tenant compte de ses mthodes de construction, du matriel et de la cinmatique de construction qu'elle a prvus. Ainsi, mme si la consultation a t lance sans variante, le projet d'excution peut prsenter de lgres diffrences par rapport au projet du DCE .

25

1 .4 - CONCLUSIONA la lumire de cette analyse de l'ordonnancement des tudes d'ouvrages d'art en relation avec celles de l'ensemble du projet routier, on peut constater que la dmarche de conception d'un ouvrage d'art est analogue, qu'il s'agisse d'un ouvrage courant ou d'un ouvrage non courant. La seule diffrence est d'ordre administratif. Les ouvrages courants font en effet l'objet de procdures administratives de contrle simplifies du fait de l'exprience dont on dispose pour ces ouvrages . Raliss en trs grand nombre, ils montrent l'usage un comportement satisfaisant et prsentent peu de pathologie structurelle. C'est galement pour ces raisons que certaines tapes des tudes sont simplifies, ce qui ne veut pas dire qu'elles soient incertaines, puisqu'on dispose d'abaques, de ratios, de cots unitaires ou de programmes de calculs trs labors . Cependant, ces ouvrages sont parfois ngligs en ce qui concerne l'tude de dtail des quipements et en particulier l'vacuation des eaux pluviales. Les tapes essentielles de dfinition du programme de l'ouvrage et du recensement des contraintes ou donnes relatives au projet sont galement trs comparables . Elle sont dcrites dans le chapitre 2. La dmarche permettant au projeteur d'apporter une rponse technico-conomique dans le respect des contraintes du programme fait l'objet du chapitre 3.

26

2 - DONNEES RELATIVES AUX ETUDES D'OUVRAGES D'ART

Le matre d'ouvrage doit dfinir le programme de chaque ouvrage recens . Ce document retrace les objectifs de l'opration, les besoins qu'elle doit satisfaire et les contraintes qui y sont attaches. Le matre d'oeuvre l'aide clarifier et ventuellement complter ses attentes . Il effectue avec son quipe d'tudes une revue de programme. Ce chapitre a pour ambition de rassembler de la manire aussi exhaustive que possible les diffrentes donnes ou contraintes du projet d'ouvrage d'art, en les classant dans les catgories suivantes W :-

les donnes administratives, destines dfinir le cadre administratif et rglementaire dans lequel se situe le projet, en particulier les dlais et les contraintes de financement de l'opration.

- les donnes fonctionnelles qui constituent l'ensemble des caractristiques permettant au pont d'assurer ses fonctions de franchissement . Elles intgrent les donnes d'exploitation, en service et en construction.

- les donnes naturelles qui rassemblent les lments techniques de l'environnement du pont influant directement sur sa conception. - les donnes d'Environnement (2) qui rassemblent les spcificits cologiques du site.

- les donnes architecturales et paysagres qui mettent en vidence la qualit du site.

- les donnes de gestion qui traduisent la sensibilit de l'ouvrage aux oprations de surveillance, d'entretien ou de rparation.

(1)L'annexe II .4 dresse une liste synthtique des donnes renseigner, sous forme d'un tableau complter, dans le but de collecter les diffrentes donnes. (2)Dans ce guide, l'Environnement au sens cologique du terme est distingu de l'environnement au sens voisinage par le E majuscule .

27

2 .1 - LES DONNEES ADMINISTRATIVESElles ont pour but de dfinir le cadre administratif et rglementaire du projet. On prsente dans un premier temps les donnes administratives relatives au droulement des tudes de projet (modalits d'instruction des dossiers, cots et dlais d'tudes). Ensuite, on s'intresse au contexte administratif du projet lui-mme, en phase de ralisation ou en phase de service, qui comprend l'ensemble des rgles, circulaires, normes caractre plus ou moins technique . Ces donnes sont prsentes dans chaque sous-chapitre spcifique correspondant (donnes fonctionnelles, donnes naturelles, donnes d'Environnement, donnes architecturales, gestion et maintenance) . Ce sous-chapitre met plutt l'accent sur les donnes administratives qui ncessitent d'tre valides directement par le matre d'ouvrage, car elles engagent pleinement sa responsabilit. 2.1 .1 - Organisation et droulement des tudes Le premier chapitre de ce document situe les tudes spcifiques aux ouvrages d'art dans le contexte plus global des tudes de l'investissement routier. Les diffrents intervenants sont identifis et l'ordonnancement des tudes prsent. L'inventaire des donnes administratives doit tre tabli conjointement par le matre d'ouvrage et le matre d'oeuvre ds le lancement des tudes . Ces donnes sont affines pour tenir compte de toutes les sujtions du programme de l'ouvrage. A la base de ces donnes administratives, il y a les contrats liant les diffrents intervenants de l'quipe d'tudes pour l'affaire concerne, fixant en particulier le niveau de qualit requis, le cot et le dlai des tudes et investigations . Le matre d'oeuvre veillera intgrer le dlai d'obtention des autorisations administratives ncessaires pour le projet, en particulier celles qui sont imposes par les lois sur l'eau, le bruit ou par les conditions d'accs au site pour les investigations (reconnaissance du sol) . Le lecteur pourra se reporter au guide pour la commande et le pilotage des tudes d'ouvrages d'art du SETRA [7] qui prsente de faon relativement exhaustive les rles et responsabilits des intervenants d'une quipe d'tudes. L'avancement des tudes est sanctionn par un certain nombre d'tapes administratives (avis sur dossiers, dcisions) . Ces points d'arrt permettent au matre d'ouvrage de s'assurer du respect de la commande, en particulier du niveau de qualit requis, mais galement de mettre en place les moyens financiers ncessaires aux complments de reconnaissance, la poursuite des tudes et plus tard, la ralisation des travaux proprement dits. En parallle ces procdures internes caractre technique, le matre d'oeuvre doit grer un grand nombre de procdures administratives de plus en plus nombreuses et de plus en plus complexes . Le guide du chef de projet [10] dtaille ces nombreuses procdures et en prcise les dlais de ralisation ou d'instruction.

28

2 .1 .2 - Cadre technico-administratif et rglementaire de l'ouvrage La dfinition des donnes et contraintes pouvant influer sur le programme d'un ouvrage, qu'elles soient d'ordre administratif ou technique, repose sur un ensemble de textes caractre rglementaire, de circulaires, de normes, de guides ou de recommandations. Il appartient au matre d'oeuvre, au moment de la mise au point du programme avec le matre d'ouvrage, de mettre l'accent sur les donnes administratives principales . Les autres donnes administratives, plus spcifiques (rgles de charges, rgles de matriaux) qui ncessitent une comptence particulire en ouvrages d'art, sont fixes au programme par le matre d'oeuvre puis valides par le matre d'ouvrage. Les contraintes de financement et de dlais de ralisation d'un ouvrage doivent s'intgrer aux contraintes plus globales de l'opration routire. Le programme de financement d'une infrastructure impose parfois le phasage de sa ralisation avec un premier niveau de service pendant une vingtaine d'annes, puis un amnagement dfinitif par la suite . Ce phasage doit tre pris en compte non seulement au niveau de la conception initiale des ouvrages, mais aussi au niveau du droulement de l'instruction du projet . Au contraire, des dlais minimes de construction peuvent tre recherchs de faon rduire les frais financiers de l'opration. La position stratgique de l'ouvrage, court terme et long terme, dans l'coulement du trafic au niveau local ou rgional a toute son importance ; des contraintes d'exploitation svres rendent parfois l'entretien et la surveillance trs difficiles et il est prfrable dans ce cas de s'orienter au dpart vers une structure rustique ncessitant moins d'entretien. Cette remarque de bon sens qui s'applique en particulier dans le domaine des murs de soutnement et des crans antibruit, trouve aussi son intrt dans le cas des passerelles pour lesquelles on serait tent d'imaginer des structures lgres et originales, mais dlicates d'entretien. La prise en compte de l'environnement proche de l'ouvrage conduit un ensemble de contraintes trs varies pour le projet et son mode de construction . Ces contraintes diffrent selon le caractre urbain ou rural du site, les rseaux d'infrastructures voisins, l'encombrement du sous-sol, la prsence plus ou moins proche d'un monument historique, d'un site archologique, d'un quipement public ou d'un site industriel, . ..

Elles font donc appel des intervenants multiples et compliquent le contexte administratif du projet . Il n'est pas toujours possible de rpondre au mieux toutes les attentes, la prise en compte de contraintes incompatibles tant impossible. Il appartient au matre d'ouvrage, en concertation avec le matre d'oeuvre de faire des choix, de hirarchiser ces donnes.Figure 16 - Les

diffrents intervenants29

Enfin, les textes rglementaires ne peuvent pas couvrir tous les cas de figure . A dfaut de rgles de l'art bien dfinies, il appartient aussi au matre d'ouvrage d'tablir sa propre doctrine sur la base des lments que lui fournira le matre d'oeuvre pour l'aider dans sa dcision. Les rseaux doivent tre recenss de manire exhaustive et leurs concessionnaires clairement identifis . Il est recommand de procder une large enqute auprs des concessionnaires, permissionnaires habituels, services ministriels, organismes publics ou privs susceptibles de possder ou d'avoir l'tude des ouvrages sur l'emprise du projet . Rappelons qu'un certain nombre de dispositions lgislatives et rglementaires rgissent les rapports entre les autorits responsables de la voirie et les services exploitant des rseaux . La pose d'une canalisation fait l'objet d'une autorisation de voirie ou d'une convention . Les occupants s'acquittant d'une redevance, sont tenus de se conformer aux rglements dicts dans l'intrt de la bonne conservation et de l'usage du domaine public et sont responsables des accidents et dommages qui peuvent rsulter de l'existence et du fonctionnement de leurs ouvrages . Les oprateurs de rseaux de tlcommunication disposent d'un droit d'occupation du domaine routier, tendu rcemment aux oprateurs privs, ce qui ne les dispense pas des obligations d'occupants du domaine public [22] . Le fascicule 20 (') de l'instruction technique sur la surveillance et l'entretien des ouvrages d'art [53] dcrit les aspects juridiques des ces questions (conditions d'occupation du domaine public, responsabilits des occupants, . . .). La domanialit doit galement faire l'objet d'un examen dtaill permettant de vrifier que les ouvrages resteront normalement accessibles et que les parties d'ouvrages pourront tre effectivement remises leurs diffrents gestionnaires ultrieurs. Les caractristiques fonctionnelles rpondent au besoin d'utilisation de l'ouvrage avec une certaine plage de confort et de scurit . Le sous-chapitre relatif ces donnes dtaille l'ensemble des dispositions rglementaires en fonction du statut administratif des voies de communication. Le lecteur constatera que ces textes ne sont pas applicables l'ensemble des matres d'ouvrage, mme s'ils peuvent servir de rfrence . Certains choix sont laisss l'apprciation des matres d'ouvrage, comme par exemple le choix entre un trottoir de service ou un trottoir public . Les charges prvues (passage des pitons, des cyclistes, des convois exceptionnels, . . .), leurs caractristiques et leurs conditions de circulation (ncessit de prvoir ou non la possibilit de stationnement, stationnement d'urgence ou stationnement courant) interviennent dans le dimensionnement d'un pont mais dterminent aussi le type des quipements de scurit disposer sur l'ouvrage ; l'tude de trafic doit tre dtaille et rcente et prendre en compte toutes les hypothses de son volution . Il importe que toutes les caractristiques fonctionnelles soient clairement valides par le matre d'ouvrage, en veillant aussi envisager toutes les tapes de mise en service.

(1) En cours d'laboration la parution du prsent guide.

30

2 .2 - LES DONNEES FONCTIONNELLESLes donnes fonctionnelles rassemblent l'ensemble des caractristiques permettant au pont d'assurer sa fonction d'ouvrage de franchissement sa mise en service et terme compte tenu de phasage fonctionnel ventuel . Pour cela, il est ncessaire de dfinir les caractristiques des voies portes et des voies ou obstacles franchis en conformit avec les rglements relatifs chaque type de voie. Les ponts-rails et les ponts canaux ne sont pas abords dans ce guide . En ce qui concerne les ponts routes, nous dtaillerons plus particulirement les caractristiques fonctionnelles des ponts sur routes nationales et autoroutes non concdes. Selon la position de l'ouvrage d'art par rapport l'infrastructure routire, l'ouvrage est qualifi de PI (Passage Infrieur) ou de PS (Passage Suprieur).

PS

PI

Figure 17 - Passage Suprieur et Passage Infrieur

Dans le cas o l'ouvrage porte et franchit une route, il est la fois PS pour la voie qu'il franchit et PI pour la voie qu'il porte . Dans le cas d'une infrastructure routire ou autoroutire, on a l'habitude de prendre cette voie comme rfrence et de qualifier les ouvrages la portant de PI et les ouvrages la franchissant de PS. A noter que dans le cas d'un franchissement d'une voie ferre, celle-ci est gnralement prise comme rfrence. Dans ce chapitre, pour viter les confusions, nous avons prfr diffrencier : Les donnes relatives la voie porte, en se limitant au cas des routes et autoroutes, et plus particulirement celles relevant de l'ARP, l'ICTAAL et l'ICTAVRU (Cf ci-aprs) . Elles font l'objet du chapitre 2 .2.1. Les donnes relatives l'obstacle franchi par l'ouvrage, en distinguant le cas des routes et autoroutes dfinies ci-dessus, des voies ferres et voies navigables . Elles font l'objet du chapitre 0 .

31

2.2.1 - Donnes relatives la voie porte Comme il vient d'tre prcis, nous nous limitons dans les paragraphes qui suivent au cas o la voie porte est une route relevant de l'ARP, de l'ICTAAL ou de l'ICTAVRU . Dans le cas des autres routes, pour lesquelles il n'existe pas de textes rglementaires de rfrence, les caractristiques adopter peuvent tre obtenues auprs des services gestionnaires.2.2 .1 .1 - Types de routes

Le document de rfrence pour l'amnagement du rseau routier national est le Schma Directeur Routier National approuv par dcret en Conseil d'Etat . C'est un outil de planification qui traduit les grandes orientations et les priorits de la politique routire de l'Etat.La circulaire du 9 dcembre 1991 [1 S] relative l'amnagement du rseau national en milieu interurbain dfinit les types de routes (autoroutes, routes express, artres interurbaines et routes).

Le dtail des caractristiques techniques des diffrents types de voiries est prcis dans les textes rglementaires en vigueur dont les principaux sont les suivants :- I .C.T.A.A.L. (Instruction sur les Conditions Techniques

d'Amnagement des Autoroutes de Liaison) [21] . Cette instruction est applicable aux autoroutes et aux routes 2X2 voies de type autoroutier en milieu interurbain au sens de la circulaire du 9 dcembre 1991 dfinissant les types de routes.

- I .C .T.A .V.R.U . (Instruction sur les Conditions Techniques d'Amnagement des Voies Rapides Urbaines) [22] . Cette instruction est applicable aux voies rapides en milieu urbain.

- A .R.P. (Amnagement des Routes Principales) [23] . Ce document s'applique aux routes bidirectionnelles, aux artres interurbaines 2X2 voies et aux routes express une chausse . Pour ce qui concerne le rseau routier national, la circulaire du 5 aot 1994 confre au document A.R.P . le statut d'Instruction sur les Conditions Techniques d'Amnagement des Routes Nationales (I .C.T .A.R.N.) et prvoit les modalits de son application.

En ce qui concerne les autres voiries, le document "Voiries faible trafic. Elments pour la conception et l'entretien" [27], sans caractre rglementaire, est un guide destin aux gestionnaires des collectivits locales.

32

2.2.1.2 - Trac en plan Le trac en plan est la projection de l'axe de la route sur un plan horizontal (plan topographique). Cet axe a un caractre conventionnel et il ne correspond pas ncessairement un axe de symtrie de la structure ou de la chausse . Il importe donc que l'axe du trac en plan soit trs clairement dfini sur une coupe transversale, fournie par le projeteur routier, en particulier au droit des ouvrages d'art.

Figure 18 - Les ouvrages dans le trac routier

En plan, un ouvrage est caractris par son biais et sa courbure.a) le biais

Le biais gomtrique ou plus simplement biais de l'ouvrage correspond l'angle , habituellement exprim en grades, form entre l'axe longitudinal de l'ouvrage et les lignes d'appui. Cet angle peut varier d'un appui l'autre. Compte tenu de cette dfinition, un ouvrage est considr comme : - droit lorsque l'angle de son biais gomtrique est de 100 grades. - peu biais lorsque l'angle de biais gomtrique est compris entre 60-70 et 100 grades. - de biais trs biais, pour un angle plus faible.axe de l'appui tr

axe longitudinal de l'ouvrageFigure 19 - Ouvrage droit

33

Il arrive que le biais de l'ouvrage (p, donne importante pour le fonctionnement mcanique du pont, soit diffrent du biais du franchissement des voiries (angle (p' form par l'axe longitudinal de l'ouvrage et l'axe de la voie franchie).

biais gomtriqueaxe longitudinal de l'ouvrage

biais du franchissement

axe

axe de la voie

de l'appui

franchie

Figure 20 - Ouvrage biais

Les biais trop marqus doivent tre vits le plus possible compte tenu du surcot et des difficults qu'ils engendrent au niveau du tablier de l'ouvrage . En rgle gnrale, les angles de biais ne devraient que rarement descendre en dessous de 60 grades, des biais infrieurs 30 grades devant tre proscrits . Nanmoins, en site fortement urbanis, les contraintes gomtriques peuvent tre dterminantes et limiter les possibilits de rduire le biais.

Figure 21 - Passage infrieur biais b) la courbure

Les ponts courbes sont des ouvrages plus difficiles raliser et en gnral plus coteux que les ponts droits . Toutefois, si le trac en plan au droit de l'ouvrage est courbe, on cherchera donner l'ouvrage une courbure constante, en vitant en particulier les portions de clothodes sur ouvrage.

34

Figure 22 - Ouvrage courbe

Les effets de la courbure sont d'autant plus importants que la porte angulaire (gale au rapport de la porte dveloppe sur le rayon de courbure, c'est--dire l'angle a form par deux appuis adjacents) est importante. A titre indicatif, on considre que des tudes particulires doivent tre effectues pour les ponts dalles appuis radiaux dont la porte angulaire est suprieure 0,3 radians. Les guides de conception du SETRA prcisent cette limite pour chaque type de structure.

a) appuis radiaux Figure 23 - Courbure en plan

b) appuis biais

Lorsque les contraintes de site sont fortes, on peut tre amen concevoir des ouvrages la fois biais et courbes, comme l'illustre le schma b) ci-dessus. Une tude concerte du trac et des ouvrages conduit dans bien des cas une plus grande adquation des ouvrages, la limitation des biais des valeurs raisonnables, la rduction du nombre de ponts courbes, la diminution des portes angulaires et au rejet des clothodes en dehors des ouvrages .

35

2 .2.1 .3 - Profil en long Le profil en long permet de dfinir l'altitude de l'axe du projet . Il s'agit d'une courbe dans l'espace reprsentant la cote de la fibre suprieure de la couche de roulement en fonction de l'abscisse curviligne du projet dans le plan topographique. Rappelons qu'il est important de bien reprer l'axe du projet sur un profil en travers fonctionnel, pour viter toute confusion. En rgle gnrale, il convient d'viter les ouvrages rigoureusement horizontaux pour permettre un coulement correct des eaux de pluie . A cet gard, une pente minimale de 0,5% est souhaitable . Le guide d'assainissement de ponts routes du SETRA [70] recommande une valeur de 1%) . Les pentes maximales sont dfinies par les textes normatifs relatifs chaque type de voirie (ARP, ICTAAL, ICTAVRU, ...).

Figure 24 - Profil horizontal viter

Un profil en long en pente unique est intressant lorsqu'il est bien adapt la topographie du site et au trac routier.pente

Figure 25 - Profil pente unique

Figure 26 - Un passage suprieur en pente unique

36

Un ouvrage profil convexe est prfrable esthtiquement lorsqu'il prsente une courbure constante, toutefois, le sommet quasi horizontal est favorable la stagnation de l'eau.

Figure 27 - Profil convexe

Un ouvrage profil concave est dconseill pour des raisons lies l'assainissement lorsque le point bas se trouve au niveau de l'ouvrage.

Figure 28 - Un profil en long trs particulier !

2 .2 .1 .4 - Profil en travers en section courante Le profil en travers dfinit la gomtrie transversale. En section courante, il est fix par les textes rglementaires en fonction de la nature de l'itinraire (Cf paragraphe 2 .2 .1 .1). Ce paragraphe rappelle les caractristiques de la chausse, traite de la prise en compte des pitons, des cyclistes et des dispositifs de retenue en section courante. Ces diffrents sujets sont galement traits au paragraphe 2 .2 .1 .5 en ce qui concerne leurs particularits sur ouvrage et au paragraphe 2 .2 .2.1 pour leurs spcificits sous ouvrage.a) Dfinition des lments du profil en travers en section courante

Les diffrents lments composant le profil en travers d'une voie routire en section courante sont dfinis par les schmas de la page suivante. La chausse comporte plusieurs voies de circulation dont la largeur normale est de 3,50 m. Dans le cas des voiries secondaires (rtablissements de voiries existantes, passages agricoles, . . .), de certaines voies urbaines, les largeurs de chausses peuvent tre notablement plus faibles et l'on doit se rfrer aux largeurs existantes en zones courantes . Des surlargeurs de chausse sont prvues dans les courbes de faible rayon .37

Accotement Berme B .D

Chausse

Accotement B .D . Berme

m

m

Largeur roulable

Plateforme

Profil en travers 2 ou 3 voies (ARP)AccotementB .A . /B .A .U. Berme

Chausse

T .P .C .

Chausse

AccotementB .A ./B.A.U.

I

B .D .D .

H .D .G .

B .D .G.

H .D .D. ~

Berme

m

A R

m t

m

IlB . fi.

Largeur roulable

Largeur roulable

Plateforme

B.A . B.D. s T.P.C. B.M. m

Bande d'Arrt (BAU si statut autoroutier) Bande Drase (BDD Bande Drase de Droite, BDG Bande Drase de Gauche) Surlargeur structurelle de chausse supportant le marquage de rive (m) Terre plein central Bande mdiane Marquage de rive

Profil en travers 2 X2 voies (ARP, ICTAAL ou VRU de type A ou U ventuellement sans BA)

Profil en travers pour VRU de type U Figure 29 - lments de profil en travers de la section courante (hors ouvrage d'art) Nota : Les dispositifs de retenue figurant sur ces dessins sont donns titre d'exemple.

38

Un accotement borde les chausses sur leur droite dans chaque sens de circulation . Pour les voies caractristiques autoroutires, la partie de l'accotement jouxtant la chausse constitue la bande d'arrt d'urgence (B .A.U.). Pour les routes nationales, la chausse est borde par une bande drase de droite (B .D .D.), le plus souvent revtue . Bandes drases de droite et bande d'arrt d'urgence sont dgages de tout obstacle . La bande de marquage est incluse dans les bandes drases de droite ou de gauche.

Figure 30 - Profil en travers en zone courante

Lorsque la voie comporte des chausses spares, un terre-plein central (T .P.C .) est prvu. Sa largeur doit tre compatible avec l'encombrement des obstacles qui peuvent y tre implants (piles, pieds de potences de signalisation) et avec le bon fonctionnement des dispositifs de retenue qu'il supporte . Il comprend les deux bandes drases de gauche (B.D.G.) revtues et la bande mdiane. La largeur roulable (LR) comprend la largeur de la chausse et ses surlargeurs (B .A.U. ou bandes drases) . La largeur roulable doit tre dgage de tout obstacle. La berme dite engazonne, supporte les dispositifs de retenue (Cf d) ci-aprs) et d'ventuels panneaux de signalisation ou quipements . Elle borde la B .A.U. ou la B .D .D ., selon les cas. Elle a une largeur de 0,75 m ventuellement porte 1,00 m, voire davantage, en prsence de dispositifs de retenue. Notons galement que dans le cas de l'amnagement d'une premire phase 2 voies (prvue pour un doublement terme) la bande drase de gauche (du ct du futur TPC) doit tre conue exactement comme la bande drase de droite et cela mme si une partie de cette bande drase doit tre intgre terme dans la bande mdiane du TPC . Cette disposition vise viter de nfastes confusions entre une chausse bidirectionnelle et une chausse unidirectionnelle et offrir les mmes niveaux de scurit et de confort aux deux sens de circulation. Chacun des lments prsents ci-dessus prsente un dvers (pente transversale) variable selon les caractristiques du trac en plan et destin favoriser l'coulement latral des eaux de pluie et relever les virages dans les zones en courbe (Cf annexe II).

39

ROUTES A UNE CHAUSSEE Routes de type R 2 voies>175

> 1,75 2 .00

3,50

3,50

> 1,75 2 .00 > 1 75 2 .00>200

Routes de type R 3 voies

2 .00>200

3 .50

3 .50

3,50

Route express de type T 2 voies

2 .50>200

3,50

3 .50

2 .50>200

A R P

Route express de type T 3 voies ROUTES A DEUX CHAUSSEES Artres interurbaines

2 .50

3 .50

3,50 12 m

Artres interurbaines touristiques

2,00

3,50

3,50

1 .00

1 .00

3,50

3,50

2,00

>1,50

Artres interurbainesen milieu prirurbain

075 1 .00

>07

3,50

3,50

o.s

sb

3 .50

3 .50

1 .00

AUTOROUTES h 2x2 voies (*) Profils normaux>2

TPC vanable

> 2,50 e 5,00 2 >0

C

PL > 1500 PL ./1

3 .50

3.50

t,001

75 >0 75 1,00

>2

3 .50

3,50>2

00 3.00

T A A

PL < 1500 PUi

00 2,50

>0

3.50

3,50

75 >0 75 1 .001 1 .00

3.50

3,50

00 2 .50

(') Mme configuration avec les 2x3 voies ou 2x4 voies>050

TPC vanable > 1,50 050 >050 >050

Profils rduits

1 .00

3,50

3,50

1 .00

1 .00

3,50

3,50

1(10

VOIES DE TYPE A A 100

>2,00

>0,4

2 .50

3,50

3,50

0,45 1 .00 1 .00 > 1,50

>2,00

3,50

3 .50

2 .50

C T

>2,00

A 80

/ 0,5 2 .50 / 1

>3,00

>3,00

>2,00

3,50

3,50 > 1,50

3,50

3.50

/ 0,5 2 .50 ' 1

A VR

BA/BDD

VOIES DE TYPE U U 80

3,50

3,50

VU 60 3.50 > 3,00 3 .50

(00 > 0,60 > 3,00 3,50 > 0,60 Bandes drases de gauche

3,50

3,50

3 .50

Bande drase de droite ou BAU

Chausse

LEGENDETrottoir ou sparateur Bande mdiane Largeur minimale dont les conditions d'emploi sont dfinies dans les textes rglementaires et rappeles dans l'annexe 2 du prsent document Largeur normale Il n'y a pas de valeur Intermdiaire possible en gnral entre ces deux largeurs.

I

>2,00

3,00

I ~-

Figure 31 - Profils en travers en section courante pour les voies relevant de l'ARP, de l'ICTAAL ou de l'ICTAVRU

40

Au niveau gomtrique, les zones de variations de dvers sont dlicates raliser et l'on cherchera naturellement les viter au droit des ouvrages. La figure 31 rappelle schmatiquement les profils en travers adopter, pour les voies relevant de l'ARP, de 1'ICTAAL ou de 1'ICTAVRU . Les annexes II .1, II .2 et II .3 dtaillent et commentent ces dispositions.b) Prise en compte des pitons en section courante

La prise en compte des pitons est diffrente selon que leur circulation est autorise ou ne l'est pas. Dans le premier cas, il est ncessaire de prvoir des dispositifs permettant le cheminement des pitons en toute scurit . Dans le second cas, leur prsence est occasionnelle et correspond des automobilistes en panne ou des personnels de service. Cas o la circulation des pitons est autorise La circulation des pitons est autorise sur les routes secondaires et sur les routes relevant de l'ARP qui ne sont pas classes routes express. L'ARP indique que la circulation des pitons doit tre assure sur les routes de type R . Il prcise que lorsque la frquentation des pitons est faible, des accotements stabiliss et non enherbs sont en gnral suffisants . Au contraire, lorsque la frquentation des pitons est importante, il est souvent prvu des trottoirs dont la largeur est variable et doit tre adapte au nombre de pitons. Cas o la circulation des pitons n 'est pas autorise La circulation des pitons n'est pas autorise sur les autoroutes ou routes express qui relvent de 1'ICTAAL, de l'ARP ou de 1'ICTAVRU, et aucune disposition particulire n'est prvue en section courante.c) Prise en compte des cyclistes en section courante

Les tudes destines prciser les fonctions que doit assurer l'infrastructure raliser doivent prendre en compte tous les modes de dplacements concerns, et notamment les deux-roues non motoriss. Cela ne concerne en pratique que les routes secondaires ou les routes nationales de type R relevant de l'ARP, ce qui correspond une situation de rase campagne et les voies rapides urbaines relevant de l'ICTAVRU correspondant un milieu urbain.

Figure 32 : Le gabarit du cycliste

41

Les principaux types d'amnagements en faveur de la circulation des cyclistes sont les suivants :-

les bandes multifonctionnelles : parties de la largeur roulable utilises par les cyclistes, mais qui ne leur sont pas rserves . En pratique, elles font partie de bandes drases de droite.

- les bandes cyclables (1) : voies de la chausse exclusivement rserves aux cyclistes, spares du reste de la chausse par un marquage de largeur infrieure 50 cm ou qui s'en distinguent par une coloration diffrente. - les pistes cyclables : exclusivement rserves aux cyclistes et interdites tout autre usager. Les pistes sont en gnral spares de cette dernire, soit par un dispositif infranchissable, soit par un marquage de largeur suprieure 50 cm.

Figure 33 - Prise en

compte des cyclistes

En rase campagne

Pour les routes relevant de l'ARP il est possible de raliser en fonction de l'importance du trafic de cyclistes les amnagements suivants [23] et [31] : - des bandes drases multifonctionnelles revtues dont la largeur prconise est de 1,25 m de large, bande de rive incluse . Le revtement est en principe de mme nature que celui de la chausse . Le reste de la bande drase gnralement de 2,00 m, donc en principe 0,75 m, est prvoir en matriau stabilis ou ventuellement revtu. - des bandes cyclables identiques la bande drase multifonctionnelle mais l'espace prsente alors un caractre exclusif marqu par une signaltique lourde (signalisation horizontale, signalisation verticale, pictogrammes) . Ce type de bande ne prsente pas d'intrt en rase campagne. - des pistes cyclables, plutt mieux adaptes l'environnement des routes de type R chausses spares . Elles seront de prfrence unidirectionnelles (2,00 m de largeur minimum) ou exceptionnellement bidirectionnelles (2,50 m minimum).

(0 Conformment au dcret 98-828 du 14 septembre 1998 relatif la circulation des cycles et modifiant le code

de la route, les cyclomoteurs ne sont plus admis circuler sur les bandes et pistes cyclables.

42

En milieu urbain

Le tableau ci-dessous, issu de "Scurit des Routes et des Rues" [34], rassemble diffrentes configurations possibles prconises en milieu urbain.Largeurs usuelles Bandes cyclables avec cyclomotoristes Pistes cyclables sans cyclomotoristes(1)

0,90 1,50 m unidirectionnelle bidirectionnelle unidirectionnelle (1 vlo) unidirectionnelle (2 vlos) bidirectionnelle 2,00 m 2,50 3,00 m 1,20 m < 2,00 m 1,60 2,20 m

Figure 34 : Largeurs usuelles des amnagements pour cyclistes (CETUR - Scurit des routes et des rues)

Pour les voies de type U, l'ICTAVRU autorise les pistes cyclables situes droite de la chausse dans la mesure o elles sont spares de celle ci par un terre plein latral bordure non franchissable.

La largeur des pistes cyclables unidirectionnelles et bidirectionnelles est respectivement de 2,00 m et de 3,50 m .Figure 35 - Piste cyclable en milieu urbain d) Dispositifs de retenue en section courante

En limite de la largeur roulable peuvent tre implants des dispositifs de retenue destins retenir des vhicules contre les sorties accidentelles de chausse. Actuellement, l'ensemble de ces dispositifs est dsign sous le terme de barrire, de type 1 (1 a, lb, 1 c) ou de type 2 (2a, 2b, 2c) conformment la norme NF P 98-409 [60] . Mais cette terminologie sera prochainement remplace par la terminologie europenne. Rappelons tout d'abord que la norme franaise rcente NF P 98-409 relative ces quipements a abandonn, comme catgorie de dispositif de retenue, la dsignation de glissires.

(1) Conformment au dcret 98-828 du 14 septembre 1998 relatif la circulation des cycles et modifiant le codede la route, cette disposition ne doit plus exister .

43

Auparavant, en effet, les dispositifs de retenues comprenaient deux catgories, dfinies par la circulaire N 88-49 du 9 mai 1988 [59] : - les glissires de scurit, destines retenir des vhicules lgers, qui correspondent sensiblement aux barrires de type 1. - les barrires de scurit, destines retenir des vhicules plus lourds, qui correspondent aux barrires de type 2. Ces anciennes terminologies sont celles qui sont utilises dans le dossier GC 77 [62], l'ARP, l'ICTAAL et 1'ICTAVRU. Entre la circulaire N 88-49 du 9 mai 1988 et la norme NF P 98-409, la terminologie n'est que lgrement diffrente (Cf figure 36) . En effet, les essais de chocs qui dfinissent les niveaux de performances sont similaires.

Classification

Instruction sur les dispositifs de retenue annexe la circulaire 88-49 du 9 mai 1988 159] Glissire de scurit Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Barrires de scurit Barrire lourde Barrire normale Barrire lgre

NF P 98-409 160]

Classe Niveaux

Barrire latrale de type 1 Niveau la Niveau l b Niveau 1 c Barrire latrale de type 2 Niveau 2a Niveau 2b Niveau 2c

Classe Niveaux

Figure 36 - Correspondance entre terminologies ancienne et actuelle des dispositifs de retenue

La norme franaise NF P 98-409 sera terme remplace par la norme NF P 98-440 (parties 1 et 2), version franaise de la norme europenne EN 1317 (parties 1 et 2) . Les deux normes vont cohabiter pendant une certaine priode. La nouvelle norme dfinit deux niveaux : le niveau N pour "retenue normale" (N1, N2, N3) et le niveau H pour "haute retenue" (Hl, H2, H3) qui correspondent des niveaux de performance en terme d'essais de chocs qui sont sensiblement diffrents de ceux qui sont dfinis dans la norme NF P 98-409. Bien qu'il n'y ait pas exacte quivalence entre les deux normes, l'ensemble de la panoplie des barrires va tre repositionne suivant la norme NF P 98-440 des niveaux trs proches de celui de la norme NF P 98-409.

44

Figure 37 - Essai de choc sur dispositif de retenue

Le tableau de la page suivante prsente les essais qui dfinissent les niveaux de performances pour chacune des deux normes cites ci-avant.

Figure 38 - Les dispositifs de retenue sont homologus par des essais normaliss

45

Niveau de performance NF P 98-409

Conditions d'essais

Niveau de performance NF P 98-440-2

Niveau de performance NF P 98-409

Conditions d'essais

Niveau de performance NF P 98-440-2

1clot

0 70 km/h 20

H1

lb

2c

O , 3,5 t _

Q o 80 km/h

N1

2b

O12

O t 70 km/h 20

la

80 km/h 20

13

t

O 70 km/h 20

H2

la16t

0

0 80 km/h 20

H3

N2

H4

2a38 t

0 70 km/h 20

Figure 39 : Comparaison des conditions d'essais de chocs selon les normes NF P 98-409 et NF P 98-440-2 (EN 1317-2)

46

Les dispositifs de retenue utiliss sur autoroutes ou sur routes ouvertes la circulation publique doivent tre conformes un type homologu, sauf autorisation d'emploi spcifique et pralable. Le choix des dispositifs de retenue rsulte de l'application des instructions et textes rglementaires dj cits, qui font, pour la plupart, rfrence l'ancienne terminologie . Les guides de la collection GC existants (garde-corps [66] et barrires PL [67]) et paratre (choix des dispositifs et barrires VL) se substituent peu peu aux documentations plus anciennes. Il est rappel qu' chaque dispositif de retenue correspond une longueur minimale d'implantation et un dbattement minimum pour assurer son bon fonctionnement. 2.2.1 .5 - Profil en travers sur ouvrage Dans ce chapitre ne sont dcrites que les dispositions relatives une voie routire ou autoroutire porte par l'ouvrage et relevant de l'ARP, de lICTAAL ou de 1ICTAVRU. Les dispositions adopter pour les autres types de voiries sont obtenir auprs de leurs services gestionnaires, les principes exposs dans les paragraphes qui suivent pouvant tre retenus. a) Dfinition des lments du profil en travers sur ouvrage Au droit d'un ouvrage d'art, les caractristiques de la route se dduisent de celles de la zone courante adjacente et, en rgle gnrale elles ne doivent pas tre rduites. En particulier, l'ARP prcise qu' "en rgle gnrale, toutes les dimensions du profil en travers (chausse, bandes drases, etc .), sont conserves au droit des ouvrages d'art courants, l'exception ventuelle des bermes". L'ICTAVRU indique de conserver les bandes d'arrts sur ouvrages si elles existent hors ouvrage. L'ICTAAL, plus ancienne, indique que les largeurs de chausses et du T .P .C . sont conserves, mais que les B .A.U. sont normalement rduites 2,00 m . La B .D .G peut tre rduite en fonction du type de dispositif de retenue choisi. En pratique, et contrairement aux possibilits de rduction qu'offre LICTAAL, le profil en travers au droit des ouvrages d'art courants n'est rduit que dans la mesure o celui de la section courante adjacente l'est aussi . Il n'y a donc pas lieu de choisir au droit de ces ouvrages un profil en travers diffrent de celui prvu sur la section courante. Pour les ouvrages d'art les plus importants, en gnral des ouvrages non courants, les textes rglementaires autorisent des rductions de profil (circulaire du 29 aot 1991 [29]). Pour les itinraires chausses spares, l'ouvrage d'art est le plus souvent ddoubl en deux tabliers indpendants, mais ce n'est pas systmatique . Dans tous les cas, la largeur de la bande drase de gauche est conserve . Lorsque les tabliers sont indpendants, ils sont spars par un vide central au niveau de la bande mdiane ou sont accols tout en restant physiquement indpendants.

47

Figure 40 - Profil en travers sur ouvrage

Sur ouvrage, la plate-forme routire est limite l'extrieur par des dispositifs de retenue . Le tablier doit comprendre des surlargeurs convenables pour supporter de tels dispositifs et pour permettre leur fonctionnement dans des conditions satisfaisantes. Par ailleurs, sur ouvrage, les diffrentes largeurs sont usuellement dfinies comme suit (1) La largeur utile du tablier (LU) correspond la distance entre nus intrieurs des dispositifs de retenue extrmes. La largeur roulable est dfinie comme la largeur comprise entre dispositifs de retenue ou bordures ; elle comprend donc, outre la chausse proprement dite, toutes les surlargeurs ventuelles, telles que bandes drases, bandes d'arrt, etc . Dans le cas ou l'on prvoit un largissement futur de la chausse, il y a lieu de considrer celle-ci dans son tat dfinitif. La largeur chargeable (LC), se dduit de la largeur roulable en retranchant une bande de 0,50 m le long de chaque dispositif de retenue de type barrire lorsqu'ils existent. La dfinition de la largeur roulable mesure "entre" dispositifs de retenue ne prcise pas s'il s'agit du nu intrieur des dispositifs de glissement ou d'une autre rfrence . En pratique, pour la plupart des dispositifs de retenue utiliss sur ouvrages (Cf d) ci-aprs), la limite de la largeur roulable a t dfinie par le CAT 75 puis a t reprise par le GC 77 et correspond le plus souvent au nu intrieur du dispositif de glissement . Compte tenu de la morphologie des diffrents dispositifs (BN1, BN2, BN4, glissires), qui prsentent une partie saillante (longrine ou bordure) l'avant du dispositif de glissement, le caractre roulable du pied de dispositif devient contestable, puisque la zone correspondante n'est pas "dgage de tout obstacle", ce qui est contraire aux dispositions de l'ARP et de 1'ICTAAL.

(ll Les dfinitions des largeurs roulable et chargeable sont reprises du rglement de charge des ponts-routes (fascicule 61, titre II du CCTG) [88]

48

La zone incrimine situe l'avant du dispositif de glissement est en fait peu importante et atteint une vingtaine de centimtres dans les cas dfavorables . Il est par ailleurs difficilement concevable qu'une roue de vhicule puisse effectivement circuler si prs de la lisse du dispositif (effet de paroi). Nanmoins, la totalit de la largeur roulable est ncessaire pour dfinir des largeurs de voies rduites par application des dispositions prvues par la circulaire du 29 aot 1991 en phases de chantier. C'est pourquoi il est aujourd'hui admis de considrer que la largeur roulable doit tre mesure partir de la partie la plus saillante du dispositif . Cette mesure conduit lgrement largir les tabliers par rapport aux habitudes ancienn