FORMATION PISTE 5.0.6 de A à Z, Chapitre I

Chapitre I : Synthèse générale du l’ARP (Aménagement des Routes Principales)

     Introduction

     I. Domaine d’application
     II. Caractéristiques générales

          A. Les trois types de routes principales interurbaines
          B. Choix de la catégorie

     III. Les règles d’un tracé routier selon l’ARP

          A. Le Profil en travers

               a. Généralités
               b. Profil en travers en section courante (selon ARP)

                    i. Nombre de voies

                   ii. Largeur des voies (routes neuves) 

                  iii. Pentes transversales en alignement (et courbe non déversée) 

          B. Le Tracé en plan

               a. Rayons minimaux dans un tracé en plan
               b. Recommandations
               c. Divers
              d. Valeurs courantes des devers selon le type de route
              e. Raccordements progressifs

          C. Profil en long

               a. Caractéristiques géométriques

     IV. Chronologie d'un tracé routier

     Introduction                                                                                                                         

               Lors de cette synthèse on va aborder juste les éléments importants pour un tracé routier, toute fois pour plus d’informations vous pouvez consulter directement le guide ARP sur le site de SETRA.

ARP : Le document "Aménagement des routes principales», est un guide technique relatif à la conception générale et aux caractéristiques géométriques des routes principales (hormis les autoroutes et les routes express à deux chaussées), pour les portions de leur trace qui se situent en milieu interurbain.

     I.Domaine d'application                                                                                                     

Principalement les routes principales situées en dehors de la zone urbaine (neuve ou existante)

    II.Caractéristiques générales                                                                                              

          A. Les trois types de routes principales interurbaines

    - les routes de type L (grande liaison), ce sont les "autoroutes". Ils ne sont pas traités dans l’ARP,
    - les routes de type T, ce sont les "routes express à une chaussée",
    - les routes de type R, réseaux des voies principales de rase campagne, ce sont les "artères interurbaines" et les "routes".

NB : L’ARP traite les routes de type R et T.

Les principales caractéristiques qui correspondent aux différents types de route traitées par l’ARP sont décrites dans le tableau ci-dessous :

Types de Routes	R (Routes multifonctionnelles)		T(Transit)
	Routes	Artères interurbaines	Routes expresse ()
Nombre de chaussées	1	2	1
Carrefours	plans ordinaires, ou giratoires	giratoires, ou plans sans traversée du TP.C.	dénivelés
Accès	selon les cas, sans accès, ou accès possibles.	si accès, pas de traversée du T.P.C.	sans accès riverains.
Limitation de vitesse hors agglomération	90 km/h	110 km/h ou 90 km/h	90 km/h
Traversée d'agglomérations	oui, éventuellement		non
Catégories possibles	R 60 (6) ou R80		T80 ou T 100
Trafic à terme	trafic moyen (1 chaussée) fort trafic (2 chaussées)		trafic moyen

Tab. 1 : Les principales caractéristiques qui correspondent aux différents types de route traitées par l’ARP

          B. Choix de la catégorie

À l'intérieur de chaque type de route, on distingue quelques catégories (ou sous-types) :

Fig. 1 : Catégories des routes selon l’ARP

     III.Les règles d'un tracé routier selon l'ARP                                                                       

Un tracé routier est composé de trois éléments principaux :

     1. Tracé en plan
     2. Profil en long
     3. Profil en travers

Fig. 2 : Elément d’un tracé Routier

     A. Le Profil en travers

          a. Généralités      

Profil en travers : c’est la section transversale perpendiculaire à l’axe du projet qui permet de calculer les paramètres suivants :
     - la position des points théoriques d’entrée en terre des terrassements ;
     - l’assiette du projet et son emprise sur le terrain naturel ;
     - les cubatures (volumes de déblais et de remblais).

Entée enterre : Le point d'entrée en terre est le point auquel le talus du projet croise avec la terre.

              Un profil en travers (voir figure ci-après) peut contenir plusieurs éléments à savoir le corps de chaussée le terrain naturel, le dévers, caniveaux, accotement, terre-plein central (TPC)…

Fig. 3 : Profile en travers en déblai (Piste 5.0.6)

Fig. 4 : Profile en travers en remblai (Piste 5.0.6)

Terminologie du profil en travers  

Emprise : partie du terrain qui appartient à la collectivité et affectée à la route ainsi qu’à ses dépendances. (voir fig.3)

Assiette : surface du terrain réellement occupée par la route. (voir fig.3)

Plate-Forme : surface de la route qui comprend la chaussée et les accotements. (voir fig.3)

Chaussée : surface aménagée de la route sur laquelle circulent les véhicules. Elle est constituée d’une ou plusieurs voies de circulation. (voir fig.3)

Accotement : zones latérales de la plate-forme qui bordent extérieurement la chaussée. L’accotement est constitué de la berme et de la bande dérasée.

Fossés : Ce sont les excavations aménagées de part et d’autre de la plateforme. Ils sont destinés à assainir la plateforme en collectant les eaux de ruissellement et drainées par la chaussée et les accotements. (voir fig.3)

Devers : C’est l’inclinaison transversale de la route en alignement droit. Il est destiné à évacuer les eaux superficielles.

En courbe, les devers permettent à la fois d’évacuer les eaux de ruissellement et de compenser une partie de la force centrifuge. (voir fig.3)

           b. Profil en travers en section courante (selon ARP) 

                     i. Nombre de voies

            Le nombre de voies est déterminé après des études préalables prenant en compte des données de trafic, des objectifs de niveau de service et des éléments économiques et politiques.
Les routes principales comportent 2 voies, 3 voies ou 2 voies avec des créneaux de dépassement, ou 2 x 2 voies. 

                    ii. Largeur des voies (routes neuves)

                La largeur des voies de circulation, en rase campagne, est normalement de 3,50 m (peut être réduite à 3 m en cas de contrainte de site) m pour les routes principales en aménagement neuf.

L'adoption de largeurs plus réduites que 3,50 m est à éviter sur les routes de type T.
Sur les routes en relief difficile, des largeurs plus réduites peuvent être adoptées.

                 iii. Pentes transversales en alignement (et courbe non déversée)

La pente transversale des versants de la chaussée est de 2,5 %

Courbe non déversée : c’est une courbe vu son rayon n’est pas besoin d’un devers pour la compensation de la force centrifuge

      B. Le Tracé en plan

Le tracé en plan d'une route doit permettre d'assurer de bonnes conditions de sécurité et de confort.

Tracé en plan : c’est la projection de la route sur un plan horizontal.

Fig. 5 : Tracé routier

              a. Rayons minimaux dans un tracé en plan

Catégorie de route	R60	R80 et T80	T100
Rayon minimal Rm (en m)	120	240	425
Rayon non déversé Rnd (en m)	600	900	1300

Tab 2 : Rayons minimaux dans un tracé en plan

Rayon non déversé Rnd est le rayon en dessous duquel la courbe est nécessairement déversée vers l'intérieur du virage. 

             b. Recommandations

Lors de la conception d’un tracé routier il faut :

- Eviter les tracés en succession de grandes courbes (tracés de type autoroutier),

- Recourir de préférence à des alignements droits (au moins 50 % du linéaire pour permettre l'implantation de carrefours et de zones de visibilité de dépassement dans de bonnes conditions) alternant avec des courbes moyennes (de rayon supérieur au rayon minimal, et ne dépassant guère le rayon non déversé),

- Eviter, en extrémité d'alignements droits importants (plus de 1 km) et quelle que soit la catégorie, les courbes de rayon inférieur à 300 m, de même qu'en bas de longues descentes rapides ; en extrémité d'alignements plus courts (0,5 à 1 km) éviter les courbes de rayon inférieur à 200 m,

- Tracer la route sous forme d’une série de segments aussi parallèles que possible aux courbes de niveau pour minimiser les terrassements,

- Franchir les obstacles d’une façon économique,

- Respecter, lorsque deux courbes se succèdent (même séparées par un alignement droit, quelle que soit sa longueur) la condition suivante concernant leurs rayons R1 et R2 : 0,67 < R1/R2 < 1,5, sauf si R2 et R2 sont supérieurs à 500 m,

- Exclure les courbes en ove, en C, et à sommet.

Courbe en ove : Un arc de clothoïde de même concavité raccordant deux arcs de cercles, l'un intérieur à l'autre.

Courbe en C : Deux arcs de clothoïde de même concavité raccordant deux cercles sécants ou extérieurs l'un à l'autre. 

Courbe à sommet : Deux arcs de clothoïde de même concavité raccordant 2 alignements droits.

           c. Divers 

Catégorie de route	R60	R80 et T80	T100
Rayon minimal Rm (en m)	120	240	425
Rayon non déversé Rnd (en m)	600	900	1300
Rayon au dévers minimal : Rdm en m)	450	650	900

Tab. 3 : Rayons minimaux dans un tracé en plan

Rayon au dévers minimal (Rdm) est le rayon en dessous duquel la courbe est déversée vers l'intérieur du virage avec une pente fonction linéaire de l/R, comprise entre 2,5 % et 7 %

Tab. 4 : Devers

En cas de contrainte particulière le dévers peut être limité à 5 %, même au rayon minimal.

         d. Valeurs courantes des devers selon le type de route

                  d.1. Route de catégorie R 60

Valeur du rayon	Sens du devers	Valeur du dévers (%)
R = 120 m	vers l'intérieur du virage	7 %
120 ≤ R ≤ 450 m	vers l'intérieur du virage	0,86 + 736,4 / R
R = 450 m	vers l'intérieur du virage	2,5 %
450 ≤ R ≤ 600 m	vers l'intérieur du virage	2,5 %
R ≥ 600 m	en toit	2,5 %

Tab. 5 : Devers pour R60

                  d.2. Route de catégorie R 80 ou T 80

Valeur du rayon	Sens du devers	Valeur du dévers (%)
R = 240 m	vers l'intérieur du virage	7 %
240 ≤ R ≤ 650 m	vers l'intérieur du virage	-0,13 + 1712,2/R
R = 650 m	vers l'intérieur du virage	2,5 %
650 ≤ R ≤ 900 m	vers l'intérieur du virage	2,5 %
R ≥ 900 m	en toit	2,5 %

Tab. 6 : Devers pour R80 et T80

                 d.3. Route de catégorie T 100

Valeur du rayon	Sens du devers	Valeur du dévers (%)
R = 425 m	vers l'intérieur du virage	7 %
425 ≤ R ≤ 900 m	vers l'intérieur du virage	- 1,53 +3623,7 /R
R = 900 m	vers l'intérieur du virage	2,5 %
900 ≤ R ≤ 1300 m	vers l'intérieur du virage	2,5 %
R ≥ 1300 m	en toit	2,5 %

Tab. 7 : Devers pour T80

                 d.4. Route en relief difficile (comportant des rayons inférieurs à ceux de la catégorie R 60)

Valeur du rayon	Sens du devers	Valeur du dévers (%)
R = 40 m	vers l'intérieur du virage	6 %
40 ≤ R ≤ 250 m	vers l'intérieur du virage	1,83+ 166,7/R
R = 250 m	vers l'intérieur du virage	2,5 %
250 ≤ R ≤ 400 m	vers l'intérieur du virage	2,5 %
R ≥ 400 m	en toit	2,5 %

Tab. 8 : Devers pour R60 en relief difficile

       e. Raccordements progressifs

              Les courbes circulaires de rayon R inférieur à Rnd sont introduites par des raccordements progressifs (arcs de clothoïde).

La clothoïde est une courbe utilisée sur les routes et les voies de chemin de fer pour raccorder une droite à un cercle. Cette courbe est plus connue sous la dénomination "Spirale de Cornu".

C'est la trajectoire suivie par une voiture qui roule à vitesse constante V et dont le conducteur tourne le volant à une vitesse aussi constante.
En effet le raccordement direct d'une droite à un cercle de rayon R pose beaucoup de problèmes : il faut tourner rapidement le volant et les passagers sont soumis brutalement à l'accélération radiale (V2 / R).

Les domaines d’utilisation sont les suivants :

     - Ils peuvent constituer d'emblée une partie du tracé.
     - Ils servent de raccordement entre deux alignements droits, entre deux cercles, entre cercle et alignements droits,
     - Ils sont utilisés pour toutes les zones où le dévers doit varier.

Fig. 6 : Clothoïde

La loi de formation du raccordement progressive « Clothoïde » est :

Avec : A = paramètre – type
     L = longueur curviligne
     R = rayon du cercle

τ : angle du point de tangente cercle – clothoïde.

Le ripage ∆R est le déplacement du rayon R par rapport à l’AD

Profil en travers	Longueur de clothoïde
routes à 2 voies	L = Min. (6R^0,4 , 67)
routes à 3 voies	L = Min. (9^0,4, 100)
routes à 2 x 2 voies (de type R)	L = Min. (12^0,4, 133)

Tab. 9 : Longueur de clothoïde selon le profil en travers

              D'autre part, dans certains cas difficiles, il est possible de recourir à des longueurs plus faibles (voire de supprimer le raccordement progressif dans certaines situations, notamment sur les routes en relief difficile).

Pour introduire les clothoïde dans le logiciel Piste 5.0.6 on doit calculer leurs paramètres ou leurs ripages.

Les courbes à sommet raccordement direct de deux clothoïdes sans arc circulaire intermédiaire sont interdites.
Les courbes en « C » et les courbes en « OVE » (courbes composées d'arcs circulaires de même sens raccordées par un ou plusieurs arcs de clothoïde) sont interdites.

               C. Profil en long

Profil en long : élévation verticale dans le sens de l’axe de la route de l’ensemble des points constituant celui-ci.

 Fig. 7 : Profil en Long

Le profil en long est composé d'éléments rectilignes caractérisés par leur déclivité (pente ou rampe), et des raccordements circulaires (ou paraboliques) caractérisés par leur rayon. Pour des raisons de confort dynamique et de confort visuel notamment, les paramètres géométriques du profil en long doivent respecter les caractéristiques limites résumées dans le tableau ci-après :

Catégorie de Route	R60	R80 et T80	T100
Déclivité maximale	7 %	6 %	5 %
Rayon minimal en angle saillant (en m)	1500	3000	6000
Rayon minimal en angle rentrant (en m)	1500	2200	3000

Tab. 11 : Rayons minimums pour le tracé en Profil en Long

Rayon saillant : Rayon avec un angle entre 180° et 360° (R ≠ 180° et 360°)

Rayon saillant : Rayon avec un angle entre 0° et 180°(R ≠ 0° et 180°)

IV.Chronologie d’un tracé routier                                                                                                                                                                                

Fig. 8 : Chronologie d’un tracé routier

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