Caractéristiques Géométriques pour une Route
Comprendre les Caractéristiques Géométriques pour une Route
Vous êtes un ingénieur en charge de la conception d’une nouvelle section de route destinée à améliorer la fluidité du trafic dans une zone rurale en développement.
La route doit permettre une circulation sûre et efficace, tout en respectant les normes environnementales et en minimisant les impacts sur le paysage local.
Pour comprendre le Calcul de Profil en Travers en terrain varié, cliquez sur le lien.
Données de l’exercice:
- La route doit relier deux villages distants de 10 km.
- Le dénivelé entre les deux villages est de 100 mètres, le village A étant plus haut que le village B.
- La vitesse de conception de la route est de 90 km/h.
- Le trafic estimé est de 500 véhicules par jour dans chaque direction.
- Le terrain est majoritairement plat, avec une section de 2 km passant par une zone vallonnée.
Questions:
1. Calcul de la pente maximale:
Déterminez la pente maximale acceptable pour cette route, sachant que la pente ne doit pas dépasser 6% pour garantir la sécurité et le confort des usagers.
2. Rayon minimal de courbure:
Calculez le rayon minimal de courbure pour la route dans la zone vallonnée, en utilisant la formule suivante pour garantir que la force centrifuge reste confortable pour les usagers:
\[ R = \frac{V^2}{127(e + f)} \]
où:
- \(V\) est la vitesse de conception en km/h,
- \(e\) est le surélévation (considérez une surélévation de 6%),
- \(f\) est le frottement latéral (utilisez une valeur de 0.15).
3. Longueur des tangentes:
Déterminez la longueur nécessaire des segments de route tangents avant et après les courbes pour permettre aux conducteurs de s’adapter aux changements de direction.
4. Évaluation environnementale:
Proposez des mesures pour minimiser l’impact environnemental de la construction de cette route, en considérant des solutions comme le passage en viaduc ou en tunnel pour les zones les plus sensibles.
Correction : Caractéristiques Géométriques pour une Route
1. Calcul de la pente maximale
- Distance entre les villages = 10 km = 10,000 mètres
- Dénivelé = 100 mètres
- Pente maximale autorisée = 6%
Formule de la pente :
\[ \text{Pente (%)} = \left(\frac{\text{Dénivelé vertical}}{\text{Distance horizontale}}\right) \times 100 \]
Substitution des valeurs :
\[ \text{Pente (%)} = \left(\frac{100}{10000}\right) \times 100 \] \[ \text{Pente (%)} = 1\% \]
La pente de 1% est nettement inférieure à la limite maximale de 6%, ce qui est donc acceptable pour la sécurité et le confort des usagers.
2. Rayon minimal de courbure
Formule :
\[ R = \frac{V^2}{127(e + f)} \]
Où :
- \(V = 90\) km/h (vitesse de conception),
- \(e = 0.06\) (surélévation de 6%),
- \(f = 0.15\) (frottement latéral).
Substitution des valeurs :
\[ R = \frac{90^2}{127 \times (0.06 + 0.15)} \] \[ R = \frac{8100}{26.67} \] \[ R \approx 303.78 \text{ mètres} \]
Le rayon minimal de courbure est de 304 mètres pour la section vallonnée, ce qui est conforme aux standards pour garantir le confort des usagers à la vitesse de conception.
3. Longueur des tangentes
Formule et estimation :
Typiquement, la longueur des tangentes devrait être au moins égale à 3 fois le rayon de la courbe pour permettre une transition en douceur :
\[ \text{Longueur tangente} = 3 \times R \]
Substitution des valeurs :
\[ \text{Longueur tangente} = 3 \times 304 \] \[ \text{Longueur tangente} \approx 912 \text{ mètres} \]
Chaque tangente avant et après la courbe devrait mesurer environ 912 mètres pour assurer une adaptation sécurisée.
4. Évaluation environnementale
Propositions :
- Viaducs : Utilisation de viaducs pour franchir les zones écologiquement sensibles, réduisant ainsi l’empreinte au sol et minimisant la perturbation des habitats.
- Plantation de végétation native : Autour des zones de construction pour aider à intégrer visuellement la route dans le paysage et fournir des habitats pour la faune locale.
- Gestion de l’eau de surface : Systèmes de drainage pour gérer l’eau de pluie et éviter l’érosion et les ruissellements polluants.
Conclusion : Ces mesures aident à atténuer les impacts environnementaux tout en répondant aux exigences techniques de la conception routière.
Caractéristiques Géométriques pour une Route
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