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CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT D’UN PONT POUR LE FRANCHISSEMENT DU COURS D’EAU B

CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT D’UN PONT POUR LE FRANCHISSEMENT DU COURS D’EAU BÉRÉ ET AMÉNAGEMENTS DES VOIES D’ACCÈS MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU MASTER EN INGENIERIE DE L’EAU ET DE L’ENVIRONNEMENT OPTION : GENIE CIVIL/ROUTES ET OUVRAGES D’ART ------------------------------------------------------------------ Présenté et soutenu publiquement le 22 juin 2018 par : Wend-yam Serge Modeste KABORE Travaux dirigés par : Mr Moussa LO Mlle Axelle SOMDA Enseignant à 2iE Chef de projet à AGEIM-IC Jury d’évaluation du stage : Président : Mr. Abdourazackou SANOUSSI Membres et correcteurs : - Mr Issa MADOUGOU - Mr Arnaud OUEDRAOGO - Mr Moussa LO Promotion [2017/2018] Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement Fondation 2iE - Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO – IFU 00007748B Tél. : (+226) 50. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 50. 49. 28. 01 - Mail : 2ie@2ie-edu.org - www.2ie-edu.org Conception et dimensionnement d’un pont pour le franchissement du cours d’eau BÉRÉ et aménagements des voies d’accès Rédigé par Wend-yam Serge Modeste KABORE Promotion 2017/2018 Page i REMERCIEMENTS Nos remerciements vont tout d’abord à Dieu le Tout Puissant pour sa bonté et sa bénédiction durant ces cinq (05) années passées au 2ie. Ce travail n’aurait pu être possible sans le concours de personnes physiques qui de près ou de loin m’ont soutenu, conseillé et guidé. Mes remerciements vont particulièrement à : Mon maitre de stage Mlle Axelle SOMDA, pour sa disponibilité et ses conseils pendant le travail ; Mr Gilles GUIGMA pour m’avoir proposé ce thème ; Mr Boris BADO, Mr Moumouni OUEDRAOGO et tout le personnel de AGEIM- IC ; Mon directeur de mémoire Mr Moussa LO, qui par son effort de formateur, son soutien permanent, m’a suivi tout au long de cette étude ; Mon frère Alexandre KABORE, pour son soutien moral et financier durant mon cursus scolaire ; Je réitère mes remerciements à tous les membres de ma famille pour le soutien et l’accompagnement dont j’ai bénéficiés durant toutes ces années ; A tous mes camarades de promotion Master 2017 pour l’ambiance fraternelle qui a régné pendant ces 5 années passées ensemble. Le Seigneur vous le rendra au centuple. Conception et dimensionnement d’un pont pour le franchissement du cours d’eau BÉRÉ et aménagements des voies d’accès Rédigé par Wend-yam Serge Modeste KABORE Promotion 2017/2018 Page ii RÉSUMÉ Ce mémoire concerne l’étude d’un pont routier et de ses voies d’accès. Cet ouvrage traverse un cours d’eau appelé BÉRÉ sur l’axe ZUENOULA - MANKONO dans le centre de la COTE d’IVOIRE. Ce projet fait partie d’un vaste programme de construction de mille (1000) ouvrages d’art de désenclavement sur l’ensemble du territoire ivoirien. L’objectif de cette étude est de proposer un nouvel ouvrage efficace pour remplacer un pont métallique existant. Ce pont est vétuste et ne répond plus aux exigences du transport. Pour cela, il a fallu procéder à l’analyse des données hydrologiques afin de déterminer les caractéristiques de l’ouvrage. Ces caractéristiques vont permettre de choisir le type de pont le plus adapté au projet. Le choix s’est porté sur un pont à poutres en béton armé de 65 m composé de trois (03) travées indépendantes. Les voies d’accès à concevoir font une longueur totale de 3012 m. Ces voies d’accès ont une chaussée de 7 m avec des accotements de 1,5 m de part et d’autre. Elles ont été conçues en considérant une vitesse de référence de 100 km/h. Le type de trafic rencontré de classe T2 a permis de proposer la structure de chaussée la mieux adaptée. Concernant l’ouvrage d’art, la modélisation et l’analyse avec le logiciel Robot Structural Analysis (RSA) a permis de faire ressortir les sollicitations afin de proposer un ferraillage adéquat des différents éléments. Une étude d’impact environnemental et social a été faite avec la mise en place d’un plan de gestion environnemental et social. Ce plan fait ressortir les impacts, les solutions proposées ainsi que les responsables de la mise en œuvre et du contrôle. Le coût du projet s’élève à un milliard six cent vingt-huit millions huit cent-vingt-trois mille deux cent quarante-neuf (1 628 823 249) Francs CFA Toutes Taxes Comprises. Mots clés : 1- Désenclavement 2- Voies d’accès 3- Pont à poutres en béton armé 4- Robot Structural Analysis 5- Environnement 6- Hydrologie Conception et dimensionnement d’un pont pour le franchissement du cours d’eau BÉRÉ et aménagements des voies d’accès Rédigé par Wend-yam Serge Modeste KABORE Promotion 2017/2018 Page iii ABSTRACT This dissertation concerns the study of a road bridge and its access roads. This bridge crosses a river called BÉRÉ on the road between ZUENOULA and MANKONO in the center of the IVORY COAST. This project is a part of a wide program of construction of a thousand bridges opening up throughout the national territory. The purpose of this memory is to propose a new effective bridge to replace an existing metal one. This bridge is obsolete and no longer meets the transport requirement. For this we proceeded to the analysis of the hydrological data in order to determine the geometrical characteristics of the bridge. These characteristics allowed to choose the most suitable type of bridge. The choice fell on a reinforced concrete beam bridge of 65 m composed of three independent bays. The access roads designed are 3012 m long. These access roads have a 7 m roadway with shoulders of 1.5 m on both side. They have been designed considering a reference speed of 100 km/h. the type of traffic encountered has allowed to propose a new pavement structure. Concerning the bridge, the modeling and the analysis with the software Robot structural Analysis allowed to highlight the solicitations in order to propose an adequate reinforcement of the various elements. An environmental and social impact study has been done with the implementation of an environmental and social management plan. The coast of the project amounts to one billion six hundred twenty and eight millions eighty hundred and twenty three thousand two hundred forty nine ((1 628 823 249)) F CFA TTC. Keys words: 1- access 2- access roads 3- reinforced concrete beam bridge 4- Robot structural Analysis 5- environment 6- hydrology Conception et dimensionnement d’un pont pour le franchissement du cours d’eau BÉRÉ et aménagements des voies d’accès Rédigé par Wend-yam Serge Modeste KABORE Promotion 2017/2018 Page iv LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS 2iE : Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement AGEIM- IC : Agence d’Etudes d’Ingénierie et de Maitrise d’œuvre - Ingénieurs Conseils AGEROUTE : Agence de Gestion des Routes ARP : Aménagement des Routes Principales BAEL : Béton Armé aux Etats Limites CBR : Californian Bearing Ratio (Indice de Portance Californien) CEBTP : Centre d’Expertise du Bâtiment et des Travaux Publics DTR : Document Technique Réglementaire DTU : Documents Techniques Unifiés ELS : Etat Limite de Service ELU : Etat Limite Ultime HA : Haute Adhérence LBTP : Laboratoire du Bâtiment et des Travaux publics LCPC : Laboratoire Central des Ponts et Chaussées MIE : Ministère des Infrastructures Economiques PHE : Plus Hautes Eaux PND : Plan National de Développement PP73 : Document pilote du SETRA pour le calcul des appuis des ponts PK : Point kilométrique RSA : Robot Strutural Analysis SETRA : Service d’Etudes Techniques des Routes et Autoroutes Conception et dimensionnement d’un pont pour le franchissement du cours d’eau BÉRÉ et aménagements des voies d’accès Rédigé par Wend-yam Serge Modeste KABORE Promotion 2017/2018 Page v LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Caractéristiques de l’ouvrage existant ....................................................................... 7 Tableau 2 : valeurs minimales du rayon en plan selon l’ARP ...................................................... 11 Tableau 3: valeurs minimales de rayon du raccordement en profil en long selon l’ARP .......... 11 Tableau 4: variantes de structures de chaussée éligibles proposées par le guide du CEBTP ..... 13 Tableau 5: analyse comparative entre les variantes ................................................................... 13 Tableau 6 : caractéristiques des matériaux ................................................................................ 15 Tableau 7 : comparaisons entre les déformations ...................................................................... 15 Tableau 8: Les caractéristiques du bassin versant ...................................................................... 16 Tableau 9: caractéristiques des données hydrométriques ......................................................... 17 Tableau 10: paramètres de GUMBEL .......................................................................................... 17 Tableau 11:caractéristiques géométriques du cours d’eau ........................................................ 19 Tableau 12 : hauteur d’eau en fonction du débit ....................................................................... 20 Tableau 13: calcul des affouillements ......................................................................................... 21 Tableau 14 : analyse comparative entre ponts dalle et pont a poutres [4] ................................ 25 Tableau 15: coûts de construction des ouvrages d’art (SETRA (2006), couts de construction des ouvrages d’art.) ..................................................................................................................................... 27 Tableau 16: Récapitulatif du prédimensionnement de la superstructure .................................. 28 Tableau 17: dimensions des éléments de l’infrastructure .......................................................... 29 Tableau 18: coefficients de pondération aux états limites [9] ................................................... 33 Tableau 19: charges permanentes sur le tablier ......................................................................... 34 Tableau 20 : coefficient de majoration dynamique .................................................................... 36 Tableau 21 : sollicitations sur la poutre ...................................................................................... 37 Tableau 22 : sollicitations dans le hourdis .................................................................................. 38 Tableau 23: sollicitations du mur en retour dans le sens vertical .............................................. 41 Conception et dimensionnement d’un pont pour le franchissement du cours d’eau BÉRÉ et aménagements des voies d’accès Rédigé par Wend-yam Serge Modeste KABORE Promotion 2017/2018 Page vi uploads/Ingenierie_Lourd/ kabore-wend-yam-serge-modeste 1 .pdf