Rapport De Stage Route /terrassement Et Essais Couche De Forme

Rapport de Stage de Production Thème : Terrassement et Certification de matériaux pour la couche de forme-Prolongement de l’Autoroute du Nord Lot 3-2, Kadjokro-Yamoussoukro -- 31 Août – 23 Octobre 2009

SOMMAIRE AVANT-PROPOS_______________________________________________________3 REMERCIEMENTS______________________________________________________4 SIGLES ET NOTATIONS__________________________________________________5 LISTE DES TABLEAUX___________________________________________________7 INRODUCTION________________________________________________________8

PARTIE 1 : PRESENTATION DES STRUCTURES D’ACCUEIL A- AGEROUTE____________________________________________________10 I- PRESENTATIONGENERALE DE L’AGEROUTE_______________________10 1- Siège social et statut juridique____________________________10 2- Avènement de l’AGEROUTE______________________________10 3- Les missions de l’AGEROUTE_____________________________11 4- Les ressources ________________________________________13 5- Organisation générale___________________________________13 II- LA DIRECTION DES PROJETS___________________________________14 1- Les missions de la Direction des projets_____________________14 2- Organisation__________________________________________16 B- SOROUBAT-CI_________________________________________________16 I- PRESENTATION GENERALE DE LA SOROUBAT_____________________16 II- QUELQUES PROJETS REALISES_________________________________17 III- ORGANISATION DE LA SOROUBAT-CI____________________________19 IV- ORAGANISATION DU CHANTIER _______________________________20 V- MOYENS MATERIELS_________________________________________20

PARTIE 2 : PRESENTATION DU PROJET I-

GENERALITES______________________________________________23 1- Contexte du Projet_____________________________________23 2- Intervenants__________________________________________24 II- CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES____________________________24 1- Normes de conception__________________________________24 2- Tracé en plan__________________________________________24 3- Profil en long__________________________________________25 4- Voies de raccordements_________________________________25 III- STRUCTURE DE CHAUSSEE____________________________________26 1- Chaussée autoroutière__________________________________26 2- Accotements__________________________________________26 3- Brettelles_____________________________________________26 __________________________________________________________________________________ 1

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IV- OUVRAGES________________________________________________27 1- Ouvrages d’art_________________________________________27 2- Ouvrages hydrauliques __________________________________27 3- Ouvrages de drainage___________________________________28

PARTE 3 : TRAVAUX EFFECTUES I-

TERRASSEMENT_____________________________________________30 1- Dégagement des emprises_______________________________30 1.1- Matériel de mise en œuvre______________________30 1.2- Personnel____________________________________30 1.3- Méthodologie_________________________________31 2- Exécution de remblais et déblais__________________________31 2.1- Matériel de mise en œuvre _____________________33 2.2- Méthodologie_________________________________33 II- ETUDE DES GITES D’EMPRUNTS_______________________________41 1- Prélèvements_________________________________________41 2- Essais en laboratoire____________________________________43 2.1- Essai Proctor____________________________________43 2.2- Limites d’Atterberg_______________________________47 2.3- Essai CBR_______________________________________50 2.4- Analyse granulométrique__________________________58

PARTIE 4 : ANALYSE I- STRUCTURES D’ACCUEIL______________________________________64 II- APPORTS PERSONNEL DU STAGE_______________________________64 III- SUGGESTIONS______________________________________________65 CONCLUSION________________________________________________________66 BIBLIOGRAPHIE______________________________________________________67 ANNEXES___________________________________________________________68

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AVANT-PROPOS Sise à Yamoussoukro, l’Ecole Supérieure des Travaux Publics(ESTP), est au nombre des Grandes Ecoles qui composent l’Institut national Polytechnique Félix Houphouët–Boigny (INP-HB). Cette école forme des Ingénieurs généralistes du Génie Civil ainsi que des Techniciens Supérieurs dans les différents domaines (Bâtiment, Sciences Géographiques, Equipements hydrauliques et routiers). Le Cycle Ingénieur offre une formation dense et variée d’une durée de trois ans. L’on remarquera au passage que l’accession au Cycle Ingénieur se fait par concours. Ces trois années de formation théorique sont tout de même ponctuées par des sorties, des visites de chantier, et des stages. Ces stages, dits d’immersion (1ère année) et de production (2éme année), ainsi que les travaux de fin d’étude (3éme année) constituent une aubaine pour les élèves Ingénieurs pour se frotter au monde de l’entreprise et aussi à la pratique du métier. C’est dans cet ordre d’idée que l’Administration de l’ESTP et l’AGEROUTE d’abord, et l’AGEROUTE et SOROUBAT-CI nous offre de passer huit semaines dans les dites structure afin que nous nous penchions sur le thème : Terrassement et certification de matériaux pour couche de forme.

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REMERCIEMENTS Nous tenons à adresser nos sincères remerciements à tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à rendre ce stage possible. Et nous remercions tout particulièrement, - à l’ESTP:  M. Ouayou Balié Simon, Directeur de l’ESTP Ainsi que toute l’administration pour les efforts continuels consentis dans la recherche des stages et pour notre formation.     

A l’AGEROUTE : M. Touré Abou, Directeur des Projets M. Coulibaly Namon, Superviseur de Projets, D.P. M. Ouattara Sitigui, Chargé d’Etudes, D.P. M. Koné Sékou, (Mission de Contrôle) M. Konaté Souleymane, (Mission de Contrôle) Pour ce stage offert ainsi que les moyens déployés pour notre prise en charge.

   

A SOROUBAT-CI : M. Mohamed Soudi, Directeur du projet lot3-2 M. Ridah, Conducteur des Travaux M. Abdel Madjid Bouchicha, Chef Ouvrages M. Nizzar Ghazghazi, Chef Laboratoire  M. Sylla Idris, Coordonnateur Pour leur encadrement, et leur contribution.

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SIGLES ET NOTATIONS AFNOR

: Association Française de Normalisation

AGEROUTE : Agence de Gestion des Routes BNETD

: Bureau National d’Etude Technique et de Développement

BID

: Banque Islamique de développement

BTP

: Bâtiment et Travaux Publics

CBR

: Californian Bearing Ratio

CCTP

: Cahier des Clauses et Techniques Particulière

DAO

: Dossier d’Appel d’Offre

ICTAAL liaison

: Instruction sur les conditions d’aménagement des autoroutes de

INP-HB

: Institut National Polytechnique Houphouët Boigny

LCPC

: Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

NI

: Norme Ivoirienne

NF

: Norme Française

PA

: Point d’Arrêt

PC

: Point Critique

PK

: Point Kilométrique

PT

: Profil en Travers

SCET-TUNISIE : Société Centrale pour l’Equipement du Territoire-Tunisie

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SOROUBAT : Société des Routes et de Bâtiment de Côte d’Ivoire TN TPC UGP

: Terrain naturel : Terre Plein Central : unité de Gestion des Projets

Pth = poids total humide (boîtes + matériau) Pts = poids total sec (boîte + matériau) W% = teneur en eau Ps = poids sec de matériau h = La densité humide Ph = poids humide du matériau moulé compacté ; s = Poids spécifique Ws =Teneur en eau de saturation LL = Limite de liquidité LP = Limite de plasticité IP = Indice de plasticité IPI= Indice portant immédiat

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LISTE DES TABLEAUX  Tableau 1 : Liste des engins du Lot 3-2  Tableau 2 : Ouvrages hydrauliques  Tableau 3 : Ouvrages de drainage  Tableau 4 : Procédure réglementaire de dégagement des emprises  Tableau 5 : Responsabilités des intervenants dans le dégagement des emprises  Tableau 6 : Procédure réglementaire en remblais  Tableau 7 : Responsabilités des intervenants dans le remblai  Tableau 8 : Caractéristiques des matériaux du corps de remblais  Tableau 9 : Caractéristiques des matériaux de couche de forme  Tableau 10 : Résultats de l’essai Proctor modifié  Tableau 11 : Résultats de la détermination des Limites d’Atterberg  Tableau12 : Résultats de l’essai CBR  Tableau 13 : Résultats de l’analyse granulométrique  Tableau 14 : Caractéristiques du matériau étudié

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INTRODUCTION Les infrastructures routières constituent un facteur primordial de développement dont nous aurions pu user à volonté n’eut été leur coût exorbitant. Cependant, la Côte d’Ivoire au lendemain de l’indépendance a voulu se doter d’un réseau conséquent. De nos jours, face au défi de la relance économique du pays, la route est redevenue une priorité pour l’Etat. C’est ainsi qu’en 2002, afin de doter la Côte d’Ivoire de l’outil indispensable à son développement, le Gouvernement Ivoirien a pris la décision de prolonger l’autoroute du nord de Singrobo jusqu’à Yamoussoukro. Ce projet mobilise des investissements étrangers colossaux d’environ 130 milliards de Francs CFA. Pour ce projet, comme pour tout projet de génie civil, vu l’enjeu économique et les fonds mobilisés, il se pose la question de la fiabilité des travaux qui seront effectués. Le principe de fonctionnement d’une route telle que nous les concevons ne permet pas de négliger la nature des sols devant supporter le trafic attendu. Il ressort de cela la nécessité pour les Ingénieurs de définir les caractéristiques adéquates du sol support pour une route durable, et de s’assurer que les matériaux mis en œuvres satisfont à ces exigences. Ainsi donc, dans cette étude portant sur le « Terrassement et la certification des matériaux pour la couche de forme », nous nous référerons aux exigences du cahier de charges et nous confronterons les caractéristiques des matériaux obtenues en laboratoire à celles attendues, tout en suivant et régulant les travaux de terrassement.

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PARTIE 1 :

PRESENTATION DES STRUCTURES D’ACCUEIL

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A-AGEROUTE I- PRESENTATION GENERALE DE L’AGEROUTE 1- Siège social et statut juridique

La Société d’Etat dénommée Agence de Gestion des Routes (AGEROUTE) régie par la loi n°97-519 du 04 Septembre 1997 a été créée par le décret n°2001-592 du 19 Septembre 2001. Elle a un capital de trois cent millions (300.000.000 F CFA). Son siège social se trouve à Abidjan, Immeuble AGEROUTE – Avenue Terrassons de Fougères, Abidjan Plateau. L’AGEROUTE est sous la tutelle technique du Ministère d’Etat Ministère des Infrastructures Economiques et sous la tutelle financière du ministère d’Etat chargé de l’Economie et des Finances.

2- Avènement de l’AGEROUTE

La crise financière mondiale survenue au début des années 80 a plongée la Côte d’Ivoire dans un marasme économique ; situation qui a conduit à la réduction des dotations budgétaires pour le domaine des infrastructures entre autres. C’est ainsi que l’entretien routier et l’expansion du réseau on connu un frein considérable. Il en est résulté la dégradation du réseau routier dont l’état a conduit à la mise en place du CI-PAST (Programme d’Ajustement Sectoriel des Transports).

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Ce programme ne connaît pas un franc succès du fait de l’Inexpérience des PME (Petites et moyennes entreprises) du domaine et des difficultés dans les procédures de passation de marchés et de règlements de prestations. La volonté de sauvegarder et de pérenniser le patrimoine routier de Côte d’Ivoire a conduit à la décision de mise en place de l’Agence de Gestion des Routes. 3- Les missions de l’AGEROUTE De façon générale l’AGEROUTE a pour rôle d’apporter à l’Etat, son assistance pour la réalisation des missions de gestion du réseau routier dont il a la charge. L’AGEROUTE revêtira donc pour l’Etat, les costumes de maître d’ouvrage ou de Maître d’ouvrage délégué. Cette nouvelle vision de la gestion du réseau devra donc offrir transparence, rapidité dans les procédures de d’attribution de marchés, efficacité dans le contrôle, rapidité dans le paiement. De façon plus particulière, les missions à l’AGEROUTE confiées sont :  La gestion de la BDR (Banque de Données Routières)  Le financement de l’Entretien Routier - Arrêté avec l’accord du Fond d’Entretien Routier (FER), le plan et le niveau de financement du programme annuel d’entretien routier ; - Elaborer les plans de paiement - Certifier les décomptes justificatifs des prestations des différents fournisseurs - assurer le paiement des prestations relatives à la réalisation des études et des travaux ; - élaborer et gérer les bordereaux de prix unitaires de référence des travaux routiers.

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 L’Entretien du réseau routier - proposer l’actualisation de la classification du réseau et son immatriculation ; - élaborer les programmes annuels d’entretien du réseau et des plans de passation des marchés - élaborer les dossiers d’appel d’offre relatifs aux études, travaux, équipements et fournitures ainsi que les contrats y afférents ; -

assurer la maintenance des systèmes de signalisation en vue d’une

meilleure sécurité sur le réseau routier ; - élaborer les statistiques sur l’exploitation des infrastructures routières ; - assurer la gestion des bacs.  Projet d’aménagement - identifier et recommander des projets d’aménagement de nouvelles routes ou de nouveaux ouvrages ; - rechercher les financements nécessaires ; - assurer le pilotage des projets et l’exécution des travaux (études techniques et économiques, DAO, attribution des marchés, contrôles d’exécution) ; - recommander et faire appliquer toute mesure nécessaire pour la libération des emprises routières et la sauvegarde de la route.  Recherche et Environnement - participer à l’élaboration des normes et spécifications techniques. - prendre toutes mesures pour la sauvegarde de l’environnement dans le cadre des travaux routiers; __________________________________________________________________________________ 12

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- Initier et assurer le suivi des études d’impact environnemental

4- Les Ressources

4-1- Ressources humaines Le personnel de l’AGEROUTE est composé de plusieurs agents provenant de divers services. On note en effet, des managers, des ingénieurs (en majorité des Travaux Publics), des techniciens supérieurs. Ils sont repartis en trois catégories à savoir les cadres, les employés et les agents de maîtrise. L’effectif total du personnel de l’AGEROUTE est de 100 agents à ce jour. 4-2- Ressources financières Les ressources financières de l’Agence proviennent : - des produits de ses prestations de services ; - des revenus éventuels de ses fonds et valeurs ; - des subventions et dotations de l’Etat ; - des subventions, dons et legs des organismes publics ou privés, nationaux ou internationaux, acceptés selon les réglementations en vigueur.

5- Organisation générale de l’AGEROUTE Pour mener à bien les missions qui lui sont confiées par l’Etat, la structure de l’AGEROUTE est composée de : - un Conseil d’Administration (ceux-ci ne font pas partie

du

fonctionnement de l’AGEROUTE) ; __________________________________________________________________________________ 13

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- une Direction Générale ; - une Direction Générale Adjointe ; - La Direction de l’Audit et des Méthodes (DAM) ; - La Direction des Projets (DP) ; - La Direction des Marchés et Contrats (DMC) ; - La Direction Financière et Comptable (DFC) ; - La Direction de la Gestion du Réseau (DGR) ; - La Direction de l’Entretien des Travaux Routiers (DETR) ;

- le Service des Ressources Humaines (SRH) ; - le Service Communication, Archives et Documentation (SCAD) ; - le Service des Ouvrages (SO) ; - le Service des Moyens Généraux (SMG), - le Service d’Appui et d’Assistance à Maîtrise d’Ouvrage. (SAAMO)

- les Délégations Territoriales (DT) ; qui devraient être rattachées à la DGA, ne sont pas opérationnelles.

II- LA DIRECTION DES PROJETS

1-Les missions de la DP La Direction des Projets (DP) de l’AGEROUTE est située aux Deux Plateaux, non loin des locaux de l’Ecole Nationale d’Administration (ENA).

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La Direction des Projets (DP) de l’AGEROUTE est en charge du pilotage de tous les projets d’investissements routiers en Côte d’Ivoire. L’intervention de la DP couvre toutes les phases du pilotage de ces projets à savoir : - l’identification des projets d’investissements routiers ; - les recherches des financements pour la réalisation des études techniques d’avant projet détaillé, des études économiques et des études d’impact environnemental ; - la sélection des bureaux d’études pour la réalisation des études ; - le suivi de réalisation et la validation des études ; - les recherches de financements pour la réalisation des travaux ; - l’élaboration des dossiers d’appels d’offres et le lancement des appels d’offres en collaboration avec la Direction des Marchés et Contrats, pour le choix des entreprises de travaux et des bureaux de contrôle des travaux ; - la supervision de l’exécution des travaux ; - la validation des factures des bureaux de contrôle et des entreprises de travaux ; - la réception provisoire et définitive des travaux.

Notons qu’en plus de ses attributions de Direction des Projets, cette Direction s’occupe aussi de la gestion de l’Unité de Gestion du Projet (UGP), dans le cadre des travaux relatifs au prolongement de l’autoroute du nord de Singrobo à Yamoussoukro. 2- Organisation de la Direction des Projets.

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La Direction des Projets de l’AGEROUTE a à son service : -Un Directeur des projets -Un Superviseur des projets et un assistant -Un chargé des Etudes -Un chargé de suivi et évaluation -Un Agent comptable -Deux Assistantes de Direction -Une Gestionnaire des archives

B-SOROUBAT-CI I-

PRESENTATION GENERALE DE LA SOROUBAT

Le Groupe SOROUBAT, compte en Tunisie, 7 sociétés : SOROUBAT, SETT, BEST BETON, Foncière Tunisienne, Immobilière du Sud, SOTAM et EPI Première société du Groupe, créée en 1974, la SOROUBAT (Société de routes et de bâtiments), dont le siège est à Mégrine - Riadh – Ben Arous à Tunis, est aujourd’hui capitalisée à hauteur de 5.000.000 DT. Elle intervient dans le domaine des travaux publics tels que routes, assainissement, drainage, ouvrages d’art et bâtiments, et elle s’est plus particulièrement spécialisée dans la construction des routes, autoroutes et ouvrages d’arts.

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La SOROUBAT s’est brillamment illustrée en Tunisie en dans divers pays d’Afrique Septentrionale (Algérie, Lybie) et également en Afrique de l’Ouest, notamment au Mali.

II- QUELQUES PROJETS REALISES

L’entrée de l’autoroute A1 a fait l’objet d’une extension des voies afin d’augmenter la fluidité du trafic. La SOROUBAT a déployé des moyens techniques et humains particulièrement performants en vue d’assurer une exécution minutieuse des travaux dans des délais très courts (5,5Km/2000-2001).

Ce projet, de 5,3 Km de route montagneuse, a utilisé les dernières techniques en matière d’aménagements routiers avec 4000 m² de parois clouées en béton projeté, 21.000 ml de clouages, ainsi que des travaux de terrassement dépassant les 550 000 m3 de mouvement de terre (remblai-déblai) d’une profondeur allant jusqu’à 25 m dont 70% en terrain rocheux (traversée de montagne 2003-2004).

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Barrage Sidi El Barrak Pont sur l’Oued El Kenz Entre la Méditerranée au nord et la ville de Nefza au sud, le barrage Sidi El Barrak revêt une importance majeure. Le lot 2 a été réalisé par la SOROUBAT (1995 – 1998).

Réalisation de deux passerelles reliant les deux berges des cités Bir El Bey et Hammam Chott sur la route nationale RN1 (2002 -2004).

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Dans le cadre de la politique de l’Etat pour la protection de l’environnement et de développement durable, la SOROUBAT a réalisé deux stations d’épuration des eaux usées dans le secteur du grand Tunis. Ces deux stations, Chotrana et Radès, comportent chacune quatre bassins d’une capacité totale de 60.000m3 permettant le traitement journalier de 48.000 m3 (2005-2007).

III-

ORGANISATION DE LA SOROUBAT-CI

La SOROUBAT s’est implantée à Abidjan sous le nom de SOROUBAT-CI précisément aux Deux Plateaux Vallon Rue J81 à la faveur de l’acquisition du marché de prolongement de l’Autoroute du Nord; son directeur est M. Talel Sahli. La SOROUBAT-CI fonctionne sous le régime de société anonyme à responsabilité limitée (SARL)

Après la Direction Générale, Il existe une Direction Administrative et Financière à laquelle est rattachée différents services : -Service Financier -Service Approvisionnement -Service Comptable -Service Juridique __________________________________________________________________________________ 19

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Ainsi qu’une Direction Technique qui gère : -l’exploitation de la carrière -le parc -La Direction des Projets IV- ORGANISATION DU CHANTIER. Chacune des sections est organisée comme suit : Le travail sur le chantier est reparti entre différentes équipes spécialisées et dont les activités sont coordonnées et pilotées par des responsables. La structure de fonctionnement du chantier se compose d’un Directeur de Projet qui a sous sa coupe un Conducteur de Travaux, aidé dans sa tâche par un coordonnateur de Travaux. Le Conducteur de Travaux s’appuie également sur les responsables des ouvrages et du terrassement. Ceux-ci se basent sur les travaux des chefs de Brigade Topographes et de Laboratoire. Il faut toutefois noter la présence d’un Ingénieur Qualité.

V-MOYENS MATERIELS LISTE DU MATERIEL DU LOT3-2

CODE

N° SERIE/IMMATR

DESIGNATION

LB0410816

CHARGEUSE HL770-L CHARGEUSE 966H

Chargeuses

HPA6G03519

HYUNDAI CATERPILLAR

VOITURES 9954ES01 9955ES01 8009EX01 8010EX01 1514ET01 7546WWCI01 7685EX01

PICK UP NISSAN PICK UP NISSAN PICK UP NISSAN PICK UP NISSAN PICK UP NISSAN PICK UP FORD PICK UP NISSAN

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PICK UP FORD

TRS30C219872

CAMION IVECO TRACKER380

TRS30C219962

CAMION IVECO TRACKER381

TRS30C219959

CAMION IVECO TRACKER382

HYUNDAI 9453EV01

CEMIONNETTE DH72

CAMIONS IVECO / CAMIONNETTES

HYUNDAI

PELLES PELLE N810811333 PELLE N808310537

PELLE CHENILLE HYUNDAI 290LC-7 PELLE CHENILLE HYUNDAI 305LC-7

3PL01315 10Z52869 4ER01020

GRADER CATERPILLAR 12H GRADER CATERPILLAR 140 H GRADER CATERPILLAR 12H

GRADERS

COMPACTEURS ET CYLINDRES AP2401767 ASC1000094 ASC1000092

COMPACTEUR AMANN AP240 CYLINDRE ASC100 CYLINDRE ASC100

TRACTEURS HFB057820 TD 80

TRACTEUR AGRICOLE NEW HOLLAND TD80

N8GH14884 DXC00168

TRACTOPELLE CASE 580SR E TRACTOPELLE CATERPILLAR 428

9EM05041 10Z53070 9EM01808 10Z51610

BULL CATERPILLAR D8R BULL CATERPILLAR D6G XL BULL CATERPILLAR D8R BULL CATERPILLAR D7G

TRACTOPELLES

BULLS

GROUPE ELECTROGENE GE222439/06

CATERPILLAR OLYMPIAN GEP50-5

DIVERS Compacteur à main Motopompe à eau Bétonnière 83399

Tableau 1

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PARTIE 2 :

PRESENTATION DU PROJET

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I1-

GENERALITES

Contexte du projet

Vu l’évolution du trafic et vu les caractéristiques géométriques du tronçon Singrobo-Yamoussoukro de la Nationale A3, le Gouvernement Ivoirien a lancé en 2002 une étude de faisabilité économique pour le prolongement de l’Autoroute du Nord jusqu’à Yamoussoukro. De cette étude est ressortie la rentabilité économique de la construction d’un linéaire de 86 km jusqu’à Yamoussoukro. Afin de faciliter la recherche de financement, le projet a été subdivisé en 3 Afin de faciliter la recherche de financement, le projet a été subdivisé en 3 lots. • Lot1 : Singrobo-Taabo ; 26 km Ce lot a été subdivisé en deux sections : -Section 1.1 SingroboPacobo ; longue de 11,6km - Section 1.2 Pacobo-Taabo ; longue de 14,’ km et pour laquelle 13,8 milliards FCFA dont 11,9 milliards de la BID (Banque Islamique de Développement) et 1,9 milliards de l’Etat de Côte d’Ivoire ont été mobilisés. • Lot2 : Taabo-Toumodi ; 29,6 km Ce lot est financé conjointement par l’Etat pour 1,65 milliards, la BADEA à hauteur de 15 milliards, le Fonds Saoudien de Développement et le Fonds de l’OPEP à raison de 5 milliards chacun ; ce qui revient à la bagatelle de 21,65 milliards. • Lot3 : Toumodi-Yamoussoukro ; 31,16 km. Ce lot a été subdivisé en deux sections : -Section 3.1 Toumodi –Kadjokro de 12,5 km -Section 3.2 Kadjokro-Yamoussoukro de 19,26 km Avec 48, 07 milliards pour la BID et 1,3 milliards par l’Etat.

__________________________________________________________________________________ 23

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2-

Intervenants

Le présent rapport concerne la section 2 du Lot 3, entre KADJOKRO et YAMOUSSOUKRO, et les intervenants sont : -

Maître d’Ouvrage : le Ministère des infrastructures Economiques (MIE) Maître d’Ouvrage délégué : Agence de Gestion des Routes (AGEROUTE) Maître d’Œuvre : la SCET-Tunisie (Société Centrale d’Equipement Tunisienne). Bureau de Contrôle : Le Groupement CIRA-CID Chef de projet : unité de gestion des projets (UGP). Entreprise : la Société des routes et de bâtiments (SOROUBAT)

II- CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES 1-

Normes de conception

Les normes de conception utilisées pour les études géométriques du prolongement de l’Autoroute du Nord sont celles définies par les « instructions sur les conditions d’Aménagement des Autoroutes de Liaison (ICTAAL 2000) de SETRA. Compte tenu du relief peu vallonné dans lequel s’inscrit le projet et conformément aux normes de base l’Autoroute sera classée en catégorie L1. 2-

Tracé en plan

Il longe la Nationale A3 côté ouest jusqu’à la couper en passage supérieur, dans le sens ouest-est au Pk 80.800, puis au Pk 82.400 est-ouest avant de se raccorder au boulevard de Yamoussoukro. Le tracé en plan est réalisé sous les conditions suivantes : - Rayon minimal (Rm) : 600m - Rayon minimal non déversé (Rnd) : 1000m __________________________________________________________________________________ 24

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- Deux courbes successives doivent être telles que ≤ 1.5 , ou est le rayon de la première courbe rencontrée et ( ≤ Rnd) celui de la seconde. - Séparation de deux courbes successives par un alignement droit d’au moins 200m, sauf pour deux courbes de sens contraires introduites par des raccordements progressifs. - Les courbes de rayon inférieur à 1.5 Rnd sont introduites par des raccordements progressifs ; la longueur des clothoïdes est L=max [(14 d) ; (R/9)], d est la variation de dévers et R est le rayon de courbure en mètres. 3-

Profil en Long

Il convient de préciser que la vitesse de référence prise en compte est de 120km/h. Le profil en long est globalement calé en tenant compte des impératifs géométriques destinés à éviter les pertes de tracé, à assurer une mise hors d’eau de la route et aussi d’assurer un léger équilibre entre remblais et déblais. Conditions générales : - Déclivité maximale : 5% - Rayon minimal en angle saillant (RVm) : 12500m - Rayon minimal en angle rentrant (RVm’) : 4200m Notons qu’en conception finie, nous obtenons les résultats suivants : -

4-

Déclivité maximale en rampe : 3% Rayon minimal en angle saillant : 12500m Rayon minimal en angle rentrant : 6000m Rayon maximal utilisé en angle saillant : 50000m

Voies de raccordement

Les bretelles de raccordement avec le réseau routier répondent aux conditions suivantes : __________________________________________________________________________________ 25

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-

Rayon minimal : 40m Première courbe rencontrée en sortie : 100m Rayon minimal non déversé : 300m Déclivité maximale : 5% Rayon minimal en angle saillant : 1500m Rayon minimal en angle rentrant : 800m

III- STRUCTURE DE CHAUSSEE 1-

Chaussée autoroutière

Elle se compose de 0.60m de graveleux naturel en couche de forme de CBR ≥20 ; 0.18 de graveleux naturel stabilisé au ciment à 4% en couche de fondation ; 0,10m de grave bitume 0/20mm en couche de base ; 0.05m de 0/10mm béton bitumineux. 2-

Accotements

La structure des accotements est de 0.60m en couche de forme, 0.18m en couche de fondation stabilisée à 4% de ciment, 0.12m de couche de base en tout venant de concassage et un revêtement de 0.03m de Sand-asphalte. 3-

Bretelles

La structure retenue est faite de 0.60m de matériaux sélectionnés en couche de forme ; 0.20m de graveleux naturels en couche de fondation ; 0.18m de graveleux stabilisés au ciment à 4% en couche de base et 0.04m de Sandasphalte en couche de roulement ainsi que 0.02m de Sand asphalte sur les accotements.

__________________________________________________________________________________ 26

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IV- OUVRAGES 1-

Ouvrages d’Art

Les liaisons entre le réseau existant et la nouvelle autoroute est assurée par des passages inférieurs et supérieurs. On dénombre :    

L’échangeur à passage supérieur de Kadjokro, Pk 60.540 L’échangeur à passage inférieur de N’doukahakro, Pk 72.640 L’échangeur à passage inférieur de Fondi, Pk 76.660 L’échangeur à passage supérieur de Gourominankro, Pk 80.800 Les bretelles de liaison sont conçues avec des rayons en plan variant de 130m à 200m ; les rayons intérieurs des carrefours giratoires sont d’au moins 12m. On note que le long du projet, les pistes villageoises sont remplacées par des passages ; concernant le lot 3-2 on a : 2-

Le Passage piéton de N’doukahakro, cadre 3.00*3.00 Ouvrages hydrauliques

N° de l'ouvrage

Pk

Hauteur du remblai

56

66,440

4,250

dalot 2*6,00*5,00

fe 130,53

57

67,060

2,543

dalot 1,50*1,50

fe 144,05

58

68,860

7,192

dalot 3,00*2,00

fe 141,80

59

70,040

4,240

dalot 3,00*2,00

fe 142,90

60

71,840

4,850

dalot 2*3,00*2,00

fe 146,50

61

73,980

4,087

buse 1000

fe 165,10

62

74,780

5,837

dalot 2,00*1,50

fe 150,95

63

75,160

5,566

dalot 3*4,00*3,00

fe 148,15

64

76,580

6,626

dalot 1,50*1,50

fe 164,30

65

77,880

4,080

dalot 3*3,00*2,00

fe 157,10

66

81,380

6,960

dalot 1,50*1,50

fe 188,78

caractéristiques de l'ouvrage

Tableau 2 __________________________________________________________________________________ 27

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3-

Ouvrages de drainage

N° de l'ouvrage

Pk

66

66,260

buse 1000

fe 136,550

67

67,340

buse 1000

fe 148,400

buse 1000

fe 150,100

68

67,500

caractéristiques de l'ouvrage

69

68,940

buse 1000

fe 143,800

70

70,060

semi buse 1000

fe

71

70,380

buse 1000

fe 147,700

72

71,460

buse 1000

fe 147,500

73

72,460

buse 1000

fe 151,900

74

75,180

75

79,740

buse 1000

fe 169,800

76

79,740

buse 1000

fe 175,200

77

80,300

buse 1000

fe 177,800

78

82,580

buse 1000

fe 213,110

79

84,100

buse 1000

fe 215,600

80

85,420

buse 1000

fe 190,430

Tableau 3

__________________________________________________________________________________ 28

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PARTIE 3 :

TRAVAUX EFFECTUES

__________________________________________________________________________________ 29

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I-

TERASSEMENT

Les Travaux de terrassement à exécuter se composent du : -

Dégagement des emprises sur une moyenne de 60m, comprenant l’abattage et le dessouchage des arbres L’implantation de la section d’autoroute, conformément aux indications données sur les plans du marché Le décapage de la terre végétale sur une épaisseur de 20 cm sous l’assiette des terrassements et dans les seules zones prescrites par l’INGENIEUR ; Les mouvements de terre nécessaires à la réalisation du projet, conformément aux plans du marché ; La mise en œuvre de la couche de forme, conformément aux indications du marché ; Le drainage de la plateforme, notamment par creusement de fossés latéraux indiqués sur les profils en travers ; La fourniture et la mise en place dans les zones prescrites par l’INGENIEUR de terre végétale sur les talus de remblai ; L’engazonnement de ces derniers ; 1- Procédure de dégagement des emprises 1.1-

Le matériel de mise en œuvre

- Débroussaillage: Bulldozer, Pelle mécanique - Abattage d’arbres : tronçonneuse mécanique, Bulldozer, Pelle - Enlèvement des arbres : Camions plateaux - Décapage: Bulldozer, niveleuse

1.2-

Le personnel

- Conducteur travaux - Topographe __________________________________________________________________________________ 30

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- Chef chantier - Conducteur de pelle hydraulique sur chenille - Conducteur de niveleuse - Conducteur bulldozer - Ouvriers avec des machettes 1-3- Méthodologie - Implantation de l’axe : Elle est effectuée en coordonnées X, Y dans un premier temps et sert de guidée pour les manœuvres et autres conducteurs d’engins qui devront travailler sur une emprise de 60m, soit 30m de part et d’autre de l’axe. - Abattage et débroussaillage : Après le calage de l’emprise, et afin de quantifier les travaux, les arbres à abattre sont comptés et leurs circonférences mesurées à 1.50m du sol avec les agents de la Mission de contrôle. Les trous et puits laissés après arrachage des souches des arbres sont remblayés et compactés. Le débroussement est exécuté sur toute la largeur de l’emprise soit 60 mètres. Une visite sur terrain contradictoirement entre le chef de mission ou ses agents et les responsables de l’entreprise permet de se décider sur la nature des travaux (évaluation de la nécessité de purges etc..).

- Décapage de la terre végétale : Une fois, le débroussaillage et l’abattage d’arbre terminés, on procède aux levés topographiques permettant de sortir les coordonnées en Z (altitude) du TN des profils en travers. Ces travaux topographiques sont exécutés par la brigade de l’entreprise et contrôlés en temps réel par le chef topo de la mission de suivi et de contrôle. Ces levés vérifiés et approuvés par la mission de suivi et de contrôle serviront par la suite comme support pour toutes les études d’exécutions Après approbation du TN on procède à l’implantation de l’assiette des terrassements.

__________________________________________________________________________________ 31

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Le produit de terre végétale est mis en cordon latéral de part et d’autre de l’emprise en vue de sa réutilisation pour le revêtement des talus en remblai ou pour le terre-plein central.

Phase

Contrôles

Point d’Arrêt ou Point Critique

1/ Implantation axe Autoroute

Topo et qualité et chef de mission

PA

2/ délimitation emprise de 60 m

Topo et chef chantier

PC

3/ mesure de périmètre et abattage d’arbre Topo et Chef chantier remblaiement des trous

PA

4/ débroussaillage en foret

Chef chantier

PA

5/ débroussaillage en zone marécageuse

Chef chantier

PA

6/ implantation limites terrassements

Topo

PC

7/ levé Terrain naturel

Topo qualité et mission contrôle

PA

8/ décapage en forêt

Direction travaux et qualité, et mission de contrôle

PA

9/ décapage en zones marécageuses

Direction travaux et qualité, et mission de contrôle

PA

Tableau 4

- Point Critique : point de l’exécution nécessitant une matérialisation du Contrôle Interne sur un document de suivi d’exécution. - Point d’Arrêt : Point Critique pour lequel un Accord formel de la Mission de Contrôle est nécessaire pour la poursuite des travaux ; __________________________________________________________________________________ 32

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Tableau responsabilité Fonction

Conducteur Travaux

Directeur des Travaux

Chargé qualité

Responsabilité

C-E

V-E

V-A-R

de

la

Chef Topo

Mission suivi et contrôle

I-C

I-A

de de

A : Approuve, C : Concerné E : Emet , R : Rédige V : Vérifie, I : Informé Tableau 5 2- Procédure d’exécution de remblais et de déblais 2.1-

-

Le matériel de mise en œuvre

Extraction (en déblais):Bulldozers, Pelles, et dans les cas particuliers de déblais rocheux, on utilise des Explosifs et brise-roche Chargement : Chargeuses, Pelles Transport : Camions Etalage, malaxage et réglage : Graders et parfois des Bulldozers Arrosage : Camions citernes Compactage : Compacteurs pneumatiques, compacteurs à rouleau, Pied mouton.

2.2-

La méthodologie

La procédure utilisée recèle des étapes importantes que sont l’extraction de la terre (déblais), son transport et le remblai.

__________________________________________________________________________________ 33

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Un plan de mouvement des terres est établi pour répondre selon les qualités et quantités requises aux besoins du chantier en matériaux pour remblais afin d’optimiser les distances de transport.

2.2.1- L’extraction La situation de délais est engendrée par le fait que les cotes du projet soient en dessous des cotes TN. La méthodologie d’extraction (frontale ou en couche) sera arrêtée selon les paramètres d’état des matériaux à extraire et selon les conditions d’utilisation. Tout d’abord l’équipe de topographes, détermine avec exactitude la portion de terre à déblayer. Ensuite, les machines sont mises en œuvre pour l’exécution de la dite tâche, une fois le niveau défini est atteint, un échantillon de cette couche est prélevé pour analyse ; Les matériaux de fond de déblais doivent satisfaire certaines conditions. Ces matériaux devront satisfaire les conditions suivantes : Indice portant CBR à 96 heures d’imbibition à 95% de la densité sèche de l’optimum Proctor doit être compris entre 5 et 10 Lorsque ces matériaux ne satisferont pas ces conditions, l’on devra procéder à un déblai supplémentaire et à la mise en place de matériaux de substitution sur 60 Cm de profondeur. Les matériaux de substitution proviennent des emprunts et devront satisfaire obligatoirement les conditions suivantes : - Indice portant CBR à 96 heures d’imbibition à 95% de la densité sèche de l’optimum supérieur à 10 - Limite de liquidité LL inférieure à 50.

__________________________________________________________________________________ 34

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2.2.2- Le transport, remblai et compactage Les matériaux extraits seront chargés et transportés dans des camions à la zone à remblayer.

L’apport du topographe consiste à matérialiser les entrées en terre de chaque couche, une sur-largeur de 50 cm sera ajoutée pour assurer le compactage des bords Le travail du chef chantier consiste à assurer le respect des entrées en terres et au respect des épaisseurs des couches de remblais par un stockage convenable et maîtrisé des tas. La procédure de remblai se compose de déchargement, nivellement et compactage. Les couches de remblais sont théoriquement de 30 cm chacune. La quantification du volume de terre à déplacer est une nécessité pour l’optimisation sur le chantier et elle tient compte du foisonnement des terres :

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Foisonnement : On appelle foisonnement la propriété que présente les terres d’augmenter de volume lorsqu’on les manipule. Il se produit à ce moment, par suite de la décompression du terrain, des vides partiels entre les particules plus ou moins grosses, les cailloux etc.… Lorsqu’on remet cette terre en place, elle ne reprend pas le volume qu’elle occupait préalablement, du moins dans la majorité des cas. Le foisonnement des terres est très variable suivant la nature des terrains. Il varie de 10 à 40% environ. On peut compter en moyenne 15 à 25%. Le tassement ultérieur de terres fraichement remuées et remises en place fait diminuer le volume de 5 à 15% environ. Dans la généralité on compte un pourcentage arbitraire (20%), Exemple : Deblai_________________________1 Foisonnement (20%) _____________0,200 Volume foisonné________________1,200 Tassement (10%) _______________0,120 Déblai réemployé en remblai______1,080 ------------------------------------------------On pourra tirer de la prise en compte du foisonnement, par exemple le nombre de tas de déchargements de 18 , sur un côté de bande entre deux profils distants de 40m, soit 17 tas. De tel calcul doit être toujours fait pour optimiser l’épaisseur de la couche. Une couche mince implique des pertes sur l’opération de l’étalage et de compactage. Une couche épaisse implique un compactage insuffisant en bas de la couche. Le compactage est superficiel et n’atteint que les parties supérieures. Le matériel utilisé ensuite est le grader qui devra permettre aux compacteurs de réaliser leurs tours de passe. __________________________________________________________________________________ 36

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Le compactage se fait avec divers engins : -compacteur à rouleau, vraiment utile sur un terrain bien plat dans sa largeur.

-compacteur à pneumatiques, relativement léger mais prépare très bien l’arrivée des autres compacteurs en perfectionnant le nivellement et faisant un véritable aplatissement.

-« pied-mouton », qui est le plus efficace de par le fait que ces roues dentées en vibrantes poinçonnent le matériau.

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Il est à remarquer que entre de couches de remblai les règles de l’art impose un arrosage de la dernière couche cela en vue d’atteindre une certaine adhérence. La compacité de la couche mise en place est vérifiée par l’essai du densitomètre à membrane. Et les résultats escomptés sont : Indice de compactage en corps de remblai = 90% Indice de compactage en couche de forme = 95% L’indice de compacité est donné par la relation :

 Cas Particulier : Terre de mauvaise tenue PT 1940(-17m) – PT 1941 Les terres de mauvaise tenue se retrouvent dans les zones marécageuses et dans les baffons. Elles se reconnaissent à leur aspect boueux et noirâtre et par diverses astuces telles que l’enfoncement des chaînes des engins engagés pour leur extraction.

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Ces sols constitueraient une source d’instabilité pour le remblai, d’où leur extraction. Après, le retrait de la terre de mauvaise tenue, l’on procède à un levé dans le sens de la quantification du volume de terre extraite pour l’évaluation des travaux effectués par l’Entreprise. Point d’Arrêt ou Phase

Contrôles Point Critique

1/ Choix des matériaux selon le plan des Direction des travaux MVT des terres

Point Critique

2/ Agrément des matériaux

Laboratoire

Point Critique

4/ Transport et déchargement

Topo et Chef chantier

Point Critique

5/ Mise en œuvre

Laboratoire

Point Critique

6/ Réception

Laboratoire

Point d’Arrêt

Tableau 6 - Point Critique : point de l’exécution nécessitant une matérialisation du Contrôle Interne sur un document de suivi d’exécution. - Point d’Arrêt : Point Critique pour lequel un Accord formel de la Mission de Contrôle est nécessaire pour la poursuite des travaux ; __________________________________________________________________________________ 39

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Tableau responsabilité Fonction

Conducteur Travaux

Directeur des Travaux

Chargé de la qualité

Chef labo

Chef Topo

Mission de suivi et de contrôle

Responsabilité

C-E

V-E

V-A-R

I

I

I-A

A : Approuve, C : Concerné E : Emet , R : Rédige V : Vérifie, I : Informé

Tableau 7 La certification des matériaux de corps de remblai nécessite les essais suivants, avec les spécifications indiquées.

Désignation de l’essai

Normes

Résultats exigés

Densité sèche

NF 94 – 093

IC > 90%

Teneur en matière organique

XP 94-047

MO < 1%

Limite Atterberg

NF P 94-051

IP < 25

Indice portant CBR après 4 jours NF P 94-078 immersion

95% OPM > 5

Analyse granulométrique

Passant 80µ < 20 %

NF P 18-560

Tableau 8

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II- ETUDE DES GITES D’EMPRUNTS Dans cette partie de notre travail, il s’agira de trouver et de certifier la conformité de certains matériaux aux exigences du projet pour la couche de forme. Cela passe inévitablement par une campagne de prospection afin de trouver des gites d’emprunts économiques, et aussi de certifier et quantifier les matériaux devant provenir de ces gites. Ceci dit il convient de spécifier les attentes du projet concernant les matériaux à utiliser en couche de forme ;

Désignation de l’essai

Normes

Résultats exigés

Densité sèche

NF 94 – 093

IC > 95%

Teneur en matière organique

XP 94-047

MO < 1%

Limite Atterberg

NF P 94-051

IP < 25

Indice portant CBR après 4 jours NF P 94-078 immersion

95% OPM > 15

Analyse granulométrique

Passant 80µ < 20 %

NF P 18-560

Tableau 9 Dans la suite, nous évaluerons le gite EG14 ; 1- Prélèvements L’équipe de prospection dans le cadre de la recherche de gites d’emprunts pour graveleux naturels mène une campagne le long du projet. Les informations de bases sont tirées des rapports d’études antérieurs au projet et de constat notamment lors du décapage ; en effet la phase de décapage peut révéler la présence dans les couches sou jacentes de matériaux graveleux par l’intermédiaire de :

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-

affleurement de cuirasse, présence de gravillons latéritiques, anciennes exploitations de matériaux, présence de certains arbres,

Après le repérage, suit un quadrillage suivant des mailles d’amplitude 50 m, de la zone ciblée afin de procéder à l’ouverture de puits manuels à la profondeur du matériau en place.

La prospection doit également permettre d’évaluer la quantité de matériau qu’il sera possible d’extraire d’un gite de par la profondeur moyenne à laquelle l’on rencontre le graveleux et l’épaisseur moyenne de la couche du matériau recherché. Ceci dit, il ne faut pas omettre, dans l’estimation des quantités la prise en compte d’un coefficient pour couvrir les pertes subies au cours des diverses manipulations des matériaux. Exemple du Schéma de maillage au gite n°14, PT1909 ;

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2- Essais en Laboratoire 2.1- Essai Proctor a- But de l’essai L’essai Proctor a pour but de déterminer la teneur en eau optimale pour un sol de remblai donné et des conditions de compactage fixées, qui conduit au meilleur compactage possible ou encore capacité portante maximale.

b- Principe de la méthode

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L’essai consiste à compacter dans un moule normalisé, à l’aide d’une dame normalisée, selon un processus bien défini, l’échantillon de sol à étudier et à mesurer sa teneur en eau et son poids spécifique sec après compactage. L’essai est répété plusieurs fois de suite sur des échantillons portés à différentes teneurs en eau. On définit ainsi plusieurs points d’une courbe (γd;w) ; on trace cette courbe qui représente un maximum dont l’abscisse est la teneur en eau optimale et l’ordonnée la densité sèche optimale. c- Mode opératoire - La masse totale de matériau nécessaire à l’essai varie de 15 kg à 100 kg pou la détermination de 5 points de la courbe Proctor; - sécher le matériau et le tamiser à 20 mm et seul le Tamisat est conservé pour l’essai ; homogénéiser et diviser par appréciation visuelle en au moins cinq parts égales ; - Malaxer chaque part après observation d’une durée de conservation pour homogénéisation de 15 min en boîtes ou sacs hermétiques; solidariser moules, embase et rehausse ; lubrifier le cas échéant les parois du moule et placer le disque d’espacement ou éventuellement un papier filtre - introduire alors la quantité de matériau pour la première couche et compacter avec la dame en appliquant 25 coups ou 56 coups par couche sur 3 ou 5 couches suivant le modèle d’essai. - Après compactage de la dernière couche, retirer la rehausse et araser au niveau du moule puis peser l’ensemble ; - On procède au démoulage de l’éprouvette et extraction d’un échantillon pour en déterminer la teneur en eau ;

d- Résultats et analyses Détermination de l’eau de compactage Eau de compactage = Poids du matériau sec x % d’eau choisi Calcul de la teneur en eau __________________________________________________________________________________ 44

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Soit : Pth = poids total humide (boîtes + matériau) T = poids de la boîte (tare) Pts = poids total sec (boîte + matériau) Pe = poids d’eau ; Pe = Pth - Pts W% = teneur en eau de compactage Ps = poids sec de matériau ; Ps, est donné par la relation : Ps = Pts – T On déduit la teneur en eau (W%) : W% = (100 x Pe) / Ps

La teneur en eau de l’échantillon compacté est la moyenne des teneurs en eau des 2 échantillons prélevés, l’une à la base et l’autre au sommet du moule. Calcul de la densité sèche (d) Soit : Pth = poids total humide (moule + matériau compacté) PMm= poids du moule V = volume du moule Ph= poids humide du matériau moulé compacté ; Ph = PTH – PM On déduit alors la densité humide (h), h = Ph / V ou h = d x (1 + W%) Ps = poids sec du matériau moulé compacté est donné par la relation : Ps = PH x 100 / (100 + W%) On déduit alors la densité sèche, d = PS / V ou d = h / (100 + W%) x 100

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Calcul du poids spécifique (s) calculé sur les derniers points s = d / (d x W% / 100) – 0.97 Calcul de la teneur en eau de saturation (Ws) Ws = (1 / d) – (1 / s)

Échantillon: Poids total humide

Gite d'Emprunt14 PT1909 D /mélange de puits P1+P2+P3+P4/ARG.LAT.GVX 12050

12400

12700

12650

12500

Poids de la moule Poids de sol humide

7250

7250

7250

7250

7250

4800

5150

5450

5400

5250

Volume du moule

2240

2240

2240

2240

2240

Densité humide

2,143

2,299

2,433

2,411

2,344

Densité sèche

2,060

2,169

2,253

2,192

2,093

Teneur en eau W(%)

4,000

6,000

8,000

10,000

12,000

Tableau 10

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Courbe Proctor

Courbe Proctor

2.300

2.276 2.259

2.250

2.200 densité sèche

2.169 2.162

2.150

2.100

2.060

2.050

2.000 3.00

4.00

6.00

8.195

10.000

Densité sèche maximum: Ds max = Teneur en eau optimum: wl max =

Teneur en13.000 eau W% 12.000

2,276 T/m3 8,19 %

2.2- Essai Limite d’Atterberg a- But de l’essai Il s’agit de déterminer les limites d’Atterberg sur les sols dont les éléments passent à travers le tamis de dimension 400 µm. Les limites d’Atterberg sont des

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paramètres géotechniques destinés à identifier un sol et à caractériser son état au moyen de son indice de consistance.

On distingue 4 états de consistance des sols : - l’état liquide dans lequel le sol a la consistance d’une boue - l’état plastique, le sol a la consistance d’une « pâte à modeler » - l’état solide avec retrait - l’état solide sans retrait La consistance d’un sol évolue avec sa teneur en eau. Lorsque celle-ci augmente, le sol passe de l’état solide à l’état plastique puis liquide. L’essai consiste à : rechercher la teneur en eau pour laquelle une rainure pratiquée dans un sol placé dans une coupelle de caractéristiques imposées se ferme lorsque la coupelle et son contenu sont soumis à des chocs répétés ; rechercher la teneur en eau pour laquelle un rouleau de sol, de dimension fixée et confectionné manuellement se fissure. b- Exécution de l’essai Limite de liquidité La procédure pour la détermination de la limite de liquidité est la suivante : - Prendre environ 200 grammes de sol préalablement tamisé au tamis 0,4 mm par voie humide et séché. - Malaxer la totalité de la prise de telle sorte à obtenir une pâte homogène et presque fluide. - Prendre une partie de la pâte et l’étaler dans la coupelle de l’appareil de Casagrande à l’aide de la spatule. - Pratiquer une rainure dans cette pâte de telle sorte à la diviser en deux. L’outil à rainurer devra être tenu perpendiculairement à la coupelle en présentant sa partie biseautée face à la direction du mouvement - Soumettre la coupelle et le matériau qu’elle contient à des chocs répétés avec une cadence de 2 coups par seconde. - Arrêter les chocs quand les deux lèvres se rejoignent sur environ 2 cm, noter le nombre de coups N correspondant. __________________________________________________________________________________ 48

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- Prélever des deux côtés des lèvres à l’endroit où elles se sont refermées environ 5 grammes de sol afin d’en déterminer la teneur en eau. - homogénéiser de nouveau le sol et le sécher un peu puis reprendre les opérations de 3 à 7. Il faut au moins trois essais avec un nombre de coups croissant et de préférence bien étalé entre 15 et 35. Limite de plasticité - Prendre un peu de matériau et former une petite boule. - Rouler à la main sur la plaque de marbre cette boule de telle sorte à obtenir un bâtonnet Trois cas peuvent se présenter : · Le bâtonnet confectionné commence à se fissurer quand il atteint 10 cm et un diamètre de 3 mm. Dans ce cas, le sol est à la limite de plasticité et il faut la mesurer (c’est une teneur en eau). · Le sol est encore fluide et vous n’arrivez pas à confectionner le bâtonnet. Il faut sécher un peu le matériau. · Le bâtonnet commence à se fissurer trop tôt, le matériau est sec. Il faut l’humidifier un peu. Il faut réaliser au moins deux essais pour la limite de plasticité.

W= (PW / PS) *100 ∑

(

)

Résultats Dossier: Échantillon:

G.Emprunt14/149-1 Gite d'Emprunt14 PT1909 D /mélange de puits P1+P2+P3+P4/ARG.LAT.GVX

DÉSIGNATION

Limite de plasticité

Limite de Liquidité

Nombre de coups

16

20

24

28

32

N° de la tare

H

F

4

I

K

112

U

33,3

33,85

34,21

34,37

34,39

25,4

26

Poids total humide

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Poids total sec

30,02

30,66

31,12

31,04

31,11

24,87

25,52

Poids de la tare

21,19

21,96

22,58

21,69

21,77

21,91

22,75

Poids de l'eau Poids du matériau sec

3,28

3,19

3,09

3,33

3,28

0,53

0,48

8,83

8,7

8,54

9,35

9,34

2,96

2,77

Teneur en eau ¨W %

37,1

36,7

36,2

35,6

35,1

17,9

17,3

Tableau 11 COURBE D'ATTERBERG 37.2 37

teneur en eau %

36.8 36.6 36.4 36.2 36 35.8 35.6 35.4 35.2 35 15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

Nbre de coups

LL: 36 LP: 18 IP: 18

Matériau convenable pour l'arase ou le Terrassement Emprunt bon pour Base ou Fondation 2.3- Essai CBR

Cet essai est réalisé conformément à la norme française NF P 94 – 078 de mai 1997.

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a- But de l’essai L’essai CBR est un essai de portance (aptitude des matériaux à supporter les charges) des remblais et des couches de formes compactées des ouvrages routiers. Il s’agit de déterminer l’Indice Portant Immédiat, l’Indice CBR Immédiat, Indice CBR après immersion d’un sol ou d’un matériau granulaire utilisé dans la construction des ouvrages en terre ou des assises de chaussées. Il s’applique aux matériaux définis dans la norme NF P 11 – 300 ;Il s’agit d’un essai de poinçonnement à l’aide d’une presse standard (presse CBR) à vitesse constante (1,27 tr/mn) et le diamètre du piston 19,6 cm b-

Appareillage

-

Moules

- moules CBR muni d’un disque d’espacement. Constitués d’un corps de moule (monobloc ou fendu), d’une embase et d’une rehausse, forme et dimensions voir figure ; Dames de compactage manuelles : - dame Proctor normal constituée d’un mouton cylindrique de 50 mm +/- 0.5 mm de diamètre coulissant dans un fourreau avec une hauteur de chute de 305 mm +/- 2 mm ; la masse de l’équipage mobile est de 2 490 g +/-2.5 g. - dame Proctor modifié constituée d’un mouton cylindrique coulissant dans un fourreau avec une hauteur de chute de 457 mm +/- 2 mm ; la masse de l’équipage mobile est de 4 535 g +/- 5 g Socle de compactage, bloc de béton avec une surface plane horizontale de 30cm x 30 cm et une épaisseur de 30 cm Règles à araser constituée par une lame en acier, voir figure Tamis Balances Etuves ou appareil de séchage __________________________________________________________________________________ 51

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Pulvérisateur à eau Matériels et outillages divers Presse d’au moins 50 kN et possédant une course de 10 mm équipée de :  Un poinçon cylindrique en acier de 49.6 mm +/- 0.1 mm de diamètre, soit une section circulaire de 19.32 cm2 +/- 0.08 cm2, et d’une dizaine de centimètres de longueur minimum ;  Un dispositif permettant l’enfoncement du poinçon dans le matériau à une vitesse de 1.27 mm/min +/- 0.1 mm/min ;  Un dispositif de mesure de l’enfoncement du poinçon garantissant la mesure avec une incertitude absolue maximum de 0.1 mm ;  Un dispositif de mesure de l’effort de poinçonnement ; Bacs de hauteur suffisante pour assurer l’immersion complète des éprouvettes en ménageant en dessous une lame d’eau d’au moins 10 mm de hauteur ; Série de trois surcharges constituées chacune d’un disque de 150 mm +/- 1mm de diamètre extérieur avec un évidement de 54 mm +/- 1mm permettent le passage du poinçon. La masse de chaque surcharge est de 2.3 kg +/- 0.1 kg d’un disque dit « de gonflement » métallique ou plastique de 150 mm de diamètre et d’un poids n’excédant pas 300 g perforé sur sa surface par au moins 25 trous de 3 mm +/- 1mm de diamètre ; avec une tige de hauteur réglable permettant de réaliser la mise à zéro du dispositif de mesure de gonflement un dispositif de mesure du gonflement

c-

Exécution de l’essai

La masse totale de matériau nécessaire à l’essai varie de 5.5 kg à 7 kg pour la détermination de l’indice recherché;

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- on procède ensuite au compactage dans les moules suivant les modalités décrites dans la norme NF P 94 – 093 pour les trois énergies de compactage suivant : énergie Proctor modifié ; énergie Proctor normal ; énergie réduite à 14; Déterminer la teneur en eau de confection de l’éprouvette à partir du surplus de matériau; - désolidariser le moule de sa plaque de base, retourné pour que la face supérieure de l’éprouvette soit en contact avec l’embase ; solidariser le moule à nouveau et extraire le disque d’espacement - Exécuter alors le poinçonnement ou la mise en immersion selon l’indice. Exécution du poinçonnement : Détermination de l’IPI :  Placer l’ensemble (embase, moule, éprouvette) sur la presse, centrée par rapport au piston et procéder au poinçonnement ;  Mettre en contact la surface supérieure de l’éprouvette avec le piston ;  Initialiser les dispositifs de mesure des forces et des enfoncements ;  Exécuter le poinçonnement en maintenant la vitesse de pénétration ;  Établir la courbe effort-déformation correspondant, au moins, aux enfoncements de 1.25 mm ; 2 mm ; 5 mm ; 7.5 mm et 10 mm ; Détermination de l’I.CBR Immédiat  Interposer deux surcharges dans le volume libéré par le disque d’espacement ;  Placer l’ensemble (embase, moule, éprouvette et surcharges) sur la presse et poinçonner Détermination de l’I.CBR Immersion  Positionner le disque de gonflement sur l’éprouvette avant de mettre en place les surcharges  Mettre en place et initialiser le dispositif de mesure de gonflement

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 Immerger l’ensemble et après 4 jours d’immersion, relever la valeur de gonflement total atteint  Retirer le moule et après égouttage, exécuter le poinçonnement

d- Exploitation des résultats On calcule les valeurs suivantes : Effort de pénétration à 2.5 mm d’enfoncement (en kN)*100/13.35 Effort de pénétration à 5 mm d’enfoncement (en kN)*100/19.93 L’indice recherché est par convention la plus grande de ces deux valeurs;

Etude CBR – Mode d’interprétation - choix des conditions de masse volumique sèche Trois énergies de compactage sont choisies : énergie Proctor modifié ; énergie Proctor normal ; énergie réduite de 56 à 14

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- choix des teneurs en eau : cinq teneurs en eau réparties dans une plage couvrant l’étendue des teneurs en eau possible du sol ; - choix des conditions d’état de saturation Les valeurs de l’I.CBR immersion, trouvées pour les 3 x 5 = 15 couples teneur en eau – masse volumique sèche, sont portées sur deux graphes : graphe 1 : valeurs de la masse volumique sèche et de la teneur en eau pour les trois énergies de compactage considérées ; graphe 2 : on porte en correspondance de l’échelle des teneurs en eau les valeurs de l’I.CBR immersion on reporte sur le graphe 1 le réseau des courbes iso-CBR après immersion à partir du graphe 2 en le découpant par des horizontales d’indice CBR donné. A partir de ce réseau des courbes iso-CBR après immersion, il est possible d’évaluer les variations de la portance CBR du sol.

Essai CBR

DOSSIER:

Échantillon:

G.Emprunt14/14 9-1 Gite d'Emprunt14 PT1909 D /mélange de puits P1+P2+P3+P4/ARG.LAT.GVX

1/Caractéristique du moulage Intensité de compactage MOULE A ( 55 COUPS) Teneur en eau moyenne 8.000 /Densité Poids total humide 10436 Poids du moule 4817 Poids humide 5619 Volume de la moule 2303 Densité humide 2.44 Densité sèche 2.26

DATE DE PRELEV: DATE D'ESSAI: Opérateur :

15/09/2009 16/10/2009

DONALD+MESSI

MOULE B (25 COUPS) 8.000

MOULE C (10 COUPS) 8.000

12043 6614 5429 2340 2.32 2.15

12092 6803 5289 2404 2.20 2.04

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61.00

37.00

6.00

COMPACITÉ

2.26

2.15

2.04

Tableau 12

s=

2.276

T/m3

WOP=

8.19

s=

2.162

% T/m3

CBR=

40

OK



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2.4- Essai Analyse Granulométrique

a- But de l’essai Il s’agit à l’issue de cet essai de déterminer la granularité des granulats dont les dimensions sont comprises entre 0.063 et 80 mm. b- Principe de la méthode Le principe suivi consiste à faire passer le matériau sur une série de tamis dont la succession définit une suite d’intervalles normalisés (selon des normes françaises). Dans l’analyse granulométrique, il s’agit non seulement, de déterminer les données indispensables à la composition du béton mais aussi de contrôler la constance des approvisionnements sur chantier. c- Mode opératoire __________________________________________________________________________________ 58

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L’échantillonnage du matériau, le lavage et le séchage du granulat sont les premières étapes de l’analyse.

Description du tamisage Il s’agit de : _ placer l’échantillon sur le tamis dont la maille est la plus grande en l’étalant _ tenir ensuite le tamis à deux mains légèrement incliné et l’avons agité ; _ arrêter le tamisage à chaque fois qu’aucun élément ne traverse plus le tamis considéré ; _ recueillir le Tamisat sur le tamis suivant Nous avons utilisé les tamis de module et de maille suivants : Maille (mm) 31 ,5 -25- 20- 16 -12 ,5 -10 --8 6, 3- 5 -4 Modules respectifs 46 –45- 44- 43 -42 -41- 40- 39 -38 -37

Détermination des refus Après chaque tamisage, nous déposons sur la balance sans enlever le refus déposé auparavant. Nous obtenons ainsi à chaque pesage le refus cumulé. Le refus partiel est déterminé par la formule suivante : Tn=Tn-1 - Rn Tn : tamisât au tamis n Tn-1 : tamisât au tamis (n-1) Rn : refus au tamis n Résultats

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DOSSIER:

G.Emprunt14/149-1 Gite d'Emprunt14 PT1909 D /mélange de puits P1+P2+P3+P4/ARG.LAT.GVX

Échantillon: MODULE AFNOR 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20

Dimension Tamis mm 31,5 25 20 16 14 12,5 10 8 6,3 5 4 3,15 2,5 2 1,6 1,25 1 0,8 0,63 0,5 0,4 0,315 0,25 0,2 0,16 0,125 0,1 0,08

Poids Initial Sec=1869g

Poids Refus Cumules

%Refus

Passants%

121

6%

94%

299

16,00%

84,00%

616

33,00%

67,00%

1203

64,40%

35,60%

1292

69,10%

30,90%

1334

71,40%

28,60%

1378

73,70%

26,30%

1466

80,40%

19,60%

Tableau 13 __________________________________________________________________________________ 60

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Courbe granulométrique

ANALYSE GRANULOMETRIQUE

Tamisats en (%)

100.00 95.00 90.00 85.00 80.00 75.00 70.00 65.00 60.00 55.00 50.00 45.00 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 0.01

0.1

1

10

100

Ouverture des tamis(%)

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2.5- Récapitulatif

Les résultats répertoriés ci-dessous permettre de conclure à la conformité du matériau aux prescriptions en vigueur pour ce projet. Désignation de l’essai

Normes

Résultats exigés

Résultats obtenus

Densité sèche

NF 94 – 093

IC > 95%

essai in situ spécifique

Limite Atterberg

NF P 94-051

IP < 25

IP=18

Indice portant CBR après 4 jours immersion

NF P 94-078

95% OPM > 15

CBR=40

Analyse granulométrique

NF P 18-560

Passant 80µ < 20 %

Passant 80µ=19.60%

Tableau 14

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PARTIE 4 :

ANALYSE DU STAGE

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I- STRUCTURES D’ACCUEIL Ce stage d’une durée de huit semaines nous aura permis de relever au niveau de la Direction des Projets de l’AGEROUTE une grande quantité de travail pour un personnel assez réduit. On ne peut donc s’empêcher de ramener cette situation aux exigences du PUIUR (Contrôle effectué par des agents de l’AGEROUTE), même si ce programme ne revient pas entièrement à la Direction des projets. A cet effet, et vu le nombre importants de projets en cours, il serait judicieux pour l’AGEROUTE de se doter d’un plus grand panel d’experts. Nous suggérons par la suite à la Direction de l’AGEROUTE de se doter d’un local conséquent pouvant abriter toutes ses directions. II- APPORTS

Les huit semaines de ce stage se sont reparties entre trois semaines à la Direction des Projets de l’AGEROUTE et cinq semaines sur le site de l’autoroute. -

Direction des Projets : Nous avons pu au cours de ce séjour nous familiariser avec le secteur des Infrastructures routières et ainsi donc en saisir les enjeux, les perspectives et comprendre les mécanismes qui régissent la conception et la réalisation des projets routiers. De plus, nous avons pu nous rendre compte de la grande diversité des problèmes auxquels un ingénieur peut être confronté et également la pluralité de connaissances nécessaires à la résolution de ces problèmes. - Prolongement de l’Autoroute du Nord-SOROUBAT : La découverte du chantier sur le plan de la formation de la personne a été d’un apport incommensurable. Durant cette période, nous avons appris, la place véritable de l’ingénieur sur un chantier et son rôle de « chef ».

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Les travaux de génie Civil étant même pour les plus négligeables des travaux d’une certaine envergure, impliquant un grand nombre de personnes, d’engins, de matériels et mobilisant des fonds colossaux, il est nécessaire d’arriver à une utilisation optimale et adéquate de chacun de ces outils ; et le facteur commun à tous ces outils est la gestion des ressources humaines. Nous avons pu voir comment et à quel point donc il est important que l’Ingénieur garde un ascendant sur ses subalternes. Aussi nous avons pu d’une certaine manière, caractériser les différents corps de métiers et donc savoir le comportement à adopter afin de tirer le meilleur de chaque individu. Sur un plan plus technique nous avons pu concrétiser certaines de nos connaissances notamment en géotechnique et en topographie. Aussi, nous nous sommes penchés sur l’aspect d’organisation à des fins d’optimisation, du travail ; cela a concerné l’ordonnancement des travaux et la gestion des engins dont on a pu identifier les domaines d’intervention ainsi que les conditions d’utilisation. Enfin, nous avons découvert les contraintes dans le travail de l’Ingénieur, dues aux procédures à respecter pour être conforme aux exigences de la Mission de Contrôle.

III-

SUGGESTIONS

Nous ne saurions manquer d’appeler à une meilleure organisation de ce stage qui devrait se répéter pour d’autres étudiants, vu l’ampleur du chantier, afin d’éviter les manquements que nous avons connu quant à notre encadrement, notre hébergement, et nos conditions de travail et cela incombe d’une part à l’ESTP avec l’AGEROUTE et d’autre part à l’AGEROUTE avec la SOROUBAT. __________________________________________________________________________________ 65

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CONCLUSION

Au terme de notre stage, nous pouvons dire que le bilan de ces deux mois passés à la Direction des Projets de l’Agence de Gestion des Routes (AGEROUTE) et sur le prolongement de l’Autoroute du Nord a été positif car ces quelques semaines ont été très instructives. Elles ont été instructives en ce sens qu’elles nous ont permis de mieux appréhender certains paramètres de la géotechnique. Aussi, nous ont-elles permise d’être au parfum des exigences du monde professionnel quant au métier d’ingénieur. Nous pouvons ainsi affirmer que les objectifs de notre stage ont été atteints et de surcroit nous avons hérité d’un penchant certain pour le domaine des infrastructures, qui connaîtra avec la relance post-crise, un essor considérable.

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BIBLIOGRAPHIE

              

Cahier des Clauses Techniques Particulières (C.C.T.P). Dossier d’Appel d’Offre, (D.A.O.) Avant-projet Détaillé, (APD) Dossier Plan, BNETD Rapport d’Etudes Géotechniques, L.B.T.P. les essais géotechniques routiers, L.B.T.P. Notions de Travaux Publics, R. Allard et G. Kienert ; Ed. Eyrolles Cours de Routes, M. Yacouba Konaté Cours de Mécaniques des Sols, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, 3ème Ed. Fiche Aide Mémoire Ref : Route 02-02, 04-05 et 02-03, Laboratoire de Génie Civil, 2iE Liste des Normes Géotechniques, Bureau de Normalisation Sols et Routes Mémoire de fin de cycle IT, Sylla Daouda, 2008 Rapport de Stage de Production, Coulibaly Zéhé Mohamed, 2008 Rapport de Stage d’Immersion, Ouattara I. Kader, 2009 Rapport de Stage d’Immersion, Diémé Ibrahima, 2009

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ANNEXES Annexe 1 : Organigramme AGEROUTE

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Annexe 2 : Répartition de l’effectif de l’AGEROUTE

cadre employé agent de maitrise Total

nb 11 4

féminin % 11,00 4,00

nb 37 19

masculin % 37,00 19,00

nb 48 23

Total % 48,00 23,00

12

12,00

17

17,00

29

29,00

27

27,00

73

73,00

100

Source: Archives de la Direction des Projets

Féminin cadre

employé

masculin

agent de maitrise

employé

agent de maitrise

23%

41%

44%

cadre

51% 26%

15%

40 35 30 25

Féminin

20

masculin

15 10 5 0 cadre

employé

agent de maitrise

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Annexe 3 : Profil en travers

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