UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE DEPARTEMENT BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS ANNEE UNIVERSITAIRE : 2002-2003

ETUDE DE RENFORCEMENT ET DE PROLONGEMENT DE LA PISTE D’ENVOL 14 /32 D’AMBOROVY POUR DEGAGEMENT DU BOEING 747-400 EN PLEINE CHARGE.

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME D’INGENIORAT EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS

Présenté et soutenu par : ANDRIANARISOA Faly Rivoarison

Sous la direction de : Monsieur ANDRIANIAINA Jean Germain

Date de soutenance : 18 Décembre 2003 -Promotion 2003-

REMERCIEMENTS

J’adresse mes vifs remerciements à toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à l’élaboration du présent ouvrage.

Entre autres, je cite : Monsieur RANDRIANOELINA Benjamin, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo (E.S.P.A).

Monsieur RABENATOANDRO Martin, Enseignant chercheur et Chef de Département en Bâtiment et Travaux- Publics à l’E.S.P.A.

Monsieur ANDRIANIAINA Jean Germain, Enseignant au Département Bâtiment et Travaux- Publics, Directeur Technique d’Aéroports de Madagascar (ADEMA), désigné comme directeur de mémoire , qui n’a pas ménagé son temps et ses efforts aux appuis et conseils à l’élaboration de cet ouvrage .

Messieurs les membres du jury, pour leur dévouement.

Tous les Organismes et Services Centraux ou Régionaux, qui m’ont fourni les données et informations nécessaires, en particulier : ADEMA Ivato, ADEMA Mahajanga, ACM, ASECNA, AIR MADAGASCAR, LNTPB, Ministère du Tourisme, Ministère de l’Agriculture, Service Météorologique et Hydrologique.

Ma famille, qui m’a soutenu durant toutes mes années d’études.

TABLE DES MATIERES

LISTE DES TABLEAUX LISTE DES ILLUSTRATIONS INTRODUCTION

Pages PARTIE I : ETUDE PRELIMINAIRE

Chapitre I : Généralités ------1 I.1 : Définition ------1 I.2 : Eléments d’un Aérodrome------1 I.3 : Classification des Aérodromes------3 I.4 : Notion de la Bande d’envol------5 I.5 : Caractéristiques physiques des Pistes------7 I.6 : Marques aéronautiques------9 I.7 : Prolongements d’une Piste------9

Chapitre II : Présentation des Aéroports de Madagascar –ADEMA------11 II.1 : Constitution et Organisation des Aéroports de Madagascar------11

PARTIE II : ETUDE SOCIO-ECONOMIQUE

Chapitre I : Description de la région de Mahajanga ------13 I.1 : Présentation globale ------13 I.2 : Situation géographique et climatologique ------14 I.3 : Situation socio-économique ------14 I.3.1 : La Population ------14 I.3.2 : L’Agriculture ------15 I.3.3 : L’Elevage ------24 I.3.4 : La Pêche et Ressources halieutiques ------26 I.3.5 : L’Industrie ------28 I.3.6 : Le Tourisme ------28

Chapitre II : Etats de Trafics – Frets – Passagers ------32 II.1 : Etat des Trafics ------32 II.2 : Situation des Frets ------34 II.3 : Etat des Passagers ------36

Chapitre III : Aperçu général du Projet ------38 III.1 : Présentation et localisation du projet ------38 III.2 : Justification du projet ------38

PARTIE III : ETUDE TECHNIQUE

Chapitre I : Aperçu géologique et climatologique ------39 I.1 : Géologie ------39 I.2 : Climat ------39

Chapitre II : Description de l’Aéroport d’Amborovy- Mahajanga ------41 II.1 : Installations terminales et bâtiments------41 II.2 : Aires de mouvement ------41

Chapitre III : Etude de prolongement de la Piste ------45 III.1 : Spécification des distances déclarées------45 III.2 : Détermination de la longueur de la Piste------45 III.3 : Principes de calculs des longueurs de Piste------47 III.4 : Variantes d’extension------49

Chapitre IV : Notion et Diagnostic des chaussées ------51 IV.1 : Notion de la chaussée------51 IV.2 : Structure de la chaussée ------51 IV.3 : Diagnostic et Sondages géotechniques ------55

Chapitre V : Etude de dimensionnement de la Piste------61 V.1 : Méthodes de Dimensionnement ------61 V.1.1 : Méthode par utilisation des Abaques de dimensionnement------62 V.1.2 : Méthode Analytique------64 V.2 : Critères d’admissibilité------72

Chapitre VI : Etude de renforcement de la Piste ------75 VI.1 : Structure de renforcement ------75 VI.2 : Techniques de renforcement ------75 VI.3 : Renforcement de la Piste ------76

Chapitre VII : Assainissement------78 VII.1 : Introduction ------78 VII.2 : Objet des travaux de drainage ------78 VII.3 : Pré Dimensionnement des ouvrages ------79 VII.4 : Débit de Crue ------80 VII.5 : Détermination pratique de la section de l’ouvrage------82

Chapitre VIII : Spécifications Techniques ------86 VIII.1 : Présentation et modes d’exécution des travaux ------86 VIII.1.1 : Terrassement ------86 VIII.1.2 : Ouvrages d’assainissement ------87 VIII.1.3 : Chaussée------88 VIII.2 Aménagements divers------90 VIII.2.1 : Balisages et signalisations------90

CONCLUSION GENERALE BIBLIOGRAPHIE ANNEXES

LISTE DES TABLEAUX

Tableaux Pages

1. Dimension de base de Bande de Piste ------5 2. Valeurs de la longueur de Bande de Piste ------6 3. Valeurs de la largeur de Bande aménagée ------6 4. Valeurs des pentes des Pistes ------7 5. Valeurs des paires de marques rectangulaires ------9 6. Répartition des communes par Sous Préfectures ------13 7. Nombre total de Population (Mahajanga) ------14 8. Prévision de la Population (2004-2019) ------15 9. Evolution de la Superficie d’exploitation rizicole (1995-2001) ------15 10. Evolution de la Production rizicole (1998-2001) ------16 11. Evolution des Superficies et Production de Manioc (1996-2001) ------16 12. Evolution des Superficies et Production de Mais (1995-2001) ------17 13. Evolution des Superficies et Production de Haricots (1995-2001) ------18 14. Evolution des Superficies et Production de Canne à Sucre (1995-2001) ------19 15. Evolution de la culture de Coton (1995-1999) ------20 16. Evolution de la Production de Coton en culture de décrue (1998-2001) ------21 17. Liste des Entreprises privées en Tabac ------22 18. Production en Tabac Corse------23 19. Evolution du Cheptel Bovin ------24 20. Evolution récente du Cheptel Bovin ------25 21; 22. Evolution du Cheptel Porcin ------25 23. Evolution des activités en Pêche Industrielle ------26 24. Evolution des activités en Pêche Artisanale ------27 25; 26. Information Statistiques Touristiques (1992-2002) ------30 27. Prévision des Visiteurs non résidents (2003-2019) ------31 28; 29. Comparaison des Trafics nationaux et régionaux (1996-2001) ------32 30. Récapitulation des Trafics nationaux et régionaux (1996-2001) ------33 31. Prévision des Trafics nationaux et régionaux (2004-2020) ------33 32; 33. Comparaison des Frets nationaux et régionaux (1996-2001) ------34

34. Moyenne saisonnière des Frets nationaux et régionaux (1996-2001) ------35 35. Prévision moyenne des Frets (2002-2019) ------35 36; 37. Comparaison des Nombres de passagers en vols nationaux et régionaux ------36 38. Moyenne saisonnière des Passagers en vols nationaux et régionaux (1996-2001) ------37 39. Prévision moyenne des Passagers (2002-2019) ------37 40. Données des Précipitations (2001) ------39 41. Température Moyenne (1998-2002) ------39 42. Vitesse moyenne du Vent (2002) ------40 43. Pression mensuelle (2002) ------40 44. Types de matériaux pour Assise de Chaussée ------53 45. Valeurs des coefficients d’équivalence ------54 46. Résultats des essais in situ (Sol de Plateforme) ------58 47. Résultats des essais in situ (Couche de Base) ------59 48. Résultats des essais en Laboratoire ------59 49. Résultats des essais sur les matériaux d’enrobé ------60 50. Valeurs de l’Indice CBR ------40 51. Valeurs d’ACN du B.747-400 ------72

LISTE DES ILLUSTRATIONS

Figures

- Vue en plan de la Surface d’obstacles------N°1

- Coupe AA de la Surface de limitation d’Obstacles------N°2

- Schémas des Dégradations------N°3-N°4

- Schéma du Dispositif d’approche et de guidage VOR ------N°5

INTRODUCTION

- Le réseau aérien est le moyen de transport le plus exploité dans le monde. Avec la régularité et le confort des avions, les services aériens détiennent le premier rang par rapport aux autres moyens de transport et prennent désormais en charge une très grande majorité des liaisons internationales à travers les continents. L’aéroport d’Amborovy Mahajanga est l’un des principaux Aéroports de Madagascar qui peut assurer la fonction d’aire de dégagement, en cas de présence d’obstacles sur l’itinéraire de vol d’un appareil. Pour accueillir en toute sécurité un gros porteur de type Boeing 747-400, il faut que les infrastructures existantes soient appropriées et répondent aux exigences et besoins de l’appareil, afin qu’il n’y ait aucune contrainte lors de son passage sur la piste d’envol. - Ainsi, la société ADEMA (Aéroports de Madagascar) nous a confié l’étude technique, qui fait l’objet du présent mémoire, ayant pour titre : « ETUDE DE RENFORCEMENT ET DE PROLONGEMENT DE LA PISTE D’ENVOL 14/32 D’AMBOROVY MAHAJANGA POUR DEGAGEMENT DU BOEING 747-400 EN PLEINE CHARGE.»

Pour ce faire, nous allons traiter les trois (3) grandes parties suivantes :

- ETUDE PRELIMINAIRE - ETUDE SOCIO-ECONOMIQUE - ETUDE TECHNIQUE

- PARTIE I - ETUDES PRELIMINAIRES

Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

CHAPITRE I- GENERALITES.

Ce présent ouvrage a pour objet d’étudier la possibilité de prolongement, d’aménagement des infrastructures de l ‘Aérodrome de Mahajanga. Avant d’accéder aux approches théoriques du projet, il est nécessaire d’entamer par les terminologies utilisées en termes d’Aérodrome.

I.1 DEFINITIONS

I.1.1 Aérodrome

Un Aérodrome est une surface définie sur terre ou sur l’eau, destinée à être utilisée en totalité ou en partie, pour les évolutions des aéronefs (atterrissage, décollage, roulage) avec les installations et équipements – nécessaires

I.1.2 Aérogare

L’Aérogare est un ensemble de bâtiments d’un Aéroport réservé aux voyageurs et à la circulation des marchandises.

I.1.3 Aéroport

L’Aéroport est défini comme l’ensemble des infrastructures (bâtiments, aires de mouvement) destiné à l’usage des trafics aériens.

AEROPORT = AERODROME + AEROGARE

I. 2 LES ELEMENTS D’UN AERODROME

Un Aérodrome est principalement constitue par trois éléments essentiels - L’aire de mouvement - Les installations- terminales - Les servitudes Aéronautiques

-1-1 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

I.2.1 Aire de mouvement

C’est la partie d’un aérodrome utilisée pour servir : les décollages, les atterrissages et la circulation des appareils aéronautiques à la surface plane. L’aire de mouvement comprend :

a) Aire de manœuvre C’est une partie d’un aérodrome nécessaire aux décollages et aux atterrissages des aéronefs dans une surface plane. b) Aire de trafic Appelée aussi aire de stationnement dans un aérodrome terrestre, destiné aux aéronefs pendant l’embarquement ou le débarquement des voyageurs, le chargement ou le déchargement de la poste ou du fret , ainsi que le stationnement ou l’entretien de l’appareil. c) Bretelle Une bretelle est une chaussée aéronautique qui est destinée à servir les aéronefs pour le passage de l’aire de manœuvre vers l’aire de trafic en cas d’atterrissage et de l’aire de stationnement vers la piste d’envol pour le cas de décollage. En général, la largeur de celle-ci est inférieure à celle de la piste principale

I.2.2 Les installations terminales Les zones d’installations sont les parties de l’aérodrome destinées à l’implantation des ouvrages. Rien n’impose qu’elles soient situées sur l’aire de mouvement. Généralement, il existe deux sortes de nature des installations : Les installations dites zones d’exploitations, où sont installées les ouvrages nécessaires au fonctionnement de l’aérodrome :

Les installations dites zones d’exploitations où sont installées les ouvrages nécessaires au fonctionnement de l’aérodrome : - Installation technique où on trouve • Bloc technique ; • Tour de contrôle ; • Sécurité incendie ; • Assistance météorologique.

2 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

- Installation commerciale ; là où sont installés : • Aérogare passagère ; • Fret Hangars ; • Bureau de compagnie ; • Service de la police des douanes ; • Bureau pour les gestionnaires.

I.3 CLASSIFICATION DES AERODROMES

I.3.1 Généralités On a déjà vu la définition de l’Aérodrome, dans ce paragraphe nous allons essayer de répondre à la question suivante : « Comment classifier un Aérodrome ? ». En réalité chaque aérodrome a ses propres particularités, et c’est l’objet de ce paragraphe . 1.3.2 Critères de classification

L’utilité de classification des aérodromes est importante pour les concepteurs et l’utilisateur de l’aérodrome ; On a deux classifications fréquemment utilisées.

- Celle de l’OACI (Organisme de l’Aviation Civile Internationale) qui est basée sur la longueur de la piste principale.

- Celle de la réglementation française, qui repose sur les caractéristiques des activités aériennes auxquelles l’aérodrome est destiné. En d’autres termes, elle est basée sur la nature du trafic, la longueur d’étape au départ de l’aérodrome et enfin la nécessité d’assurer normalement le service aérien en toutes circonstances. Déduire de cela, on a apparu une nouvelle classification dite ITAC (Instructions Techniques aux Aérodromes Civils).

3 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

a) Classification du code de l’Aviation Civile

Cette classification est inspirée à partir de la réglementation Française, le paramètre utilisé est caractérisé par catégories, suivant les types de lignes aériennes:

- Catégorie A:

Aérodromes destinés aux vols long courriers (supérieurs à 8 500 Km, soit 4 heures de vol et plus) ne desservant que quelques escales intermédiaires (1, 2 ou 3, parfois aucune).

- Catégorie B:

Aérodromes destinés aux vols moyen courriers, (entre 700 et 3 500 Km, soit entre 1heure et 4 heures de vol).

- Catégorie C:

Ce sont des Aérodromes destinés : • Aux services à courte distance ; • Au grand tourisme.

- Catégorie D:

Aérodrome destiné aux formations aéronautiques, aux supports aériens ; au tourisme et à certain service aérien.

- Catégorie E :

C’est un Aérodrome destiné aux giravions et aux aéronefs à décollage vertical ou oblique. A coté de cette classification, on a une autre classification qui est principalement basé sur la longueur de la piste.

4 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

b) Classification basée sur la longueur d’étape

Tableau 1 : Dimension de base de bande de piste

Dimension de base Catégorie Catégorie Catégorie Catégorie [m] A B C D Piste de Piste de Piste de Piste de Piste de Piste de Piste de classe A classe A classe C1 classe C2 classe D1 classe D2 classe D3 Longueur minimale 2.620 2.220 1.320 1.620 560 1.120 920 (m) Longueur maximale 3.920 2.620 1.620 2.220 1.060 1.820 1.320 (m) Largeur de la Bande Piste aux 300 300 300 300 à 150 instruments Piste à vue 150 150 à 100 150 150 Largeur de la bande 150 250 à 50 150 à 100 150 aménagée

Source : ITAC (Instructions Techniques aux Aérodromes Civils)

I.4. NOTION DE LA BANDE D’ENVOL :

I.4.1 Bande de Piste : La bande de piste est une aire rectangulaire définie, encadrant la piste ou l’aire d’atterrissage, et est destinée à: - Réduire les risques de dommages auxquelles sont exposées les aéronefs, sortant accidentellement de la piste. - Assurer la protection des aéronefs survolant cette aire au cours des opérations de décollage et d’atterrissage.

a) Longueur de la bande de piste :

La longueur de la bande de piste est égale à la longueur de la piste revêtue entre seuils, le tableau suivant donne la valeur de (L) suivant la classe de l’aérodrome.

5 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

Tableau 2 : Valeur de « L » en fonction de la classe de l’aérodrome

Classe A B C D1 D2 L (m) 60 60 60 30 60

Source : Conception et exploitation techniques des aérodromes.

b) La largeur de la bande de piste La bande de piste associée à une piste aux instruments a une largeur de 300 (m), mais les types des aéronefs permettent de réduire la largeur qui peut aller jusqu’à 150 (m). La bande de piste associée à une piste à vue a en général, une largeur de 150 (m), mais cette largeur peut être réduite jusqu’à 100 (m) pour la classe D1.

c) Bande aménagée Elle est généralement différente suivant le document de classification. La bande aménagée comprend la piste revêtue, le prolongement d’arrêt et leurs abords. Les tableaux suivants donnent la largeur de la bande aménagée suivant le document de classification ITAC.

Tableau 3 : Largeur de la bande aménagée. Classe A B C D1 D2 L (m) 150 150 150 150-100 100-80

Source : Instructions Techniques aux Aérodromes Civils (ITAC).

I.4.2 Limitation et suppression des obstacles Les spécifications du présent sous paragraphe ont pour but de définir autour des aérodromes, l’espace aérien à garder libre de tout obstacle, pour permettre aux avions appelés à utiliser ces aérodromes, d’évoluer avec la sécurité voulue et pour éviter que les aérodromes soient rendus inutilisables, parce que des obstacles s’élèvent à leurs bords. Cet aspect est atteint par l’établissement d’une série de surface de limitation d’obstacle qui délimite, les limites que peuvent atteindre les objectifs dans l’espace aérien. (Cf.Illustrations; i-ii).

6 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

I.5 CARACTERISTIQUES PHYSIQUES DES PISTES

I.5.1 Pentes des pistes

a) Généralités La chaussée aéronautique est analogue avec celle de la chaussée routière, ce qui les diffère c’est que la chaussée aéronautique a besoin d’une pente longitudinale qui est l’un des paramètres nécessaires au calcul de la longueur réelle des pistes. Le tableau suivant donne les valeurs de la pente d’une piste suivant les catégories de l’aérodrome Tableau 4 : Valeurs des pentes des pistes Caractéristiques Catégorie Catégorie Catégorie Catégorie A B C D géométriques Classe Classe Classe Classe Classe Classe de la piste A B1 B2 C1 C2 C3

Profil en long Pente moyenne Maximale (%) 1 1 1,5 1,5 1,5 1 Pente maximale en chaque point (%) 1,25 1,25 1,5 1,5 1,5 1,25 2 Changement des pentes maximales (%) 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 2 Rayon de courbure minimal (m) 20.000 15.000 15.000 5.000 10.000 15.000 3.000 Rayon de courbure conseillé (m) 30.000 30.000 15.000 15.000 15.000 30.000 7.500 Rayon de courbure optimal (m) 50.000 50.000 30.000 30.000 30.000 50.000 10.000

Profil en travers Pente normale (%) 1 ,5 1 1,5 1,5 1,5 1,5 Pente minimale 1 1 1 1 1 1 Pente maximale admissible (%) 2 2 2 2 2 2

Source : Manuel de conception des aéroports.

De préférence, on adopte les profils en travers en toit, pour limiter la longueur d’écoulement des eaux de pluie sur la piste, qui sont généralement formés de deux versants plans et symétriques. Cependant, on admet parfois des profils en travers à un versant unique ou encore à deux versant dissymétrique, dans le cas où l’on élargirait une piste d’une seule côté si ces solutions permettent de diminuer considérablement le volume des travaux.

7 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

La détermination des pentes à adopter aux versants plans doit suivre les exigences suivantes : - Assurer la stabilité des avions face à la fatigue de leur train d’atterrissage. - Faciliter l’évacuation des eaux de pluie. La stagnation des eaux de pluie entraîne le phénomène de glissance ou d’hydroplanage, et la plus dangereuse est l’infiltration des eaux à travers le corps de la chaussée.

I.5.2 Changement de pente longitudinale

Le passage d’une pente à une autre sera réalisé à l’aide d’une courbe, dont le rayon de courbure ne sera en aucun point inférieur aux valeurs minimales. Dans la mesure du possible, on prend les valeurs approchées des celles qui sont conseillées, à la limite des valeurs optimales. La distance entre deux points de changement de pente doit être déterminée de façon à éviter les ondulations, et les brusques changements de pentes le long d’une piste. Avec une condition où il n’y aurait pas de courbe de raccordement. Cette distance doit

être supérieure au maximum des valeurs suivantes : (45m ; Do).

D

Pente α Pente β Pente γ

• D : Distance de changement de pente. • R : Rayon de courbure conseillé pour la piste. • α ,γ > 0 : (Pentes positives). • β< 0 : (Pente négative).

D0 = ()β −α + γ − β × R

En effet ;

D = Max [45 m ; D0]

8 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

I.6 LES MARQUES AERONAUTIQUES

I.6.1 Zone de toucher des roues

Les marques de zone de toucher des roues se présentent sous forme de paires de bandes rectangulaires symétriques disposées de part et d’autre de l’axe de la piste ; le nombre de ces paires de marques varient en fonction de la distance utilisable à l’atterrissage ou distance entre seuil. Tableau 5 : Paires de marques rectangulaires.

Distance entre seuil L<900 900

Paires de marques 1 2 3 4 5

Source : Instructions Techniques aux Aérodromes Civils (ITAC)

Ces paires de marques sont nécessaires pour le Commandant de bord pour guider les roues des aéronefs pendant son déplacement tout au long de la piste.

I.7 PROLONGEMENT D’UNE PISTE

Pour assurer la sécurité des aéronefs et le minimum de dégât en cas d’accident, les concepteurs des aires de mouvement aéronautiques doivent prévoir un prolongement de piste.

I.7.1 Prolongement dégagé :

Le prolongement dégagé d’une piste est une aire convenable, au dessus de laquelle l’appareil peut exécuter une partie de sa montée initiale jusqu’à une hauteur spécifiée En général, l’emplacement des prolongements dégagés doit commencer à l’extrémité de la longueur d’une piste utilisable au décollage. Le prolongement dégagé est caractérisé par : - Sa longueur (60m, de part et d’autres des extrémités) - Sa largeur (75m au moins, de part et d’autres du prolongement de l’axe de la piste).

9 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

I.7.2 Prolongement d’arrêt :

Le prolongement d’arrêt est une aire faisant partie du prolongement dégagé sur l’extrémité de piste, servant à assurer la sécurité au cas où un avion dépasserait la limite au cours d’un atterrissage trop long ou d’un décollage interrompu

En effet, pour que les avions qui ont raté leur décollage puissent s ‘arrêter sans dégât au prolongement d’arrêt, il faut que la surface de cette aire soit revêtue, de manière à avoir une bonne adhérence des pneumatiques et un coefficient de frottement élevé, lorsque cette surface est mouillée.

10 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

CHAPITRE II – PRESENTATION DES AEROPORTS DE MADAGASCAR

II.1 CONSTITUTION ET ORGANISATION DES AEROPORTS DE MADAGASCAR (ADEMA) : L’ADEMA est une société anonyme au capital de 650.000.000FMG regroupant neufs actionnaires principaux : -Etat Malgache 34% -ADP (Aéroport de Paris) 34% -Air Madagascar 9% -TOTAL Aviation 9% -ASECNA 5% -SOFITRANS 3% -SONAPAR 3% -Assurance ARO 1.5% -Assurance NY HAVANA 1.5%

L’ADEMA a pour mission de gérer et d’exploiter, les douze aéroports principaux, dans le but de leur faire développer, à savoir : -Les Aéroports des six chefs lieux de provinces : Antananarivo (IVATO), Antseranana, Mahajanga, Toamasina, Toliara, Fianarantsoa -Les trois aéroports à vocation touristiques : Nosy- be, Sainte Marie, Tolagnaro. -Les trois aéroports à vocation socio-économique : Morondava, Sambava, Mananjary. Il est à noter que : - L’ASECNA (Agence de Sécurité à la Navigation Aérienne) intervient sur Ivato, Mahajanga, Toamasina et Tolagnaro en y assurant la navigation aérienne, le service de la sécurité incendie, et la météorologie aéronautique. - Pour les autres aéroports, ADEMA assure la gestion de la navigation aérienne mise à part la gestion des infrastructures, qui relève de sa fonction principale.

11 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga

ORGANIGRAMME DE L’ADEMA S.A

DIRECTION GENERALE

DIRECTION ADMINISTRATIVE DIRECTION COMMERCIALE DIRECTION TECHNIQUE ET FINANCIERE ET EXPLOITATION

Service personnel Service des Aéroports de province Gestionnaire Service personnel Des contrats

Service trésorerie Service commandement de l’ Service Approvisionnement Aéroport d’Ivato

Service juridique et Service commercial Service équipements administration générale Et matériels

Service personnel Service statistique Service infrastructures Bâtiments

Service redevances passagères RED-PAX

-12- .

- PARTIE II - ETUDE SOCIO-ECONOMIQUE

Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CHAPITRE I - DESCRIPTION DE LA REGION DE MAHAJANGA

I.1 PRESENTATION GLOBALE

La région du Boina regroupe 9 sous préfectures qui sont les suivantes Mahajanga I et II, Ambato Boeni, Marovoay, Mitsinjo, Soalala, Maevatanana, Tsaratanana et Kandreho. La région se situe entre 14° de latitude Nord, 19°de latitude Sud, 48° de longitude Est et 46° de longitude Ouest Située dans la partie occidentale de l’île, elle représente environ 10 % de la superficie totale de Madagascar. La région du Boina est limitée au Nord par les sous- préfectures de Mampikony et de Port- Bergé, au Sud par la Province d’Antananarivo (Sous préfectures de Fenoarivobe, d’Ankazobe et d’Anjozorobe), à l’Est par la Province de Toamasina (Amparafaravola, Andilamena), au Sud- ouest par les sous préfectures de Besalampy et Ambatomainty et à l’Ouest par le Canal de Mozambique. Tableau 6: Répartition des communes par sous –préfectures.

Sous – préfectures Superficie (km2) Communes Mahajanga 1 53 Mahajanga I, Mahabibo.

Mahajanga II 4.568 Ambalabe-Befanjava, Ambalakida, Andranofasika, Bekobay, Belobaka, Betsako, Boanamary, Mahajamba Usine, Mariarano.

Ambato – Boeni 7.090 Ambato Ambarimay, Ambondromamy, Andranofasika, Anjiajia Ankijabe, Ankirihiritra, Madirovalo, Manerinerina, Sitampiky, Tsaramandroso.

Marovoay 4.412 Marovoay CU, Marovoay CR, Ambolomoty, Tsararano, Ankazomborona, Manaratsandry, Bemaharivo, Antanambao, Marosakoa, Anosinalainolo.

Mitsinjo 5.734 Katsepy, Antongomena, Bevary, Matsakabanja, Bekipay, Mitsinjo, Ambarimaninga, Antseza.

Soalala 7.090 Ambohipaky, Andranomavo, Soalala.

Maevatanana 10.410 Maevatanana CU, Ambalanjanakomby, Andranomangatsiaka, Andriba, Antsiafabositra, Maria, Bemokotra, Maevatanana II, Mahazoma, Mangabe, Tsararano, Ambohibary, Madiromirafy, Beratsimanina.

Tsaratanàna 13.453 Tsaratanàna, Ambakireny, Ampandrana Andriamena, Bekapaika, Betrandraka, Brie ville, Keliloha, Manakana, Sakoamadinika, Sarobaratra Tsararova, Manakara.

Kandreho 6.162 Kandreho, Antanimbaribe, Betaimboay, Andasibe.

13 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Avec ses 58.972 km2, la superficie de la région couvre 41% de la superficie de la province de Mahajanga. Cinq de ses sous préfectures occupent presque la totalité de la région , les superficies de Tsaratanàna, de Maevatanana, de Soalala, d’Ambato-Boéni et de Kandreho représentent respectivement 25,4% ; 21,5% ; 11,2% ; 11,2% et 10% de celle l’ensemble du territoire. La région est en grande partie tournée vers la mer. Cinq de ses cinq sous préfectures se trouvent sur la côte occidentale du canal de Mozambique où les mouvements de la mer sont moindres et permettant la pratique de diverses activités telles que le transport maritime, la pêche et le tourisme balnéaire.

I.2 SITUATION GEOGRAPHIQUE ET CLIMATOLOGIQUE

Géographiquement, la région comprend deux sous régions bien distinctes : -D’une part, la sous région de Boeni représentée par la région littorale comprenant les sous- préfectures de Mahajanga I et II, Marovoay, Ambato–Boeni, Mitsinjo et Soalala. Cette zone, largement sous l’influence maritime est caractérisée par un climat chaud et humide et des végétations typiques des zones côtières. -D’autre part, celle de Betsiboka regroupant les zones intérieures, avec les sous préfectures de Maevatanana, Kandreho et Tsaratanana, constituant une transition sensible entre les hautes terres et les plaines littorales. Le climat y devient plus agressif avec une extension du nombre de mois secs.

I.3 SITUATION SOCIO ECONOMIQUE :

I.3.1 La Population Le nombre total de population pour une période 1993-2003 est représenté dans le tableau suivant : Tableau 7 : Nombre total de population (Mahajanga).

ANNEE 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 Nombre de 1362 1404 1447 1492 1538 1585 1634 1683 1734 1787 1841 population (En Milliers)

Source : INSTAT

14 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

a) Prévision de la population

On utilise le modèle de projection démographique par variante moyenne à partir du recensement général de la population et de l’habitat, effectué dans chaque province. Pour la prévision, on a la relation suivante : Tn-To P Tn = P To (1 + α)

Avec: -P To = (Population à l’époque de référence) -To= (Epoque de référence : 1993) -α = Taux d’accroissement ; (α = 2,87%).

Tableau 8 : Prévision de la population (2004-2019).

X 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019

Y 1894 1949 2005 2062 2121 2182 2245 2309 2375 2444 2514 2586 2660 2736 2815 2896 (Milliers)

I.3.2 L’Agriculture

a) Cultures vivrières :

- LE RIZ Les potentialités rizicoles et l’importance de cette activité avec Marovoay particulièrement, font de cette région le deuxième grenier à riz à l’échelle de la région, lui offrant des conditions propices pour la mise en valeur des plaines alluviales développées de part et d’autre des rives des fleuves. Tableau 9 : Evolution de la Superficie (hectares) Sous-préfectures 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Mahajanga II 8 635 7 610 7 775 8 000 7 890 7920 7950 Mitsinjo 3 785 3 340 3 440 3 545 3 450 3460 3470 Ambato Boeni 20 625 18 160 18 705 19 265 19 100 19020 18940 Soalala 5 510 4 850 4 955 5 065 4 900 4890 4880 Marovoay 17 265 19 270 19 750 18 750 18 800 18850 18900 Maevatanana 9 585 8 440 8 625 8 815 8 750 8685 8620 Kandreho 420 365 375 380 370 360 350 Tsaratanana 14 420 12 540 12 815 13 090 12 920 12930 12940

Source : Annuaire Statistique Agricole (1999-2001).

15 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Evolution récente de la production :

Tableau 10 : Evolution de la production (tonnes) Sous – préfectures 1998 1999 2000 2001 Mahajanga II 20 255 22 190 22 275 22 660 Mitsinjo 8 190 7 875 7 900 9 150 Ambato – Boéni 47 200 47 500 47 300 20 700 Soalala 9 920 9 400 9 140 47 200 Marovoay 42 545 51 545 51 680 51 800 Maevatanàna 21 600 20 330 20 650 7 930 Kandreho 750 775 810 26 750 Tsaratanàna 27 100 26 700 26 720 795

Source : Monographie Mahajanga2001 (Min AGRI).

Les rendements sont généralement très bas dans l’ensemble, à cause de la dégradation des infrastructures hydro agricoles, techniques inadéquates, emploi d’intrants limités, encadrement insuffisant. -LE MANIOC :

Evolution des superficies et productions :

Tableau 11 : Evolution des superficies et productions

Sous - 1996 1997 1998 1999 2000 2001 préfectures Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod (ha) (T) (ha) (T) (ha) (T) (ha) (T) (ha) (T) (ha) (T) Mahajanga II 2 720 12240 2795 12835 2 735 13275 2780 13800 2 795 13 870 2 810 13820 Mitsinjo 1 115 5 575 1130 5 885 1 110 5 550 1000 5 915 1 090 6 450 1 190 6 200 Ambato Boéni 1 530 7 650 1570 8 150 1 540 8 370 1530 9 025 1 550 9 140 1 570 9 200 Soalala 340 1 595 350 1 750 340 1 145 345 1 220 350 350 355 1 250 Marovoay 1 410 8 175 1 440 8 400 1 415 8 380 1400 8 930 1 405 8 960 1 410 8 650 Maevatanana 890 5 520 920 6 440 900 6 520 820 6 680 940 6 830 960 6 900 Kandreho 430 2 650 440 2 670 430 2 795 435 3 960 365 1 640 370 1 750 Tsaratanana 355 3 810 360 3 500 355 3 350 360 1 615 440 2 990 445 2 750

Source : Annuaire Statistique Agricole (1999-2001).

16 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Bien que de loin d’importance moindre que la riziculture, la culture du manioc occupe 52 070 exploitations agricoles sur 88 577 existantes dans la région, ce qui représente 58 ,8% recensés par l’Enquête de Base (EAB 1999). La superficie cultivée est plus ou moins stagnante et n’évolue pas beaucoup depuis 1995, il en est de même de la production. Le rendement est bas, environ 6 tonnes à l’hectare.

-LE MAIS

Evolution des superficies- rendements production

Tableau 12 : Evolution des superficies – rendements productions

Sous - 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 préfectures Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod (ha) (T) Mahajanga II 380 220 400 220 390 220 385 190 445 430 450 410 455 410 Mitsinjo 420 300 440 300 430 300 425 260 440 460 450 470 460 470 Ambato – Boéni 415 430 430 290 430 290 420 250 435 420 440 425 445 420 Soalala 190 200 200 240 200 240 190 210 195 210 200 215 205 220 Marovoay 295 310 310 270 305 270 305 235 315 350 320 360 325 360 Maevatanàna 995 1050 1050 760 1030 760 1005 665 1040 1250 1045 1 150 1050 1 160 Kandreho 300 320 320 310 310 310 305 270 315 270 320 270 345 230 Tsaratanàna 1670 1760 1760 1305 1725 1305 1690 1135 1730 1800 1735 1 740 1740 1 750

Source : Annuaire statistique Agricole 2001.

Le rendement du maïs est généralement bas ≈ 0,58 t à l’hectare, c’est en 1999 seulement que le rendement atteint environ 1 tonne.

-LES HARICOTS :

La culture du haricot se fait en petite superficie de 60 ares dans les Sous préfectures de Maevatanana et Tsaratanàna, où elle est la plus pratiquée. Dans les autres sous préfectures, la superficie est bien moindre.

17 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Evolution des superficies- rendement – production :

Tableau 13 : Evolution superficies – production.

Sous 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 préfectures Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod (ha) (T) Mahajanga II 120 125 119 123 390 220 385 190 445 430 120 130 120 130 Mitsinjo 30 25 30 30 430 300 425 260 440 460 40 30 40 30 Ambato Boeni 120 110 119 115 430 290 420 250 435 420 120 130 120 130 Soalala - - - - 200 240 190 210 195 210 - - - - Marovoay 10 10 10 10 305 270 305 235 315 350 15 15 15 15 Maevatanàna 125 130 124 129 1030 760 1005 665 1040 1250 130 140 130 140 Kandreho - - - - 310 310 305 270 315 270 - - - - Tsaratanàna 263 205 262 205 1725 1305 1690 1135 1730 1800 295 290 295 290

Source : Annuaire Statistique Agricole –SSA / MIN AGRI.

b) Cultures industrielles :

-LA CANNE A SUCRE :

Appui à la production

La SIRAMA NAMAKIA entretien des relations très étroites avec les planteurs périphériques et les techniciens de la SIRAMA assurent l’encadrement de ces planteurs qui sont en nombre peu important. Les opérations d’intervention effectuées dans les centres de production par le Centre Malgache de la canne à sucre (CMCS) consiste en :

L’appui matériel aux planteurs en matière de transport de Canne ; la réfection des routes L ‘encadrement technique des planteurs (vente de bouture).

18 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Tableau 14 : Evolution des superficies et production

Sous 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 préfectures Sup. Pro Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod Sup. Prod (ha) (T) (ha). (T) (ha) (T) Mahajanga II 55 1330 55 1370 55 1380 50 1480 50 1380 50 1400 50 1390 Mitsinjo 3690 287400 3890 306110 3855 306500 39960 247500 4000 233395 4010 235000 4020 235500 Ambato- Boéni 75 1995 80 2060 80 2500 80 2320 80 2170 80 2225 80 2100 Soalala 195 4845 190 6005 190 6175 195 5900 200 5570 205 5600 210 5650 Marovoay 50 4535 160 8685 160 5500 190 5810 195 5460 200 5500 205 5510 Maevatanana 355 11330 375 11695 370 11750 380 11140 385 10500 390 10750 395 10900 Kandreho 270 9330 290 9630 285 9675 290 10975 295 10340 300 10520 305 10700 Tsaratanana 910 27750 955 28490 950 23565 960 31200 970 29425 980 29700 990 30000

Source : Annuaire Statistique Agricole – SSA /MIN AGRI. 78.2% des superficies cultivées en canne à sucre sont à Namakia. Le rendement au niveau de la société serait en baisse depuis 1995. En effet de 77.9tonnes à l’hectare en 1995, le rendement n’est plus que de 58.3 tonnes à l’hectare en 1999. Les parcelles traditionnelles couvrent donc 21,8% des surfaces totales cultivées en canne à sucre et le rendement moyen serait de 29,8 tonnes à l’hectare seulement.

-LE COTON

Le coton, une culture de décrue parfaitement adaptée aux caractéristiques hydrologiques et agro-pédologiques des baiboho, figure parmi la culture industrielle la plus pratiquée dans la région.

Condition de culture

La culture du coton est confrontée à un problème d’irrigation assez peu évoluée avec la prépondérance de petits planteurs individuels. Faute d’aménagements hydrauliques rationnels du type des grandes plantations rencontrées à Mampikony, la surface moyenne d’une exploitation est de l’ordre de 1,2 hectares par planteur dans la zone

19 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Appui à la production :

Les paysans sont encadrés par la Société HASYMA, qui assure l’assistance technique et prend en charge tous les frais de culture (semence, engrais, insecticides, petits matériels pour traitement phytosanitaire, tracteurs pour le labour et la pulvérisation), qui sont remboursés en fin de campagne après vente auprès de la Société d’encadrement.

Evolution des superficies – production :

Tableau 15 : Evolution de la culture du coton par secteur.

Sous- préfectures 1995 1996 1997 1998 1999 S (ha) P (T) S (ha) P (T) S (ha) P (T) S (ha) P (T) S (ha) P (T) Ambilobe 1 043 900 876 829 1 028 1 341 1 394 1 790 1 643 2 054 Privé ------Paysannat 1 013 874 731 699 810 1 066 1 173 1548 1 394 1780 FMM 31 26 145 130 217 274 221 242 249 274

Mampikony 4 360 7 602 4 733 7 513 4 753 6 622 5 035 8 875 3 819 6 162 Privé 2 587 5 402 2 930 5 369 3 183 4 807 1 112 2 530 2 617 4 390 Paysannat 1 552 1 978 1 648 1 991 1 415 1 654 3 746 6 068 1 005 1 480 FMM 221 222 155 153 155 161 177 277 197 292 Kamoro 1 396 2 485 1 784 2495 1 926 655 1 775 443 1 687 2 957 Privé 773 1 478 719 1 080 671 1 307 385 752 224 419 Paysannat 455 711 720 971 794 1 074 944 1 733 1 001 1777 FMM 168 296 345 536 461 774 446 958 462 755 Betsiboka 406 625 441 712 497 802 704 1 103 640 790 Privé 125 254 125 298 40 62 23 47 40 60 Paysannat 177 212 187 234 247 353 276 416 258 309 FMM 104 159 129 180 210 387 405 640 342 421 Ensemble 7 205 11 612 7 834 11 549 8204 11 920 908 12 211 7 789 11 963 Privé 3 485 7 134 3 774 6 747 894 176 1 520 4 877 2 881 4 869 Paysannat 3 197 3 775 3 286 3 895 3 266 4 147 6 139 9 765 3 658 5 346 FMM 524 703 774 999 1 043 1 596 1 249 2 117 1 250 1 742

Source : Rapport 1999(HASYMA).

20 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Tableau 16 : Evolution de la production de coton en culture de décrue.

Culture de 1998 1999 2000 2001 décrue Sup. (ha) Prod (t) Sup. (ha) Prod (t) Sup. (ha) Prod (t) Sup. (ha) Prod (t) Ambato Boéni 2 479 4 546 2 327 3 741 1 980 3 699 2 801 5 151

Source : Annuaire Statistique Agricole 2001

Organisation de la filière

La filière Coton constitue une chaîne complète entièrement organisée par HASYMA

1-Encadrement / Vulgarisation → HASYMA. 2-Collecte des produits → Planteurs → HASYMA 3-Transport des produits (vers l’Usine) → HASYMA / Gros planteurs. 4-Transformation → Usine Coton- HASYMA.

Condition de développement de la culture : Aménagement hydro agricole rationnel

-LE TABAC

Une culture de décrue également adaptée aux baiboho limoneux. C’est une spéculation sensible en déclin. Condition de culture

La culture de tabac se pratique uniquement en jeby sur les baiboho du bas Kamory et de la Haute Betsiboka, dans la région de Maevatanàna. Elle est concurrencée largement par la culture du coton. Appui à la production

La culture de tabac a été depuis 1969 sous monopole de la Société d’état OFMATA. Depuis 1990 et devant les difficultés accumulées par an, OFMATA a dû faire appel au préfinancement des récoltes par la SOCTAM (Société de production de TABAC), axée uniquement sur la culture du tabac blond.

21 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

La SOCTAM noua une convention avec OFMATA aussi bien en matière de recherche, de vulgarisation, de production et de commercialisation des tabacs, que de la formation des différents acteurs. Le paysan suit le rythme immuable de la campagne de tabac étalée sur huit mois entre Avril et Janvier. Le repiquage s ‘étale sur deux mois (Juin/Juillet), avec l’épandage d’engrais et la formation de trouée de surface pour le repiquage proprement dit. Après, la récolte s’ouvre sur un second cycle de deux mois.

Evolution des superficies- rendements- productions

Les statistiques récentes sur l’évolution des superficies et de la production ne sont pas disponibles. Les données figurant dans ce tableau ont donc été tirées des « cahiers d’Outre mer » en 1997. Tableau 17 : Les Entreprises privées en tabac.

1991 1992 1993 1994 S (ha) P (t) S (ha) P (t) S (ha) P (t) S (ha) P (t) C.I.M Burley (B) 5 3 43 6 148 23 (8 fermes) Virginie (V) 352 560 347 550 484 789 520 895 SOCTAM B 292 116 409 238 482 567 505 580 (10 fermes) V 5 4 6 12 8 14 8 14 S/Total 680 803 1376 1512 - Société Sely 123 120 (7 centres) 533 - Seadant 150 250 150 Entre 200 Planteurs - Christo Fari 20 20 et 250 Industriels - Sodexa 20 20 - Paysannat B 217 V 55

Source : Cahiers d’Outre –Mer 1997. D’autres sources ont fourni d’autres totaux : 1991 : 810 tonnes 1992 : 1 192 tonnes- Paysannat -Mampikony : 170 ha -Bevilany : 50 ha -Kamoro : 12 ha

22 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Tableau 18 : Production en tabac CORSE

Variété Secteur Ha T

Maevatanana 222 94 Tabac CORSE Ambato-Boéni 74 99

Source : Annuaire statistique Agricole 2001.

Organisation de la filière tabac

Trois maillons fondamentaux constituent la filière tabac : Production : SOCTAM (Vulgarisation - Recherche). SITAM (traitement des feuilles de tabac). La SACIMEM et M.S.M génèrent les produits finis. La PROMODIM, assure la vente et la distribution des produits.

Organisation de la filière Tabac :

SACIMEM

SITAM PROMODIM MSM

SOCTAM

CIM

Tabacs en feuilles Production Distribution Imprimerie

23 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

I.3.3 L’Elevage

L’ensemble de la région du Boina offre des conditions naturelles assez favorables à l’élevage. Elle est composée de plateaux à savanes, enfermant de nombreux points d’eau, de plaines côtières à prairies et des zones de baiboho offrant de vastes pâturages.

En matière de gros élevage, les bovins prédominent et ils sont présents dans plus de la moitié des exploitations. Viennent ensuite les porcins dans quelques sous-préfectures (Maevatanana, Tsaratanana, Port Bergé) mais toujours dans de très faibles proportions (<10%). Pour le petit élevage, le poulet et le canard sont présents dans toutes les sous-préfectures avec un taux de présence allant d’une exploitation sur deux à toutes les exploitations. Les autres spéculations sont purement substantielles.

a) Elevage bovin : Système d’élevage En général, on distingue trois systèmes d’Elevage dans la région : -Elevage type extensif, répandu dans toutes les zones. Les animaux sont en liberté totale. -Le gardiennage, où les bœufs sont conduits aux pâturages, la journée et le bouvier les fait rentrer au parc le soir. Ce système est adopté par certains éleveurs pour lutter contre le vol de bœuf. -Système de transhumance, pendant la saison pluvieuse, où les animaux sont conduits loin du point habituel et mis en libre circulation. Le rassemblement du troupeau se fait périodiquement (hebdomadaire en général). Tableau 19 : Evolution du Cheptel Bovin Sous préfectures 1996 1997 1998 1999 Nbre éleveur 1999* Mahajanga I et II 66 000 74 000 56 000 58 000 6 125 Marovoay 88 000 72 000 91 000 60 850 8 233 Ambato-Boéni 93 700 118 000 114 000 95 000 9 571 Mitsinjo 86 000 72 000 83 000 70 000 7 947 Soalala 91 000 96 000 90 000 85 000 3 154 Maevatanana 74 666 91 458 91 450 89 234 11 577 Kandreho 22 107 22 739 22 749 20 995 nd Tsaratanana 159 562 159 256 156 422 134 322 8 462 Ensemble Région 681 035 705 453 704 621 613 401 55 069

Source : Rapport annuel 1999 de la DIREL Mahajanga. 24 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Tableau 20 : Evolution récente du Cheptel Bovin

2000 2001 CIREL de Mahajanga 507 082 448 637 CIREL de Maevatanana 244 561 225 610 Total région 751 643 674 247

Source: Annuaire Statistique Agricole 2001.

b) Elevage Porcin : L’élevage porcin est relativement peu important dans la région. L’évolution de la production est la suivante :

Tableau 21 : Evolution de la production

1996 1997 1998 1999 Mahajanga I et II 6 050 5 200 1 012 980 Marovay 4 850 6 300 645 2 101 Ambato-Boéni 1 950 2 210 1 323 821 Mitsinjo 1 400 400 450 580 Soalala 00 20 20 15 Maevatanàna 10 889 14 092 22 050 5 280 Kandreho 3 519 14 100 14 200 6 600 Tsaratanàna 6 313 6 000 10 200 4 200 Ensemble Région 34 971 48 322 49 900 20 577

Source : Rapport annuel de l’année 1999 – DIREL Mahajanga

Tableau 22 : Evolution récente du Cheptel Porcin

2000 2001 CIREL de Mahajanga 12 121 8 776 CIREL de Maevatanàna 15 579 26 600 Total Région 27 700 35 376

Source : Annuaire Statistique Agricole 2001.

25 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Contraintes et Orientations du secteur Elevage

Contraintes - Vols de bœufs (troupeau, boeuf de trait, porcs, volailles), entraînant un abandon très sensible de l’élevage. - Difficulté d’approvisionnement en vaccins. - Coût exorbitant des produits vétérinaires. - Privatisation de la profession vétérinaire. - Feux de pâturage et de forêts. - Déforestation (apiculture). - Diminution de la surface pâturable.

I.3.4 La Pêche et les ressources halieutiques

a) Les Potentialités

D’après l’étude effectuée par la FAO en 1987–1990, les réserves de ressources halieutiques du pays sont estimées à 340 410tonnes pour les façades maritimes et 40 000tonnes pour la pêche continentale, 88 000tonnes pour l’aquaculture. Ce qui fait un total de 448 400T.

b) La Pêche Industrielle

La pêche industrielle est essentiellement maritime et vise surtout les crevettes, les poissons et les crabes. A Mahajanga, quatre sociétés s’occupent de la pêche industrielle.

Tableau 23: Production industrielle

Sociétés Activités Production (T) -Chalutage de crevettes -Crevettes : 4000à5000 T. -Exportation dans les pays -Poisson : 2500 T. SOMAPECHE asiatiques (Japon), Pays Européens -Chalutage de crevettes -Crevettes : 850 T. REFRIGEPECHE- Ouest -Exportation de crevettes -Poisson : 1500 T. -Pêche, Collecte de tout Moyenne annuelle produit halieutique -Crevettes : 250 à350 T. PECHEXPORT -Chalutage de crevettes. -Poissons.

26 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Sociétés Activités Production (T) -Pêche industrielle. -Chalutage de crevettes. CRUSTA-PECHE ND -Traitement des produits. -Vente locale.

Source : Ministère de la Pêche et des Ressources Halieutiques (2001).

c) La Pêche artisanale

La pêche artisanale est très importante dans la zone et dans l’ensemble du Province de Mahajanga en général.

Les Sociétés de pêche artisanale

-La SOGEDIPROMA

La SOGEDIPROMA distribue des matériels de pêche aux groupements des pêcheurs traditionnels, en contrepartie des produits capturés par ces derniers.

-La Pêche Export Elle a fourni des efforts pour mener à terme la réhabilitation des salles de traitement en 1999.

-La COPEMAD Le chalutier COPEMAD a été déclassé en artisanat en 1999.

Volume de production de la pêche artisanale

Tableau 24 : Sociétés ayant une base à terre.

Nombres de Production (T) Nom des Sociétés Produits ciblés vedettes Poisson Crevette Crabe SOGEDIPROMA 15 Poisson 75 95 55 Crevette PECHEXPORT 4 Poisson 110 145 - Crevette COPEMAD 1 Poisson 55 9 - Crevette

Source : Ministère de la Pêche et des Ressources Halieutiques.

27 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

I.3.5 L’industrie

L’industrie joue un rôle important à l’échelle nationale. Dans la région, les industries légères telles que Agro-alimentaire, textiles représentent la majorité des Industries locales. Parmi les industries les plus connues, citons entre autres :

La FITIM (fabrication de sacs) ; HASYMA (Traitement des cotons) ; la SIRAMA (sucrerie) ; la SOMAPECHE (Ressources halieutiques) ; la SOCOTA (Textile) ; le PROBO (Agro-alimentaire) ; la SANCA (cimenterie).

I.3.6 Le Tourisme

a) Les atouts du tourisme à Mahajanga

Le tourisme à Mahajanga est à double vocation : - Tourisme national - Tourisme international Si Mahajanga ne peut rivaliser avec Nosy-Be comme station balnéaire, la mer et le soleil peuvent procurer de la détente et du bon temps. Le fait d’être en dehors des grands circuits offerts par les Opérateurs Touristiques peut constituer un certain charme et un attrait. En outre, de nombreux petits circuits très diversifiés peuvent être proposés à l’intérieur du Province. La population en majorité jeune, n’oppose pas de résistance au phénomène du tourisme, au contraire, on sent une certaine envie de communication et que la sécurité des touristes n’a pas posé de problèmes aux autorités locales.

b) Le littoral et l’ensoleillement

La ville de Mahajanga offre 5 Km de plage de sable fin, alterné par de rares endroits d’escarpements rocheux qui ajoutent un cachet exotique et intime. On dispose au total 250 000m² de plage de la jetée Schneider (village touristique) à Amborovy et lors des jours d’affluence, on peut disposer de 500m² par baigneur. Cette plage continue vers Ampazony et la baie de Narindra. Il y a moins de 100 jours de pluie par an et on est assuré d’avoir du soleil même si la mer est parfois teintée de rouge brique par le limon charrié du fleuve du Betsiboka.

28 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

c) Les circuits Touristiques

Les circuits en ville

- Plages du village touristique et d’Amborovy. - Boulevard Mareor de la Corniche. - Le Port aux boutres et visite de vieilles maisons arabes, indiennes du XVIIIe Siècle. - Les rues de Mahabibo. - Les Cathédrales, les mosquées et églises. - Les visites d’usines : SOTEMA, SOMAPECHE, SOPEBO, FAMAMA etc.

Les circuits en Mer

-Au Nord, vers la baie de Narindra et les îles RADAMA en passant par les Criques et les Tsingy d’Ambondro-Ampasy et particulièrement les plages de la pointe Maromony (Pêche sous-marine) -Au Sud, la baie de Baly : Soalala

Les Autres Circuits

Le Trekking :

-Mandritsara – Mananara ; Mananara Nord est un refuge pour les espèces rares. -Mandritsara- Andilamena ; passant par la réserve spéciale d’Ambiniviny. -Bealanana –Andilamena ; passant par les contre forts de Tsaratanàna. -Région de Soalala pour découvrir le Tsingy de Mamoroka. -Région d’ Antsalova pour découvrir le Tsingy de Bemaraha et les gorges de Manambolo.

d) Les Infrastructures d’accueil

A Mahajanga ville - Nombres de chambres dans les hôtels « Etoilés » : 116 chambres, 34 bungalows et 462 places/ lits. - Nombres de chambres dans les hôtels classés : « RAVENALA » : 109 chambres, 10 bungalows et 335places/lits.

29 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Dans les chefs lieux des sous- préfectures

-Marovoay : 1 hôtel avec 11 chambres. -Maevatanana : 3 hôtels avec 16 chambres. -Ambato-Boéni : 1 hôtel avec 8 chambres. -Mitsinjo : 1 hôtel avec 6 chambres.

Les autres Sous préfectures ne disposent d’aucune infrastructure d’accueil

e) Informations statistiques Touristiques :

Tableau 25 : Nombre des visiteurs non-résidents (1992-2002).

Année 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Arrivée des visiteurs non- 53655 55102 65840 74619 82681 100762 121207 138253 160071 170280 62000 résidents aux frontières Recettes en devises au titre 66,5 74,26 145,19 187,6 262,35 371,15 426,30 625,92 821,03 756 243,9 du tourisme (milliards Fmg)

Tableau 26 : Répartition des visiteurs non-résidents par pays d’origine

France 38,6% 35,1% 30,6% 31,6% 34,4% 34,4% 51% 54% 55% 56% 52% Réunion - - 6,4% 5,9% 5,51% 5,5% 4% 8% 9% 10% 5% Maurice ------3% 5% 6% 5% - Amérique 4,7% 7,3% 8,1% 7% 6,8% 6,8% 2% 5% 4% 4% 5% Angleterre 4,4% 5,1% 6% 6% 4,8% 4,8% - 3% 3% 3% 4% Suisse 8,1% 7,0% 8,6% 7,8% 7,1% 7,1% 3% 2% 2% 2% 3% Allemagne 19,3% 20,1% 20,3% 20,6% 17,8% 17,8% 4% 4% 4% 4% 5% Italie 7,5% 8,9% 8,9% 8% 8,4% 8,4% 6% 6% 5% 5% 5% Autres - - - - - 15,2% 27% 13% 12% 11% 20%

Source : Min Tourisme / Min Police Nationale.

Les visiteurs non-résidents ont des motifs de visite, tels que : - Le Tourisme (Loisirs, vacances, sport, écotourisme, aventure, découverte) - Le travail (mission, affaires, séminaires) - La visite de famille. Leur durée moyenne de séjour est d’environ 15 jours, et en majorité, ce sont ceux de nationalités françaises qui sont les plus représentées.

30 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Voici les données statistiques de : 1992-2002, pour établir les prévisions futures.

Année 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Nbre de 53655 55102 65840 74619 82681 100762 121207 138253 160071 170280 62000 visiteurs non- résidents

Graphe :

Données statistiques 200000 150000

Série1 100000 50000

0 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 Années Nombre des visiteurs non résidents

En adoptant le modèle linéaire comme méthode de prévision (Cf.Annexe ; P. I-IV), on aboutit aux résultats suivants, représentés sous forme de tableau :

Tableau27 : Prévision des visiteurs non résidents

ANNEES (2003-2019) Nombres de visiteurs 2003 150457 2004 159102 2005 167746 2006 176391 2007 185036 2008 193681 2009 202325 2010 210970 2011 219615 2012 228260 2013 236904 2014 245549 2015 254194 2016 262839 2017 271483 2018 280128 2019 288773 31 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CHAPITRE II – ETATS DES TRAFICS – FRETS – PASSAGERS.

II.1 ETAT DES TRAFICS

II.1.1 Mouvement des avions Dans le cadre du service aérien, les vols intérieurs (zone nationale) et les vols extérieurs (zone régionale) en direction de l’Aéroport d’Amborovy sont récapitulés dans les tableaux suivants. Le nombre de trafics est représenté mensuellement, pour une période : 1996-2001, qui regroupe les mouvements d’arrivée et de départ des avions.

Tableau 28: Comparaison des mouvements nationaux.

Mois 1996 1997 1998 1999 2000 2001 TOTAL JAN 221 209 225 226 262 240 1383 FEV 208 179 234 214 237 227 1299 MAR 221 195 245 227 254 266 1408 AVR 202 219 230 236 258 242 1387 MAI 221 220 232 276 250 241 1440 JUIN 207 216 214 265 244 225 1371 JUL 202 228 227 281 255 240 1432 AUG 194 234 217 281 252 252 1430 SEP 202 213 215 266 255 220 1371 OCT 220 228 237 268 259 231 1443 NOV 199 230 215 251 235 225 1355 DEC 204 234 231 263 254 231 1417 TOTAL 2500 2605 2722 3054 3015 2840

Source : DCE/ STAT ;(ADEMA).

Tableau 29 : Comparaison des mouvements régionaux

Mois 1996 1997 1998 1999 2000 2001 TOTAL JAN 28 42 26 46 35 27 204 FEV 35 35 24 40 34 25 193 MAR 37 30 28 44 35 32 206 AVR 23 25 42 34 32 24 180 MAI 34 24 37 39 34 28 196 JUIN 38 26 33 35 26 22 180 JUL 45 30 35 35 32 29 206 AUG 45 29 34 36 38 34 216 SEP 37 25 34 36 33 35 200 OCT 35 32 36 36 33 25 197 NOV 43 25 47 32 35 33 215 DEC 45 20 46 37 29 26 203 Total 445 343 422 450 396 340

Source : DCE/ STAT ; (ADEMA).

32 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Graphe :

Total des trafics régionaux et nationaux

1600 1400 1200 1000 TOTAL NAT 800 600 TOTAL REG 400 200 0

I N V R R A N L G P T V C I U U E E JA FE MA AV M JU J A S OC NO D

Tableau 30: Total des trafics nationaux et régionaux (1996-2001).

ANNEE 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Nombre de 2945 2948 3144 3504 3411 3180 Trafics

II.1.2 Prévision des trafics.

Xi 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Yi 2945 2948 3144 3504 3411 3180

Xi : Nombre d’années.

Yi : Nombre total des trafics:(NAT+REG).

Tableau31 : Prévision des trafics nationaux et régionaux (2004-2020). X 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Y 3682 3781 3883 3988 4095 4205 4319 4435 4554 4677 4803 4932 5065 5201 5342 5484 5633

En adoptant le modèle exponentiel comme méthode de prévision (Cf.Annexe ; P. I-IV), on aboutit aux résultats ci- dessus, représentés sous forme de tableau :

33 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

II.2 SITUATION DES FRETS

II.2.1 Masse des frets

Le « FRET » exprime le volume de marchandises ou de cargaisons destiné à être transporté par un avion ou autres, que l’affréteur ou l’expéditeur devrait acquitter des frais de transport. Les tableaux suivants donnent au niveau des zones nationales et régionales, la masse des frets exprimée en « Tonnes » , regroupée mensuellement pour une période : 1996-2001.

Tableau 32: Comparaison des frets nationaux.

Mois 1996 1997 1998 1999 2000 2001 TOTAL JAN 19 20 15 18 14 13 99 FEV 20 24 18 20 15 15 112 MAR 27 22 26 19 20 19 133 AVR 22 22 21 18 13 15 111 MAI 22 21 18 13 16 11 101 JUIN 20 17 15 18 13 15 98 JUL 16 24 17 19 13 10 99 AUG 15 16 13 17 13 11 85 SEP 17 18 13 16 13 10 87 OCT 21 20 18 13 14 10 96 NOV 17 14 18 15 13 12 89 DEC 18 15 23 18 16 10 100 Total 233 232 215 203 173 150

Source : DCE/STAT ; (ADEMA).

Tableau 33 : Comparaison des frets régionaux.

Mois 1996 1997 1998 1999 2000 2001 TOTAL JAN 8 7 8 7 1 2 33 FEV 19 12 11 6 1 1 50 MAR 13 13 13 7 1 2 49 AVR 8 12 8 1 0 0 29 MAI 15 8 6 2 1 0 32 JUIN 17 9 5 2 1 1 35 JUL 16 8 4 2 0 1 31 AUG 12 5 4 2 1 1 25 SEP 6 4 2 2 0 0 14 OCT 7 5 4 1 0 0 17 NOV 8 6 4 2 0 0 20 DEC 8 10 11 4 1 1 35 Total 137 99 80 39 8 11

Source : DCE/STAT; (ADEMA).

34 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Graphe :

Total des frets régionaux et nationaux

140 120 100 80 TOTAL NAT 60 TOTAL REG 40 20 0 I N V R R N L G P T V C A E A U U J F M AV MA JUI J A SE OC NO DE

Tableau 34: Moyenne saisonnière des FRETS (NAT. REG) ; 1996-2001.

Mois Jan. Fev. Mar. Avr. Mai. Juin. Juil. Aug. Sep. Oct. Nov. Dec. Masse 22 27 30,4 23,4 22 22,4 21,7 18,5 17 19 18,4 22,6 (Tonnes)

II.2.2 Prévision des frets.

Xi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Yi 22 27 30,4 23,4 22 22,4 21,7 18,5 17 19 18,4 22,6 Xi : Nombre de mois

Yi : Moyenne saisonnière des frets Tableau 35: Prévision moyenne des FRETS sur une période de 5 ans.

PERIODES 2002-2007 2008-2013 2014-2019 MOIS JAN 27,6 30,6 33,6 FEV 28,3 31,4 34,4 MAR 29,2 32,1 35,2 AVR 29,9 32,9 36 MAI 22,8 23,6 24,4 JUIN 23,2 24 24,8 JUL 19,9 21,2 22,5 AUG 20,2 21,5 22,7 SEP 20,4 21,7 23 OCT 20,6 21,9 23,3 NOV 20,8 22,1 23,5 DEC 21 22,3 23,7

35 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

II.3 ETAT DES PASSAGERS :

II.3.1 Flux annuel des passagers Les passagers sont constitués principalement par des touristes, voyagistes, hommes d’affaires, familles et autres qui sont en visite ou à la découverte de la région. Le nombre de passagers en vols national et régional est représenté dans les tableaux suivants pour une période : 1996-2001. Tableau36 : Comparaison des nombres de PASSAGERS- Vols nationaux.

Mois 1996 1997 1998 1999 2000 2001 TOTAL JAN 5055 5540 4564 5697 5189 4512 30557 FEV 4379 5078 5411 5531 4894 4459 29770 MAR 5093 6027 5452 5837 4846 5190 32445 AVR 5615 6109 6240 5209 5377 5474 34024 MAI 5325 5604 5488 4678 5563 4930 31588 JUIN 4994 5451 5074 4607 5230 4660 30016 JUL 6574 7640 6520 6413 6161 5926 39234 AUG 7621 8022 8194 7113 7531 6403 44884 SEP 6037 6049 5872 5689 5136 5003 33786 OCT 5513 5335 5715 5532 4694 4929 31720 NOV 5270 5205 5707 5054 4002 4948 30186 DEC 5918 5622 6188 5992 4837 3931 32488 Total 67412 71682 70425 67352 63462 60365

Source : DCE/STAT;( ADEMA).

Tableau37 : Comparaison des nombres de PASSAGERS- Vols régionaux.

Mois 1996 1997 1998 1999 2000 2001 TOTAL JAN 492 778 699 1359 1036 798 5362 FEV 459 419 652 935 548 636 3721 MAR 477 545 711 1080 760 624 4197 AVR 443 545 1248 959 500 529 4224 MAI 661 517 868 847 758 953 4604 JUIN 743 752 716 713 528 609 4061 JUL 870 1092 1127 1111 831 1038 6114 AUG 1545 1209 1446 1499 1611 1446 8756 SEP 957 1081 1327 1238 791 838 6234 OCT 740 776 916 733 587 706 4458 NOV 559 784 1003 739 712 792 4589 DEC 842 876 1522 1072 789 706 5807 Total 8988 9446 12237 12285 9451 9720

Source : DCE/ STAT ; (ADEMA).

36 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Graphe :

Total des passagers nationaux et régionaux

50000 45000 40000

35000 30000 Série1 25000 Série2 20000 15000 10000 5000 0 Jan Fev Mar Avr Mai Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Tableau38: Moyenne saisonnière des passagers (NAT+REG) : 1996-2001

ANNEE Jan. Fev. Mars. Avr. Mai. Juin. Jul. Aug. Sep. Oct. Nov. Déc. Nbres de 5986 5583 6108 6375 6033 6580 7558 8941 6670 6030 5796 6383 Passagers

II.3.2 Prévision des PASSAGERS :

Xi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Yi 5986 5583 6108 6375 6033 5680 7558 8941 6670 6030 5796 6383 Yi : Moyenne saisonnière des passagers (NAT+REG).

Tableau39 : Prévision moyenne des PASSAGERS sur une période de 5ans.

PERIODE 2002-2007 2008-2013 2014-2019 MOIS JAN 6744 7509 8360 FEV 6804 7576 8436 MAR 6865 7645 8511 AVR 6927 7713 8588 MAI 6990 7782 8668 JUIN 7053 7852 8744 JUL 746 7923 8821 AUG 7180 7995 8900 SEP 7245 8066 8981 OCT 7310 8139 9061 NOV 7376 8212 9143 DEC 7442 8287 9225

37 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CHAPITRE III - APERÇU GENERAL DU PROJET.

III.1 PRESENTATION ET LOCALISATION DU PROJET

Notre projet consiste en « l’Etude de prolongement et de renforcement de la piste d’envol 14/32, pour dégagement du Boeing 747-400 en pleine charge », ayant pour but de permettre l’exploitation de la piste en toute sécurité, d’un gros porteur de type B 747-400, selon l’hypothèse de trafics de : 1 mouvement par jour, pendant 10 ans.

A cet effet, il est nécessaire de : - Prolonger la piste, afin que la longueur soit suffisante pour les besoins aux décollages et atterrissages de l’appareil ; - Renforcer la piste, pour que la structure de la chaussée ait une portance suffisante pour l’accueil de l’aéronef.

III.2 JUSTIFICATION DU PROJET.

Tout projet devrait s’appuyer sur des raisons significatives qui permettent de justifier sa réalisation. Ainsi, un tel projet permet de :

- Assurer la sécurité de la navigation aérienne, car pour des raisons météorologiques (brouillards), il se peut que la piste d’IVATO ne soit pas disponible et qu’il faudrait dérouter l’appareil vers un aérodrome de dégagement où il pourrait s’atterrir en toute sécurité. - Offrir l’opportunité à notre pays de s’ouvrir vers le monde extérieur et d’établir des liaisons internationales à travers le monde. - Améliorer nos échanges extérieurs, car l’appareil serait exploité à sa charge maximale, c’est-à-dire que le nombre des passagers ainsi que la masse des cargaisons et frets à bord de l’appareil, ne sont pas limités ou pénalisés. - Mettre en valeur les potentialités économiques de la région (Agriculture, Industrie, …) - Faire développer le secteur touristique, car toute transformation de la région en site balnéaire serait possible vu que les climats y sont favorables.

38 .

- PARTIE III - ETUDE TECHNIQUE

Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CHAPITRE I - APERÇU GEOLOGIQUE ET CLIMATIQUE

I.1 GEOLOGIE La région de Mahajanga est encastrée dans la bordure Nord-ouest du socle cristallin, caractérisée par un bassin sédimentaire constitué par une succession de formations monoclinales. La géologie comprend essentiellement des roches sédimentaires avec intercalation basaltique.

I.2 CLIMAT La région Nord-ouest de notre île est soumise au climat tropical à saison sèche, du fait du vent humide tel que le mousson qui souffle dans cette partie de l’île pendant la saison chaude et apporte la pluie jusque dans les Hautes terres centrales. Le tableau suivant nous renseigne sur les données de précipitation de l’année 2001.

I.2.1 Précipitation Tableau 40 : Données des précipitations (2001).

Mois Jan. Fev. Mars. Avr Mai Jun Jul Aug. Sept Oct. Nov Déc. Moyenne Précipitation 727,7 190,9 131,5 15,1 0,0 0,0 0,0 0,0 2,8 42,6 44,9 201,9 113,12 (RR) en cm

Source: Service météorologique.

I.2.2 Température -Les données de température sont mesurées en (°C). Tableau 41: Températures moyennes (1998-2002).

Mois Jan. Fev. Mars. Avr. Mai. Juin. Jul. Aug. Sept. Oct. Nov. Déc. Années 1998 28,9 28,1 29,2 29,1 27,3 25,35 25 25,8 27,5 28 28,6 27,5 1999 28 28 28,9 28,1 27,3 25,2 25,2 25,4 26,7 27,2 28,8 28,3 2000 27,6 27,8 29 28,3 26,9 25,4 25 25,8 26,3 27,7 28,6 28,4 2001 27,6 28,4 28,9 28,7 26,9 25 24,8 25,9 26,3 27,8 28,7 28,1 2002 28,1 28 28,7 28,5 27 25,3 25,5 25,7 26,6 28,2 29,3 28,8

Source : Service météorologique.

39 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

I.2.3 Vent Tableau 42 : Vitesse moyenne du vent (2002).

Moyenne Mois Jan Fev Mar Avr Mai Juin Jul. Aug Sep. Oct. Nov. Déc. annuelle Vitesse 9 9 8 8 10 11 13 14 12 13 14 11 11 (Km/h)

Source : Service météorologique. I.2.4 Pression Tableau 43 : Pression mensuelle (2002).

Moyenne Mois Jan. Fév. Mars. Avr. Mai. Juin. Jul. Aug. Sept. Oct. Nov. Déc. annuelle Pression 1011,2 1009,3 1011,5 1010,7 1014,1 1017,2 1018 1018,1 1015,9 1014 1013 1011,2 1013,68 (hPa)

Source : Service météorologique.

40 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CHAPITRE II - DESCRIPTION DE L’AEROPORT D’AMBOROVY-MAHAJANGA

II.1 INSTALLATIONS TERMINALES ET BATIMENTS

II.1.1 Aérogare C’est un bâtiment comprenant un comptoir d’enregistrement national et international, un buffet bar, le bureau d’ADEMA, le bureau de la Police, une boutique, un hall public. II.1.2 Bloc technique C’est une installation comportant les services nécessaires à la navigation / ASECNA, service météorologique, service de lutte contre les incendies (sapeur-pompier) II.1.3 Hangar fret Installation réservée pour le traitement des bagages et marchandises couvrant une surface de 60m2, située à proximité de l’aérogare et du bloc technique.

II.2 AIRES DE MOUVEMENTS Les Infrastructures aéronautiques existantes sont composées : - d’une piste d’envol - d’une bretelle - d’une aire de stationnement

II.2.1 La piste L’Aéroport de Mahajanga dispose d’une piste d’envol, correspondant à la déclinaison 14/32, c’est à dire 142°/312° dans la direction Nord-sud, où la direction du vent est la plus favorable au choix de l’emplacement de la piste. -La piste a une dimension de (2200 m x 45 m), et est en chaussée revêtue en enrobé bitumineux. Elle dispose de prolongement dégagé de (60 m x 45 m) au-delà du Seuil 32, et d’un prolongement d’arrêt de (200 m x 45 m) à l’extrémité du Seuil 14. -Des balisages matérialisés par des marquages au sol et des feux de bordures de piste permettent aux exploitants de guider leurs appareils dans la bonne direction.

II.2.2 La bretelle. C’est une voie de circulation de 25 m de large, se trouvant à 1000 m du seuil 14, et qui relie la piste avec l’aire de stationnement

41 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

II.2.3 L’Aire de stationnement

L’aire de stationnement fait partie de l’aire de mouvement couvrant une surface de (245m x 100m), et est recouverte de béton bitumineux. L’aire de stationnement se divise en deux zones : * Au Nord-est, une surface de (200 m x 100 m), réservée à l’emplacement des avions effectuant les vols nationaux - régionaux * Au Sud-ouest, une surface de (45 m x 100 m) affectée à l’aviation générale. Il est à savoir que cette aire de stationnement est capable d’accueillir à la fois, 3 appareils de type Airbus A-320.

42 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CARTE D’APPROCHE A VUE

Source: ASECNA (Agence pour la Sécurité de la Navigation Aérienne).

43 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CARTE D’ATTERRISSAGE A VUE

Source: ASECNA (Agence pour la Sécurité de la Navigation Aérienne).

44 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CHAPITRE III - ETUDE DE PROLONGEMENT DE LA PISTE

III.1 SPECIFICATION DES DISTANCES DECLAREES

On doit exprimer de façon précise et compréhensible les différentes distances de piste applicables à l’atterrissage et au décollage des avions.

De ce fait, on utilise l’expression « distances déclarées » pour désigner les distances ci- après caractérisant une piste donnée :

- Distance utilisable pour l’accélération arrêt (D.A.A) : Distance de roulement utilisable au décollage augmenté de la longueur du prolongement d’arrêt, s’il y en a.

- Distance de décollage (D.D) : Distance de roulement utilisable au décollage augmentée de la longueur de prolongement dégagé, s’il en existe.

- Distance de roulement au décollage (D.R.D) : Longueur de piste déclarée comme étant utilisable, et convenant pour le roulement au sol d’un avion au décollage.

Notons que, si la piste ne comporte ni prolongement d’arrêt, ni prolongement dégagé, et que le seuil est situé à l’extrémité de piste, alors ces distances devraient normalement avoir la même longueur.

Pour chaque type d’appareil, la distance de décollage et la longueur d’atterrissage varient, selon les caractéristiques de performance et aux paramètres influant sur la propriété de l’appareil.

III.2 DETERMINATION DE LA LONGUEUR DE LA PISTE

Pour la détermination de la longueur de la piste, il est nécessaire de prendre en considération les besoins au décollage et à l’atterrissage des appareils auxquels la piste est destinée. Il existe deux méthodes faisant intervenir d’une part, les conditions climatiques et contraintes topographiques du lieu d’emplacement de l’aérodrome et d’autre part aux caractéristiques de performance de l’appareil.

45 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

III.2.1 Première méthode

La longueur réelle d’une piste est obtenue, en appliquant à la longueur de base (Lo), un coefficient correcteur noté « C », tenant compte de l’Altitude de l’aérodrome, de la Température de référence et de la Pente moyenne de la piste.

Le coefficient correcteur « C » est obtenu, à partir de la formule suivante : ⎛ N ⎞⎛ N ⎞⎛ N ⎞ C = ⎜1+ 1 ⎟⎜1+ 2 ⎟⎜1+ 3 ⎟ ⎝ 100 ⎠⎝ 100 ⎠⎝ 100 ⎠ Avec : ⎛ N ⎞⎛ N ⎞ ⎜1+ 1 ⎟⎜1+ 2 ⎟ ≤ 1,35 ⎝ 100 ⎠⎝ 100 ⎠

* N1 : Coefficient de correction d’Altitude. 7h N1 = 300

Avec : h : Altitude moyenne de l’Aérodrome.

* N2 : Coefficient de correction de Température. Soient : T : Température de référence ou la moyenne des maxima quotidiens du mois le plus chaud. t : Température en atmosphère standard à l’altitude de l’aérodrome correspondant au point le plus élevé de l’aire d’atterrissage. Notons que dans les conditions standard, on considère : -L’altitude au niveau de la mer. -La pression de 1013,2 hPa. -Température moyenne de 15°C. -Pente de piste nulle. Le gradient thermique en atmosphère standard est égal à : -0,0065 [°C/m] donc : t = (15 - 0,0065h) °C. Soit :

N2 = T-t.

46 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

* N3 : Coefficient de correction de pente On se borne à considérer la pente moyenne « p » en [cm/m], définie par le quotient de la dénivelée maximale exprimée en [cm] de deux points de la piste dans son extension maximale par la longueur correspondante de la piste exprimée en (m), sans tenir compte des pentes intermédiaires aux différents points de la piste. Selon la norme de l’ITAC (Instructions Techniques aux Aérodromes Civils).

N3 = 10p et p en (%).

III.2.2 Deuxième méthode Par cette méthode, on considère les paramètres de performance des avions influant sur la longueur de piste. Pour cela, on doit analyser la relation entre les caractéristiques de l’appareil et les spécifications de longueur des pistes. Parmi les caractéristiques de l’appareil, on tient compte des facteurs suivants : - Termes opérationnels (vitesse de décision, vitesse de décollage, vitesse d’atterrissage) - Type et puissance du moteur. Et, pour les spécifications de longueur des pistes (Cf.Annexe ; P. V-X), on prend les dimensions suivantes : - Distance de décollage. - Longueur d’atterrissage.

III.3 PRINCIPES DE CALCUL DES LONGUEURS DE PISTE

III.3.1 Détermination de la longueur de BASE : La longueur de base (distance de référence) est déterminée dans les conditions standard en fonction des valeurs imposées par le constructeur, et est propre pour chaque type d’appareils convenant à leurs besoins opérationnels. D’après les données émanant du service aérien d’IVATO, on a les dimensions suivantes pour un B.747-400; - Distance de décollage : 3320m - Longueur d’atterrissage : 2130m

En moyennant ces deux valeurs, on aura : ⎛ 3320 + 2130 ⎞ L0 = ⎜ ⎟ m ⎝ 2 ⎠

47 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Lo = 2725m Ce résultat indique qu’au moins la longueur de piste à concevoir sera égale à cette valeur, et pour être conforme aux conditions atmosphériques ambiantes, on doit tenir compte des facteurs de correction généraux « C ». Selon la norme établit par l’ITAC (Instructions Techniques aux Aérodromes Civils) L’altitude considérée serait au niveau du point moyen de l’aérodrome. ⎛ N ⎞⎛ N ⎞⎛ N ⎞ C = ⎜1+ 1 ⎟⎜1+ 2 ⎟⎜1+ 3 ⎟ ⎝ 100 ⎠⎝ 100 ⎠⎝ 100 ⎠

* N1 : Coefficient de correction d’ALTITUDE. D’après les informations obtenues au niveau du service aéronautique : Altitude moyenne de l‘aérodrome : [(26.00 +8.00)/2] m = 17.00 m. On a : 7h N1 = 300 AN : N1 = 0,397

* N2 : Coefficient de correction de TEMPERATURE. On a :

N2 = T- t. Avec ; T : Moyenne des maxima quotidiens du mois le plus chaud. t : Température en Atmosphère standard à l’Altitude moyenne. - A partir des données de la service météorologique : T : 34,2 °C t : 15-0,0065 (17) = 14,89°C

AN : N2 = 19,31 Et l’on a: ⎛ N ⎞⎛ N ⎞ ⎜1+ 1 ⎟⎜1+ 2 ⎟ ≤ 1,35 ⎝ 100 ⎠⎝ 100 ⎠ AN : (1.00397)*(1.1931) = 1.197 ≤ 1.35

* N3 : Coefficient de correction de PENTE.

N3 = 10.p Avec ; p : pente moyenne de la piste = 0,77%

AN : N3 = 7,7

Donc : C= (1+ N1/100)* (1+ N2/100)* (1+ N3/100)

48 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

C = 1,289 ≈ 1,29 III.3.2 Calcul de la longueur réelle de la piste

Après application du coefficient correcteur, on obtient la valeur de la longueur réelle de la piste :

L = 1,29* Lo L = (1,29* 2725) m L = 3515m. D’où, on aura finalement : * La longueur de base : 2725 m. * La longueur réelle de la piste : 3515 m * La longueur de la piste existante : 2200 m. * La longueur de prolongement : 1315 m.

III.4 VARIANTES D’EXTENSION

Les variantes d’extension de la piste au-delà des deux seuils dépendent des facteurs suivants : - Contraintes existantes au lieu d’emplacement (Obstacles et reliefs) - Longueur et espace disponible au-delà de la limite de la zone aéroportuaire - Conditions favorables qui permettent aux aéronefs d’exploiter en toute sécurité la piste, lors de son atterrissage et décollage. Ainsi, il est nécessaire de savoir que : - Le bord de la mer se trouve à 1250m du seuil 14 et aucun obstacle gênant à la circulation aérienne ne se trouvait à l’intérieur de la bande d’envol (3715 m x 150 m), à part l’existence d’un VOR (Cf.Illustrations ; v) qui est un dispositif d’approche et de guidage se situant au-delà des deux seuils, à 200 m du seuil 14 et à 1650m du seuil 32.

* Le schéma suivant illustre le plan d’extension de l’aérodrome dans la bande d’envol :

49 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

PLAN D’EXTENSION

50 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CHAPITRE IV - NOTION ET DIAGNOSTIC DES CHAUSSEES

IV.1 NOTION DE LA CHAUSSEE

IV.1.1 Définition

‘Une chaussée’ est une structure d’aménagement terrestre destinée à recevoir les trafics des véhicules en tout temps, dans les conditions de confort et de sécurité des usagers. *Afin d’assurer ces rôles, la chaussée doit répondre aux impératifs suivants : -Diffuser les charges pour que les contraintes soient admissibles au niveau du sol support. - Etre imperméable, pour que l’eau ne parvienne pas jusqu’au sol support, pour diminuer sa portance. - Présenter une bonne adhérence afin que les charges circulent en toute sécurité.

- Chaussée aéronautique:

C’est une chaussée destinée à recevoir les trafics des avions. Les chaussées aéronautiques présentent les mêmes structures que les chaussées routières mais, elles diffèrent de par : - Les charges élevées, pression des pneumatiques, contraintes et caractéristiques - physiques telles que : pentes (longitudinales, transversales), largeur…

IV.2 STRUCTURES DE LA CHAUSSEE

IV.2.1 Couches de chaussée

Une chaussée est constituée par la superposition d’un certain nombre de couches. - Couche de surface : Couche de roulement. Couche de liaison (facultatif). - Assise de chaussée : Couche de base. Couche de fondation. - Plateforme : Couche de forme (facultatif). - Sol support.

51 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

IV.2.2 Rôles et caractéristiques des couches de chaussée

a) Couche de surface

La couche de surface doit supporter les agressions de surface, sans causer des dommages sur l’état de la chaussée. Ainsi, cette couche doit : - Résister aux actions tangentielles (effort de freinage) qui peuvent provoquer le glissement des couches - Résister aux efforts dynamiques qui peuvent entraîner la dispersion des granulats et de les libérer du liant. - Transmettre des pressions élevées - Imperméabiliser la chaussée,

Les caractéristiques que doivent avoir une couche de surface sont : * La rugosité (pour permettre une bonne adhérence entre les pneumatiques et la surface). * L’Uni (pour présenter une bonne intégrité de l’état de surface, et d’assurer un confort de roulement).

b) Assises de chaussée

Les couches constitutives de l’assise de chaussée doivent supporter et transmettre les efforts verticaux au sol de fondation, sans causer des déformations excessives au sol de fondation. L’assise de chaussée travaille par flexion des couches, générateur de contraintes de traction à la base des couches. Les propriétés auxquelles les couches de l’assise de chaussée doivent satisfaire sont :

- Résister aux contraintes de compression en partie supérieure des couches. - Résister aux contraintes de traction en partie inférieure des couches. - Diffuser les charges au sol de fondation, sans causer des déformations excessives (tassement) au sol de fondation. - Résister au glissement relatif des couches, entraînant la fragmentation des granulats.

52 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

c) Couche de forme

- Régler le fond de forme, afin de permettre la mise en œuvre des couches de chaussée en épaisseur aussi constante que possible. - Homogénéiser la portance du fond de forme, pour faciliter les travaux de compactage.

IV.2.3 Matériaux constitutifs des couches de chaussée

a) Couche de surface : La couche de surface est constituée par du béton bitumineux (BB) qui possède les propriétés suivantes : * Résister aux efforts de frottement, induits par les actions des pneumatiques. * Résister au température élevée, qui peut entraîner la déformation par fluage. * Présenter une bonne compacité, pour la liaison (bitume + granulat).

b) Assise de chaussée : (Couche de base, Couche de fondation). Tableau 44 : Types de matériaux pour Assise de chaussée.

Types de matériaux Emploi en CB Emploi en CF -Enrobé au liant hydrocarboné à chaud de type : OUI NON -GRAVE BITUME. -Matériaux traités au liant hydraulique de types : -GRAVE CIMENT ; GRAVE LAITIER ; GRAVE CENDRE ; NON déconseillé SABLE CIMENT. -Grave concassée non traitée : (GCNT : 0/315). OUI OUI -Matériaux traités au liant hydrocarboné à froid : déconseillé déconseillé -GRAVE EMULSION.

c) Notion d’équivalence des matériaux

L’équivalence des matériaux tient compte des qualités mécaniques de chacune des couches. Elle fait intervenir l’épaisseur équivalente d’une couche qui est égale à l’épaisseur réelle de mise en œuvre, multipliée par un coefficient numérique (coefficient d’équivalence). Les valeurs des coefficients d’équivalence des matériaux constituants une chaussée neuve sont données dans le tableau suivant :

53 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Tableau 45 : Valeurs des coefficients d’équivalence. Matériaux Coefficients d’équivalence - Béton bitumineux à module élevé (BBME). 2,5 - Béton bitumineux (BB). 2 - Enrobé à module élevé (EME). 1,9 - Grave bitume (GB). - Béton maigre. 1,5 - Grave traitée au liant Hydraulique. - Grave émulsion. 1,2 - Grave concassée non traitée (GCNT). 1 - Sable ciment. - Grave roulée. 0,75 - Sable. 0,5 A défaut des valeurs, on fait appel à la formule suivante : a = E /500 1 / 3 i []i

ai : coefficient d’équivalence de la couche (i)

Ei : Module d’élasticité de la couche (i) en : [Mpa] Remarque Ces coefficients d’équivalence expriment que 1cm de (BB) est équivalent à 2 cm de grave non traitée (GCNT).

IV.2.4 Types de structures

On distingue les types de structures SOUPLES et RIGIDES. - On appelle chaussée souple, une chaussée comportant des matériaux bitumineux et constituée des structures suivantes : Couche de roulement : Béton bitumineux ⇒ Assise de chaussée : Grave naturel ⇒ Plate forme : Sol ⇒

Couche de roulement : Béton bitumineux ⇒ Assise de chaussée : Grave bitume ⇒ Grave naturel ⇒ Plate forme : Sol ⇒

Ce type de structure travaille en répartissant la pression sur le sol. Le critère de dimensionnement est la contrainte admissible au niveau de la plate-forme, en tenant compte des données physiques telles que le CBR.

54 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

- On appelle chaussée rigide, une chaussée comportant des matériaux traités au liant hydraulique (Béton de ciment).

Béton de ciment ou Béton de ciment Grave naturel Béton maigre Sol support Sol support

L’originalité de ces structures rigides est de présenter une couche de roulement et de base confondue (Béton de ciment), cette couche assure un rôle à la fois fonctionnel (adhérence) et structurel (diffusion de la charge).

a) Critères de choix des types de structures Avant de fixer le choix sur le type de structure, on doit tenir compte des facteurs ci-après : - Destination de la chaussée. - Coût d’investissement. - Techniques et savoir faire. - Disponibilité des matériaux. - Qualité du sol support. - Conditions climatiques. - Conjonctures. A Madagascar, la plupart des chaussées à réhabiliter ou nouvellement construites, sont réalisées en structures souples du fait de : - L’investissement moins coûteux. - La maîtrise des techniques et savoir faire. - La facilité et rapidité de l’entretien. Ainsi, nous ferons le choix d’une STRUCTURE SOUPLE pour l’aménagement de la piste d’envol. En terme de construction de chaussées aéronautiques, on utilise couramment ce type de structure.

IV.3 DIAGNOSTIC ET SONDAGES GEOTECHNIQUES

IV.3.1 Diagnostic de la chaussée Il est à savoir que la dernière intervention sur la piste date de 2001, exécutée par l’Entreprise COLAS qui était le titulaire des travaux.

55 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Lors de la descente sur terrain, on a fait des relevés de dégradation sur la piste et ses environs immédiats, ainsi que la reconnaissance du site. Par examen visuel, on a constaté que la piste présente encore un bon état de surface, à part quelques dégradations apparentes (Cf.Illustrations; iii-iv).

• Fissures de fatigue ; • Désenrobage, brûlure, dépôt de gomme ; • Réparations ponctuelles dégradées.

a) Les fissures de fatigues Les fissures de fatigues sont des fissures longitudinales apparaissant généralement dans les traces des atterrisseurs. Elles sont accompagnées par des fissures transversales à intervalles aléatoires formant des ramifications. Les causes possibles de cette dégradation sont : Fatigue de la chaussée ; Sous dimensionnement d’une ou plusieurs couches de chaussées ; Diminution de la portance du sol support par déficience de drainage. Les fissures de fatigue vont entraîner l’infiltration d’eau dans le corps de chaussée, qui va évoluer par la suite à des faïençages de fatigue et à des départs de matériaux.

On adopte les solutions en fonction de la gravité de la dégradation, dépendant de l’ouverture des lèvres de fissures. Comme solution, on procède au colmatage au moyen de coulis bitumeux (sable enrobé), ou à une réfection localisée dans le cas où les fissures sont de gravité élevée. b) Désenrobage / Brûlure

Le désenrobage est dû à la séparation du mastic (liant + fines) et des granulats, avec éventuellement départ de ces derniers.

Les causes possibles de cette dégradation sont : • le vieillissement du liant. • les brûlures dues au souffle des réacteurs. Cette dégradation va entraîner l’altération de l’étanchéité de surface, causant l’infiltration d’eau dans le corps de la chaussée. La solution à adopter est l’épandage du liant et de granulats, suivi de compactage sur la partie désenrobée. 56 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

c) Dépôt de gomme Le dépôt de gomme est dû au dépôt de caoutchouc localisé dans la zone de toucher des roues. La cause probable de cette dégradation est l’usure des pneumatiques des avions lors de la mise en rotation des roues aux atterrissages. Cette dégradation entraîne l’altération de l’adhérence de la chaussée, causant la perte de l’intégrité de surface telle que la rugosité. Comme solution, on procède à un thermo soufflage qui consiste à un lavage à haute pression de vapeur sur la zone dégradée. d) Réparations ponctuelles dégradées Cette dégradation est due au défaut de mise en œuvre lors de l’exécution des travaux : • Mauvaise qualité des matériaux d’apport • Défaut de compactage Comme solution, on procède nouvellement à une réfection localisée sur la partie dégradée. IV.3.2 Reconnaissance du site La reconnaissance du site a permis d’identifier les lieux de gîte d’emprunt et de carrière pour la recherche des matériaux. Au fait, le lieu d’emprunt se trouve au pK. 3+500 d’Amborovy, sur la route menant vers le cirque rouge, d’accès praticable en toute saison. La carrière de Belobaka est l’unique gisement rocheux exploitable à Mahajanga, situé au pK. 11 + 050 de la RN.4, et légèrement en retrait sur 800 m environ, côté gauche. La nature de la roche en place est caractérisée par du calcaire gréseux et se présente par banc homogène. Le volume restant et exploitable est estimé à 25.000m3, et les matériaux pourront être utilisés comme couche de base et couche de roulement.

IV.3.3 Sondages géotechniques a) Coupe de la chaussée En résumé, la structure de la chaussée constituant la piste d’envol et les accessoires de l’aérodrome de Mahajanga est donnée ci- après : -Piste d’envol Béton bitumineux : 5 à 12cm Béton bitumineux : 7 à 10cm (Ancien revêtement) GCNT 0/40 : 20 à 24cm Sol de plateforme : Sable argileux jaunâtre à bariolé.

57 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

-Bretelle Béton bitumineux : 5cm Béton bitumineux : 3cm (Ancien revêtement) Grave bitume : 8cm GCNT 0/40 : 32cm Sol de plateforme : Sable limoneux. -Aire de stationnement Béton bitumineux : 5 à 6cm Béton bitumineux : 3cm (Ancien revêtement) Grave bitume : 5 à12cm GCNT 0/40 : 30 à 33cm Sol de plateforme : Sable limoneux. b) Résultats des essais in situ Les essais in situ comprennent les mesures de la densité en place sur chaque couche traversée. Les tableaux de récapitulation des résultats sont donnés ci après :

Tableau 46: Résultats des essais in situ (sol de plateforme).

Sondage Caractéristiques en place Caract.OPM ΔW

γ (KN/m3) 3 3 W% γd (KN/m ) IC (%) γd max (KN/m ) WOPM% WNAT- WOPM S1 21.2 13.6 19.5 98.5 19.8 12.0 -1.0

S2 21.3 8.8 19.3 95 20.3 10.1 -1.3

S3 21.2 7.4 18.5 92 20.1 10.1 -2.7

Bretelle 21.1 7.8 18.4 91.6 20.1 10.1 -2.3

Aire de stationnement 21.3 7.1 19.6 95.2 20.6 7.8 -0.7

Source: LNTPB

-La teneur en eau de la plateforme est inférieure à celle de l’OPM à environ 1à3% de différence. Les valeurs des compacités obtenues sont satisfaisantes, comparées avec le proctor de référence Ic qui doit être supérieur ou égal à 95%de la densité γd max du proctor modifié, les valeurs enregistrées ne sont pas trop pénalisants.

58 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

-La compacité de la couche de grave concassée non traitée 0/40, à partir des essais de compacité en place est donnée ci après : Tableau 47 : Résultats des essais in situ (Couche de base).

Caractéristiques in situ N° Sondage 3 3 γ(KN/m ) W% γd(KN/m ) Ic % S1 23.3 6.4 21.9 84.6 S2 19.7 5.3 18.7 72.5 S3 24.1 4.3 22.7 86.3 Bretelle - 4.0 22.5 86 Aire de stationnement - 3.2 22.6 86

Source: LNTPB. -L’indice de compacité admissible est de 85%du poids spécifique. Les valeurs obtenues sont valables mise à part celle du sondage S2.

c) Essais en laboratoire Mis à part la détermination des paramètres de compacité (Densité, Proctor de référence, Poids spécifique,etc.…), il a été déterminé en laboratoire l’indice portant CBR, base du dimensionnement de la piste et ses accessoires à entreprendre.

Tableau 48 : Résultats des essais en laboratoire.

Limites d’ CBR Granulométrie éléments Proctor modifié N°Sondage Atterberg (W%OPM)

WL Ip <2mm <0.42mm <0.06mm γdmax W% OPM 95% OPM Gonfl % S1 27 10 92 68 36 19.8 12.0 13 0.12 S2 22 9 97 68 30 20.3 10.1 19 0.01 S3 39 12 91 63 34 20.1 10.1 26 0.00 Bretelle - - - - - 20.1 10.1 26 0.00 Aire de - - - - - 20.6 7.8 38 0.00 stationnement

59 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Les caractéristiques des échantillons de plaque d’enrobé prélevés sur le site sont récapitulées ci après :

Tableau 49 : Matériaux d’enrobé.

3 3 Situation Epaisseur γ(KN/m ) γs(KN/m ) Ic % S1 4.20 22.05 23.9 92 S2 4.20 22.4 23.8 94

Source: LNTPB.

d) Synthèse des résultats Les résultats des analyses en laboratoire et ceux in situ montrent que les caractéristiques résiduelles de la piste d’envol et ses accessoires sont encore très performantes : La couche de roulement présente des désenrobages due à la fatigue et à l’usure assez avancée. Pour les calculs de dimensionnement de la piste, les valeurs de l’indice portant CBR sont récapitulées ci après : Tableau 50: Valeurs de l’Indice CBR.

Situation Piste d’envol Bretelle Aire de stationnement CBR 13 26 38

Source: LNTPB.

60 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CHAPITRE V - ETUDE DE DIMENSIONNEMENT DE LA PISTE

V.1 METHODES DE DIMENSIONNEMENT

Définition Une méthode de dimensionnement de chaussée a pour objet de déterminer les épaisseurs et la nature des couches de chaussée, en établissant un lien entre les structures de chaussée et les hypothèses de dimensionnement (Trafic, CBR du sol support).

Schéma général du dimensionnement

Données physiques : Données de trafic : (Etude géotechnique, + (Nombre de mouvements, CBR). Fréquence).

⇓

Choix du type de ⇒ (Souple, Rigide). chaussées

⇓

Choix de la méthode de ⇒Méthode par abaque.

dimensionnement ⇒Méthode analytique.

⇓

Calcul de l’épaisseur

équivalente

⇓

Choix des constituants de

la structure

61 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

V.1.I La méthode par abaque

a) Méthode forfaitaire Le dimensionnement forfaitaire ne prend en compte qu’un seul type d’avions à une charge donnée en choisissant l’avion réputé le plus contraignant. Ce type de dimensionnement est retenu dans le cas où l’on considère que l’aérodrome n’accueille q’un seul aéronef beaucoup plus contraignant que les autres et de dimensionner la chaussées comme tel. Les étapes à suivre en vue du dimensionnement forfaitaire d’une chaussée sont les suivantes : • Détermination de l’indice portant CBR du sol support • Caractérisation de l’aéronef (masse, nombre de mouvements) : (P ; N) • Pondération des charges par un coefficient, fonction du type d’aires aéronautiques (piste, voie de circulation, aire de stationnement) pour former le couple (P’ ; N).

• Conversion de l’avion attendu (P’ ; N) en (P0 ; N0) où :

P0 : charge admissible de la chaussée de l’aéronef attendu.

N0 : Nombre de mouvements équivalents de l’aéronef attendu (10 mvts / jour). P' N = 1− 0,2 log P N 0 0 • Mesure sur l’abaque de dimensionnement propre à l’aéronef, de l’épaisseur équivalente

/ (CBR ; P0) → e. • Le choix de la structure de la chaussée, en tenant compte des règles techniques : - Epaisseur équivalente minimale de matériaux traités (Cf.Annexe ; P. XX). - Epaisseur minimale de mise en œuvre : • 5-6cm pour un béton bitumineux (10-12cm en maximum) • 10 cm pour un grave bitume (20cm maximum) • 10 cm pour la grave naturelle • Application : Soit à dimensionner la piste d’envol avec la méthode forfaitaire, selon les hypothèses suivantes : - Trafic moyen sur 10 ans : Un mouvement par jour de B. 747-400 à une charge égale à 396 t, (avec un centrage sur l’atterrisseur principal de 23,4%). - Indice portant CBR du sol support ; CBR = 13.

62 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

• On a : P total avion = 396 tonnes.

P atterrisseur = P = 396 x 0,234 = 92,7 t. • Par pondération des charges: P’ = P = 92,7 t. (coefficient de pondération des charges = 1).

• Le couple (P’ ; N) = (92,7 ; 1) est transformé en un couple (P0 ; N0) par la formule suivante : P' N = 1− 0,2 log P N 0 0

Avec : -P0 : Charge normale de calcul.

-N0 = 10 mouvements par jour. 92,7 ⎛ 1 ⎞ = 1− 0,2 log ⎜ ⎟ = 1+ 0,2 = 1,2 P0 ⎝10 ⎠

D’où : P0 = 77,2 tonnes.

On retrouve donc l’équivalence des couples suivants : (P’ ; N) et (P0, N0) avec les valeurs ci- après : (92,7 ; 1) et (77,2 ; 10). Ainsi, un mouvement par jour de B.747-400 dont l’atterrisseur principal est chargé à 92,7 tonnes, induit la même fatigue sur la chaussée, que 10 mouvements par jour de ce même aéronef à 77,2 tonnes par atterrisseur principal.

• En lisant sur l’abaque de dimensionnement propre à un B.747-400 (Cf.Annexe ; P. XIV-XV) ;

(CBR ; P0) → e / (13; 77,2) → 48 cm (épaisseur équivalente).

-A partir de cette épaisseur équivalente, il convient de déterminer les épaisseurs de matériaux à mettre effectivement en œuvre, en retenant une structure souple de type : BB/GB/GCNT (0/315).

- En effet, cette structure doit répondre aux règles élémentaires : -Les épaisseurs minimales de mise en œuvre.

• 5 à 6 cm (BB) (10 à 12 cm maximum). • 10 cm (G B) (20 cm maximum). • 10 cm (Grave naturelle)

63 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

- L’épaisseur minimale de matériaux traités (Cf.Annexe ; P. XX). Ici, Eq= 48 cm et CBR = 13, donnent une épaisseur minimale de matériaux traités = 27cm.

• 5 cm de Béton bitumineux • 12 cm de Grave bitume • 20 cm de Grave non traitée (0/315)

-On a bien : (5 x 2) + (12 x 1,5) = 28 cm > 27 cm (Epaisseur minimale des matériaux traités). Et ; [(5 x 2) + (12 x 1,5) + (20 x 1)] cm = 48 cm (Epaisseur équivalente de dimensionnement).

V.1.2 Méthode analytique

La méthode analytique fait intervenir la notion de la roue simple équivalente (RSE) d’un atterrisseur, qui est la roue simple isolée fictive qui produirait la même action maximale que produit l’atterrisseur à une profondeur (Z) donnée, dans le massif de Boussinesq considéré

a) Détermination de la profondeur (Z)

Cette profondeur (Z) est déterminée par la formule de Boussinesq:

⎡ z3 ⎤ σ = q 1- ≤ σ z ⎢ 2 2 ⎥ adm ⎣ a + z ⎦ Avec ; a : rayon de surface de contact des roues (cm).

σz : Contrainte normale de calcul (Mpa). D’où :

⎡ ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ 1/ 3 ⎛ σ ⎞ ⎢ 1 ⎥ ⎜ z ⎟ ⎢ ⎥ Z=a. ⎜1− ⎟ ⎝ q ⎠ ⎢ 2 / 3 ⎥ ⎢ ⎛ σ z ⎞ ⎥ ⎢ 1− ⎜1− ⎟ ⎥ ⎢ ⎜ q ⎟ ⎥ ⎣ ⎝ ⎠ ⎦

b) Détermination de la roue simple équivalente (RSE) On détermine la RSE par la méthode généralisée de BOYD & FOSTER du (Corps of Engineers American). Cette méthode est applicable aux avions équipés d’atterrisseurs dont l’espacement est suffisamment grand pour que l’action de chaque atterrisseur puisse être considérée isolément.

64 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

-Atterrisseur de type jumelage :

d P : Charge sur une roue (Kg). d et S : Distances exprimées en (cm).

P S d = S-0.26 Q

VARIATION DE LA RSE EN FONCTION DE (Z). Charge

2P

P

d/2 2S Profondeur (Z).

-Atterrisseur de type BOGGIE :

d

SD

65 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

VARIATION DE LA RSE EN FONCTION DE (Z) Charge

4P

P

Profondeur (Z) d/2 2SD

c) Calcul de la RSE

A partir de considérations théoriques précédentes et des résultats expérimentaux, on admet que :

Patt • Si 0 ≤ Z ≤ d/2 ; alors, RSE = P (charge sur une roue) Avec P = n

Ptotalavion x (% de ch arg e sur atterrisse ur principal ) P = Nombre des pneumatiqu es

α • Si d/2 < Z < 2 S ou 2 SD ; alors, RSE = Pv. [Z/2S] . logn Avec : α = 4s log d

• Si Z ≥ 2 S ou 2 SD ; alors, RSE = Pv.

- n : nombre de pneumatiques sur un atterrisseur - P : Charge sur une roue (kg)

- Pv : Charge sur un atterrisseur - Z : Profondeur (cm).

66 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

d) Coefficient de correction affecté au calcul de la RSE

A partir de la charge réelle qui est prise égale à la charge sur un atterrisseur principal, on affecte des coefficients de pondération, pour déterminer la charge fictive donnée par la charge d’une roue simple équivalente (RSE) 1° Correction Cette première pondération tient compte de l’aire étudiée.

P’ = Pv x CP Avec : P’ = charge pondérée. CP = coefficient de pondération. Valeurs de CP Aires étudiées 1,2 Aire de stationnement 1 Piste - Bretelle 0,7 Accotement 0,5 Prolongement d’arrêt

Tableau 52 : Valeurs du coefficient de pondération 2° Correction Cette deuxième pondération permet de corriger la charge pondérée (P’), en fonction du mouvement quotidien du trafic. Cette correction a pour but de ramener la charge (P’) effectuée à une fréquence égale au nombre de mouvement réel à une charge équivalente (P’’), supposée à une fréquence de (n) mouvements par jour. La pondération se fait au moyen d’un coefficient de pondération de trafic (CT) CT = 1,2 - 0,2 log n / 0,8 ≤ CT ≤ 1,2. Où n : nombre de mouvement réel / jour. CT = 1,2 correspond à 1 mouvement réel / jour. CT = 0,8 correspond à 100 mouvements réels / jour.

e) Détermination de l’épaisseur équivalente Une formule déduite par expérience, établie par les deux Ingénieurs chercheurs du « Corps of Engineers American » : BOYD & FOSTER est à appliquer pour la détermination de l’épaisseur équivalente :

P ⎡ ⎡CBR ⎤ 2 ⎡CBR ⎤ 3 ⎡CBCBRR ⎤⎤ 4,231− 5,013 log + 2,46 log2 - 0,473 log3 h ⎢4,231− 5,013 log⎢ ⎥ + 2,46 log ⎢ ⎥ - 0,473 log ⎢ ⎥⎥ eq = 10,2q ⎣ ⎣ q ⎦ ⎣ q ⎦ ⎣ q ⎦⎦

67 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

heq = Epaisseur équivalente de la chaussée (cm). P = Charge d’une roue simple équivalente (RSE). q = Pression de gonflage des pneumatiques (Mpa).

CBR Dans le cas où : ≤ 20 q

On peut faire un développement limité de la fonction : heq= f (CBR/q).

⎛ 1 1 ⎞ P ⎜ − ⎟ heq = ⎜ ⎟ ⎝ 0.57 CBR 32 q ⎠

heq = Epaisseur équivalente de la chaussée (cm). P = Charge de la roue simple équivalente (RSE). q = Pression de gonflage des pneumatiques (Mpa).

-Influence de la couche de forme Dans le cas où la chaussée contient de la couche de forme, l’épaisseur équivalente comptée au-dessus de la couche de forme est :

CBR2 − CBR1 h = h - h [ ] eq 1 2 CBR2 + CBR1

Où ; heq : Epaisseur équivalente comptée au niveau de la couche de forme (cm).

h1 : Epaisseur équivalente comptée au de sol support (cm).

h2 : Epaisseur de la couche de forme (cm).

CBR2 : CBR de la couche de forme / CBR2 > CBR1

CBR1 : CBR du sol support.

• Application : Soit à dimensionner la piste d’envol avec la méthode analytique, selon les hypothèses de calcul suivantes : * Trafic moyen sur 10 ans : Un mouvement par jour de B. 747-400. * Indice portant CBR du sol support : CBR = 13 ; (Source LNTPB).

* PTOTAL AVION = 396 (T). * Centrage sur un atterrisseur principal : 23,4%. * Centrage sur l’atterrisseur avant : 6,4%.

68 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

* A = 1679 cm2 : (Aire de la surface de contact par roue). * S = 1,12m : (distance entraxe de deux roues voisines : ‘roues jumelées’). * q = 1,38 Mpa : (Pression de gonflage des pneumatiques). * a = [A/π] 1/2 = 23,12 cm : (rayon circulaire de la surface de contact par roue).

-Le Boeing 747-400 a un système d’atterrissage de type BOGGIE, l’atterrisseur avant supporte 6,4% du PTOTAL AVION, tandis que les atterrisseurs principaux supportent 93,6% du

PTOTAL AVION.

Détermination de la charge normale de calcul

-PTOTAL = 396.000 kg -La charge supportée par l’atterrisseur avant :

-Pav = 6,4% x PTOTAL

-Pav = 25.344 kg -La charge supportée par l’atterrisseur principal :

-Parr = 93,6% x PTOTAL = 370.656 kg D’où chaque jambe arrière transmet une charge équivalente à :

-Pv = 92 664 kg ≈ 92700 kg.

Pondération : -La charge par jambe est affectée par un coefficient de pondération (CP), fonction de l’aire étudiée.

P’ = Pv x CP A N : P’ = 92 700 kg ; (CP = 1, pour une piste). -La charge pondérée est affectée par un coefficient correcteur, fonction du trafic : P’’ = P’/ CT CT = 1,2-0,2 log n ; (n : 1 mvt / jour de B. 747-400) CT = 1,2. A N : P’’ = 77.250 kg ≈ 77200 kg (Charge normale de calcul).

69 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Détermination de la profondeur d’application des charges : On a :

⎡ ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ 1/ 3 ⎛ σ ⎞ ⎢ 1 ⎥ ⎜ z ⎟ ⎢ ⎥ Z=a. ⎜1− ⎟ ⎝ q ⎠ ⎢ 2 / 3 ⎥ ⎢ ⎛ σ z ⎞ ⎥ ⎢ 1− ⎜1− ⎟ ⎥ ⎢ ⎜ q ⎟ ⎥ ⎣ ⎝ ⎠ ⎦

Pour : a =23,12 cm, σz = 0,13 Mpa, q= 1,38 Mpa. A.N : Z= 88,54 cm.

Détermination de la roue simple équivalente (RSE) : Patt • Si 0 ≤ Z ≤ d/2 ; alors, RSE = P (charge sur une roue) Avec P = n

Ptotalavion x (% de ch arg e sur atterrisse ur principal ) P = Nombre des pneumatiqu es

α • Si d/2 < Z < 2 S ou 2 SD ; alors, RSE = Pv. [Z/2S] . logn Avec : α = 4s log d

• Si Z ≥ 2 S ou 2 SD ; alors, RSE = Pv.

On a:

P d = S-0.26 Q

A.N: d= 78,30 cm.

Pour: d/2 < Z < 2 Sd ⇒ 0,391m < 0,8854m < 3,696 m. α RSE = Pv. [Z/2S]

A N: RSE = 36910 Kg.

70 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Détermination de l’épaisseur équivalente :

On a:

⎛ 1 1 ⎞ h (cm) = RSE ⎜ − ⎟ eq ⎝ 0,57 CBR 32q ⎠

⎛ 1 1 ⎞ A N: h (cm) = 36910 ⎜ − ⎟ eq ⎝ 0,57 (13) 32 (1,38) ⎠

heq = 64,40 cm.

Soit : heq = 65 cm.

-A partir de cette épaisseur équivalente, il convient de déterminer les épaisseurs de matériaux à mettre effectivement en œuvre, en retenant une structure souple de type : BB/GB/GCNT (0/315).

- En effet, cette structure doit répondre aux règles élémentaires : -Les épaisseurs minimales de mise en œuvre.

• 5 à 6 cm (BB) (10 à 12 cm maximum). • 10 cm (G B) (20 cm maximum). • 10 cm (Grave naturelle)

- L’épaisseur minimale de matériaux traités (Cf. Annexe). Ici, Eq= 65 cm et CBR = 13, donnent une épaisseur minimale de matériaux traités = 38cm.

• 5 cm de Béton bitumineux • 20 cm de Grave bitume • 25 cm de Grave non traitée (0/315)

-On a bien : (5 x 2) + (20 x 1,5) = 40 cm > 38 cm (Epaisseur minimale des matériaux traités). Et ; [(5 x 2) + (20 x 1,5) + (25 x 1)] cm = 65 cm (Epaisseur équivalente de dimensionnement).

71 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

V.2 CRITERES D’ADMISSIBILITE

V.2.1 Méthode ACN/PCN

La vérification des critères d’admissibilité s’avère nécessaire, afin que la charge des aéronefs puisse être conforme à celle préconisée par l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale (O.A.C.I). La méthode ACN/PCN a été développée à l’initiative de L’O. A. C. I, afin de normaliser l’accueil des aéronefs sur les aérodromes. Le principe de la méthode consiste à comparer l’effet produit par l’aéronef appelé à venir, caractérisé par son ACN, (Aircraft Classification Number) à la portance de la chaussée de l’aérodrome, exprimée par un PCN, (Pavement Classification Number) :

-Deux cas peuvent se présenter : - si l’ACN ≤ PCN : L’avion est admissible. - si l’ACN > PCN : On a recours au procédure d’admissibilité en dérogation de charge.

a) Détermination de l’ACN : Les constructeurs aéronautiques fournissent les numéros d’ACN de leurs avions aux masses minimales et maximales, et ce pour les deux catégories de chaussée souple et rigide et pour plusieurs classes de portance du sol support.

Tableau 51: Valeurs d’ACN pour B 747-400.

Avion Masses NUMEROS D’ACN Chaussée rigide Chaussée souple A B C D A B C D 395 986 (Max) 53 63 75 85 57 64 79 101 B 747-400 176 901 (Min) 19 21 25 29 21 22 25 32

A : portance élevée : 120 < K ou 13 < CBR B : portance moyenne : 60 < K < 120 MN/m3 ou 8 < CBR < 13 C : portance faible : 25 < K < 60 MN/ m3 ou 4 < CBR < 8 D : portance ultra faible : K < 25 MN/ m3 ou CBR < 4

Avec ; K : Module de réaction (Chaussée rigide). CBR : Portance (Chaussée souple).

72 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Il se peut qu’on ait des valeurs intermédiaires pour les numéros d’ACN, alors on procède à une interpolation linéaire entre les numéros d’ACN et les masses de l’appareil

PMax ACNMAX P ACN

PMin ACNMIN

P - PMin Soit : ACN = ACNMIN+ (ACNMAX - ACNMIN) * PMax − PMin

b) Définition et détermination du PCN : Le PCN d’un aérodrome traduit la nature et la portance de la chaussée. La force portante est exprimée par un numéro et, ce numéro est suivi de 4 lettres de codes indiquant :

- Le type de chaussée. F : Chaussées souples (Flexible pavement). R : Chaussées rigides (Rigid pavement). - La classe de portance du sol support. A : portance élevée : 120 < K ou 13 < CBR B : portance moyenne : 60 < K < 120 MN/m3 ou 8 < CBR < 13 C : portance faible : 25 < K < 60 MN/ m3 ou 4 < CBR < 8 D : portance ultra faible : K < 25 MN/ m3 ou CBR < 4

- La pression maximale admissible des pneumatiques. W : pas de limite de pression. X : Pression limitée à 1,5Mpa Y : pression limitée à 1 MPa. Z : pression limitée à 0,5MPa. -Le mode d’évaluation du PCN. T : évaluation de la portance des chaussées reposant sur des études spécifiques, lorsqu’on dispose de renseignements techniques précis. U : Evaluation empirique basée sur l’expérience du trafic accueilli régulièrement, par faute de connaissances fiables de la portance de la chaussée

-La formulation écrite du PCN d’un aérodrome est telle que : PCN = 35 F / B / W /T

73 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

• Application:

-Le numéro d’ACN est déterminé selon la masse à exploiter, et la classe de portance du sol support : (MMax ; CBR) → ACN ; (Cf.Tableau 51).

CBR - CBR Min On a: ACN = ACNMIN+ (ACNMAX - ACNMIN) * CBR Max − CBRMin AN: ACN = 57+ (64 - 57) * 15 -13 → ACN=60 15 −10

-Détermination du PCN :

⎡ ⎤ 1 ⎢ e2 ⎥ PCN = q ⎢ 1 ⎥ 500K ⎢ − 0.025⎥ ⎣⎢ 0.57CBR ⎦⎥ Avec ; K = 1 (Pour une piste).

e q = 65 cm. CBR =13

AN: PCN = 76.85 ≈ 77. D’où ; PCN = 77/F/B/X/T.

Conclusion partielle : Par comparaison des valeurs obtenues à l’issue des méthodes de dimensionnement (par abaque, analytique), on retiendra la valeur maximale par souci de sécurité, correspondant à celle déterminée par la méthode analytique (heq = 65 cm). Cette épaisseur équivalente nous permet d’avoir la portance convenable pour la chaussée, afin d’être admissible aux effets produits par les aéronefs exploitant la piste (PCN=77 >ACN=60).

74 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CHAPITRE VI - ETUDE DE RENFORCEMENT DE LA PISTE

Le renforcement fait partie de la solution de réhabilitation d’une chaussée, consistant à mettre en œuvre des nouvelles couches (couche d’assise et couche de roulement) sur l’ancienne chaussée. Ainsi, le renforcement permet de rehausser le niveau de service d’une chaussée afin que celle-ci soit adaptée au trafic accueilli. Le dimensionnement du renforcement repose sur le même principe que celui du dimensionnement d’une chaussée neuve. Il s’agit de déterminer l’épaisseur équivalente nécessaire de la chaussée correspondant à l’accueil du trafic envisagé.

L’épaisseur de renforcement (é renforcement) est obtenue par comparaison entre l’épaisseur

équivalente nécessaire (é nécessaire) et l’épaisseur équivalente de la chaussée existante (é existante).

Ainsi : é renforcement = é nécessaire – é existante. Le dimensionnement repose sur la détermination des paramètres classiques : - Epaisseur de la chaussée existante - Indice portant CBR du sol support.

VI.1 Structures de renforcement

Pour un renforcement, les structures de chaussées suivent généralement les types suivants :

- Béton bitumineux - Chaussée existante

- Béton bitumineux - Grave bitume - Chaussée existante

VI.2 Techniques de renforcement

Il existe deux types de travaux pour l’exécution d’un renforcement : - Renforcement sans scarification, mais avec réparation des petites dégradations (fissures, arrachement des matériaux de revêtement, Nids de poule) - Renforcement avec scarification, allant jusqu’à la démolition des couches de la chaussée, atteintes par la dégradation. 75 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Par évaluation et reconnaissance visuelle, on peut dire que la piste présente encore un bon état de surface, à part quelques dégradations (dépôt de gomme, fissures longitudinales, arrachement des matériaux de revêtement) qui nécessitent d’être réparées par des traitements et interventions appropriées. Ainsi, on n’a pas recours à une scarification, lors de la mise en œuvre du renforcement de la piste existante.

VI.3 Renforcement de la PISTE

Pour le renforcement proprement dit, il est nécessaire de connaître les couches constitutives de la chaussée existante. D’après les résultats de sondage effectués par le LNTPB (cf. page), la piste d’envol est constituée par les structures suivantes.

5 cm Béton bitumineux. 7 cm Béton bitumineux. 20 cm (GCNT 0/315). Sol (sable argileux jaunâtre à bariolé).

- Epaisseur équivalente de la chaussée existante :

é existante = (1) 12 cm + (0,9) 20 cm.

é existante = 30 cm.

Avec : Coefficient d’équivalence (Béton bitumineux = 1). Coefficient d’équivalence (Grave naturelle = 0,9). - Epaisseur équivalente nécessaire = 65 cm. - Epaisseur équivalente existante = 30 cm

Soit : é renforcement = 35 cm.

- Cette épaisseur doit suivre quelques règles élémentaires, à savoir : • L’épaisseur minimale des matériaux traités (cf. Annexe). • L’épaisseur minimale de mise en œuvre. 5-6 cm (Béton bitumineux), 10 cm-12 cm au maximum. 10 cm (Grave bitume), 20 cm maximum. 10 cm (Grave naturelle).

D’après l’abaque, é nécessaire = 35 cm, exige une é minimale = 21 cm (matériaux traités).

76 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Ainsi, choisissons la structure suivante :

7 cm (Béton bitumineux). 14 cm (Grave bitume).

- On a bien : (2) 7 + (1,5) 14 = 35 cm (Epaisseur équivalente nécessaire de renforcement). Pour la partie à renforcer, la structure de la piste est constituée des couches suivantes :

7 cm (Béton bitumineux) Structure de renforcement. 14 cm (Grave bitume) 5 cm (Béton bitumineux) 7 cm (Béton bitumineux) Chaussée existante. 20 cm (GCNT 0/40) Sol (Sable argileux)

77 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CHAPITRE VII - ASSAINISSEMENT

VII.1 INTRODUCTION L’eau est le premier ennemi de la route et un des facteurs de dégradation de cette dernière. Les infrastructures aéroportuaires, notamment la piste d’envol, est aménagée souvent sur une surface plate et à une faible pente. Ainsi, la piste doit être protégée contre les actions des eaux souterraines ou de ruissellement. C’est pourquoi l’étude d’évacuation de ces dernières s’avère importante.

VII.2 OBJET DES TRAVAUX DE DRAINAGE

VII.2.1 Objets du drainage : Le réseau de drainage d’un aérodrome comprend l’ensemble des ouvrages destinés à limiter les effets de l’eau sur la chaussée et la plate-forme. Ce réseau doit assurer : - L’évacuation rapide des eaux de ruissellement provenant de l’emprise des ouvrages afin d’éviter l’inondation des chaussées et des bandes (drainage des eaux superficielles) - La protection du corps de chaussées et du sol support contre l’action des eaux souterraines et l’évacuation de ces dernières (drainage des eaux souterraines). Un réseau de drainage mal conçu aura des conséquences néfastes telles que : - La détérioration rapide de la chaussée et la chute de portance du sol support causée par l’infiltration des eaux superficielles à travers la structure que l’excessive teneur en eau du sol support ou des couches des chaussées peut entraîner. - L’arrêt possible du trafic aérien de par l’accumulation excessive des eaux de ruissellement sur la chaussée. - L’impraticabilité d’une piste non revêtue par temps humide

VII.2.2 Particularités des travaux de drainage d’aérodrome : Le drainage d’un aérodrome pose un problème à trois dimensions. Les surfaces sont importantes et recueillent des quantités d’eau à évacuer qui peuvent être considérables. Le problème réside sur les faits que : - les aérodromes sont situés dans des zones relativement plates - les pentes maximales admissibles des profils en long et en travers sont plus faibles que celles des chaussées routières.

78 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

VII.3 PRE DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES :

VII.3.1 Calcul des bassins versants : Un bassin versant est un site naturel délimité par la ligne de partage des eaux de ruissellement qui transforme la pluie en débit. Il existe une limite topographique ou géographique et une limite hydraulique du bassin. La première limite est définie par l’ensemble des points hauts du terrain naturel, (crêtes) et la deuxième correspond à la nature du sous-sol et au pendage des couches. VII.3.2 Caractéristiques d’un bassin : Un bassin versant est caractérisé par : - Sa surface S - Son périmètre P - Son coefficient de forme K - Son coefficient de ruissellement C - La longueur du thalweg principal L - Sa pente moyenne L. VII.3.3 La surface (S): La méthode utilisée est la méthode des carreaux. On divise la surface du bassin versant en petits carreaux égaux :

nSo S= 106 E 2 Où n : nombre de carreaux E : échelle du plan : 1/10.000 2 S0 : surface d’un carreau en (mm ) S : Surface du bassin versant en (km2) Pour déterminer le nombre de carreaux, on tracera sur un papier millimétré les courbes de niveau et les limites du bassin versant sur une carte topographique. VII.3.4 La pente moyenne d’un bassin versant : Par le biais du rectangle équivalent, la pente moyenne de chaque bassin est calculée en déterminant successivement : - Le dénivellement entre les points ayant 5% de la surface du bassin versant A et B amont et en aval.

79 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

- Le périmètre du bassin versant P déterminé à l’aide d’un curvimètre ou règle ou ficelle.

L0 P = 2 10 E

L0 : lecture moyenne. E : échelle sur la carte 1/10 000. P : périmètre du bassin versant (m). - Le coefficient de forme P K = 0,28 ¨S La longueur du rectangle équivalent du bassin versant est telle que :

2 K S ⎡ ⎛1.12 ⎞ ⎤ L= ⎢1 + 1 − ⎜ ⎟ ⎥ (m) 1.12 K ⎣⎢ ⎝ ⎠ ⎦⎥ ΔH Ainsi la pente moyenne du bassin versant sera déterminée par : I = L

VII.4 DEBIT DE CRUE

Le débit de crue d’un bassin versant est la quantité d’eau nécessaire à évacuer à la sortie du bassin par unité de temps. Sa détermination sert à dimensionner les ouvrages à réaliser en utilisant les différentes données caractérisant un bassin versant. On dispose de plusieurs méthodes pour déterminer le débit de la crue d’un bassin versant suivant le nombre de facteurs tenu en compte. Comme on dispose d’un bassin versant qui a une surface inférieure à 4 km2, on se trouve devant le cas d’un petit bassin versant. La méthode utilisée est la méthode rationnelle qui est une méthode plus fiable pour notre cas. 2 Le débit maximal Qp de période de retour P d’un bassin versant de S < 4 km est atteint si la durée de l’averse est au moins égale au temps de concentration tc.

Qp est donné par la relation :

Qp = 0,278.C .I (Tc, P).S -C : coefficient de ruissellement

- I (Tc, P): intensité de pluie pendant le temps de concentration tc [mm] -S : surface du bassin versant [km2].

L’application de l’une de ces formules de calcul de Qp doit être vérifiée par une méthode de recoupement. 80 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Dans ce cas on peut utiliser la formule de Manning-Strickler : 2/3 0.5 Qp=vω=k.R .i . ω Où k : coefficient de rugosité du cours d’eau R : rayon hydraulique [m] i : pente longitudinale du cours d’eau (perte de charge) ω: Ouverture efficace.

VII.4.1 Le temps de concentration :(Tc) C’est le temps maximal que met une goutte de pluie tombée à l’intérieur d’un bassin versant, pour atteindre l’exutoire. Il peut être déterminé par les formules suivantes: * Formule de VENTURA

⎛ S ⎞ Tc=0.1272. ⎜ ⎟ Avec ; Tc : (h) ⎝ I ⎠ S : surface du bassin [km2] I : pente moyenne du bassin [m/m] * Formule de KIRPICH

1 1.15 −0.38 Tc = L ΔH Avec ; Tc : (mn) 52 L : longueur ou distance de l’exutoire au point le plus éloigné de ce dernier [m] Δh : dénivellement entre ces deux points ci-dessus * Formule de PASSINI 0.33 -0.5 Tc = 0,108. (S.L0) .I Avec ; Tc : (mn) S : surface du bassin versant [km2]

L0 : longueur du thalweg principal [Km] I : pente du thalweg principal [m/m].

VII.4.2 L’intensité de la pluie : I (Tc, P)

C’est la hauteur de précipitation correspondant au temps de concentration Tc, pour une période de retour P estimée en année. -0.763 I (Tc, P) = 28. (Tc +18) .I (Ih, P) Avec; I (Ih, P) = 0,21H (24, P) + 44.74 I (Ih, P): Intensité horaire correspondant au période de retour P, pour la région considérée exprimée en (mm/h).

81 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

H (24, P) : Pluie journalière ou hauteur de l’averse en 24H, donnée par la courbe des Isohyètes exprimée en (mm).

VII.4.3 Détermination de la section de l’ouvrage : Puisque le fossé existant est de section rectangulaire, on se limitera au calcul de ce type de fossé en utilisant la méthode rationnelle : Q =V.ω avec V = k R2/3.i0.5

On identifie QP (débit à évacuer) avec Q (débit évacuable), en imposant certains paramètres /

Hauteur de garde (h’=20cm)

Profondeur moyenne d’écoulement (h)

Base (b=2h)

Avec ; b = 2h ω= 2h2 (Ouverture efficace) γ = 4 h (Périmètre mouillée)

ω h 2/3 1/2 2 R= = ⇒ Q = k.R . i . 2h ≥ Qp γ 2 Enfin on vérifie la vitesse d’écoulement des eaux :

V ensablement < V < V affouillement

V ensablement = 0,5m/s pour une pente supérieure à 4 °/°°

V affouillement (en fonction de la profondeur d’écoulement et des caractéristiques du fossé).

VII.5 DETERMINATION PRATIQUE DE LA SECTION DE L’OUVRAGE

VII.5.1 Détermination du débit (Qp): On a : S = 0,0605 km2 (Valeur estimée par lecture sur carte) I=0,007. P = Période de retour estimée à 10 ans. C : Coefficient de ruissellement dépendant de la couverture végétale.

82 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

- (C=0.95, pour une plate-forme routière) → (Cf.Annexe; P. XXIII). - H (24, P) = 275 mm (Hauteur donnée par la courbe des Isohyètes, pour une fréquence admissible estimée à F=1/25ans).

-Calcul du temps de concentration : (Tc) En partant de la formule de VENTURA, on a :

⎛ S ⎞ 2 Tc=0.1272. ⎜ ⎟ Avec S=0.0605km (Valeur estimée par lecture sur carte) ⎝ I ⎠

I=0.007ou (7 °/°°)

A.N: Tc=0.3739h ≈22.40mn.

- Calcul de l’intensité horaire : I (1 h, P): I (1h, P) = 0, 21.H (24, P) + 44.74. Avec H (24, P) =275mm

I (1h, P) = 102.49 mm/h.

-0.763 Or; I (Tc, P) = 28. (Tc +18) .I (Ih, P)

−0.763 Donc: I (Tc, P) = 28. (22.40+18) . 102.49

I (Tc, P) = 170.67mm

-Calcul du débit à évacuer (Qp) ;

On a: Qp = 0,278 C I (Tc, P) S

D’où: Qp = 0,278. 0.95. 170.67. 0.0605

A.N: Qp = 2.72 m3/S

Récapitulation :

2 3 S (km ) C Tc (mn) I (Ih, P) (mm/h) I(tc, P)(mm) Qp(m /S) 0,0605 0,95 22,40 102.49 170.67 2.72

83 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

VII.5.2 Détermination de la section de l’ouvrage:

On devrait avoir Q (débit évacuable)≥ Qp (débit à évacuer).

2/3 1/2 2 Q = V. ω= k.R . i . 2h ≥ Qp Avec : K=71 ; Coefficient de rugosité → (Cf.Annexe ; P. XXI). R=h/2. i=0.007.

h 2 / 3 2 ⇒ 71. ( ) . (0.007).2h ≥ Qp = 2.72. 2 D’où : h≥0.68m ⇒ Soit : h=0.70m

h’=0.20m (Hauteur de garde). H=h+h’= (0.70+0.20) m=0.90 m. b = 2 h = 2*0.70m=1.40m. -On choisit alors comme section de l’ouvrage : b = 1,40 m et h = 0,70 m avec H = 0,90 m.

Vérification de la section: V = k R2/3.i0.5 K = 71 R = h/2=0.35m 0 i= 0,007 = (7 /00). ⇒ V= 2,95 m/s

0 Or ; Vens = 0,5 m/s (pour une pente supérieure à 4 /00) Et pour ; 0,4m < h < 1m ; (h : Profondeur d’écoulement).

On a: 6,5m/s < V affouillement < 8m/s → (Cf.Annexe; P. XXII).

On peut conclure alors que :

V ensablement < V < V affouillement ; (La condition est ainsi vérifiée).

84 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

Hauteur de garde (h’=0.20m)

Profondeur moyenne d’écoulement (h=0.70m)

Base (b=1.40m)

FOSSE RECTANGULAIRE

Pente transversale de l’aire : 1% 0 Pente longitudinale de l’aire du fossé : 7 /00 Hauteur du fossé : 0.90m Base : 1.40m Débit à évacuer : 2.72 m3/S

85 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

CHAPITRE VIII - SPECIFICATIONS TECHNIQUES

VIII.1 PRESENTATION ET MODES D’EXECUTION DE TRAVAUX

VIII.1.1 Terrassement

Le terrassement comprend tous les travaux relatifs à la modification du terrain naturel. Dans la construction des infrastructures aéronautiques, les travaux de terrassement consistent à aménager le terrain se trouvant à la l’intérieur de la bande d’envol, y compris les surfaces définies dans l’aire de dégagement. Le terrassement précède aux travaux d’implantation d’ouvrages (buses, caniveau) en mettant en œuvre la régularisation du fond de forme correspondant à chaque type d’ouvrages. Les modes d’exécution des travaux de terrassement suivent des spécifications particulières par enchaînement des travaux. • Implantation et piquetage ; L’implantation permet de délimiter l’emprise de chaque surface à terrasser. Elle consiste à déterminer les alignements, des limites du tracé, en utilisant des jalons de fiches de nivellement et de mètres à ruban. Des opérations de levé topographique seront nécessaires durant cette tâche, en procédant à un nivellement par cheminement à l’aide d’appareil topographique (théodolite). La matérialisation de certains points essentiels des alignements s’effectue à l’aide de piquets dont la cote a été déjà déterminée (piquetage). Ces piquets doivent être bien enfoncés dans le sol, en marquant des indications qui permettront de les repérer. • Décapage de la terre végétale ; Le décapage de la terre végétale consiste à enlever tous les taillis et broussailles avec leurs racines, suivies d’un arasement du sol à une épaisseur moyenne de 20 cm. Ces terres végétales doivent être enlevées, car elles présentent de matières organiques qui peuvent se décomposer et nuire à la portance de remblai, et du sol d’assise de la chaussée.

a) Exécution de terrassement • Les travaux de déblai font partie des travaux d’exécution de terrassement, qui consiste à enlever et à extraire les matériaux en place, dans le cas où : - Le plan du terrain naturel (T. N) se trouve au-dessus du plan correspondant à la cote du projet. Les matériaux extraits sont utilisés, soit : − En remblai, s’ils répondent aux exigences fixées par des essais en laboratoire.

86 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

− Mis en dépôt dans des emplacements réservés. • Les travaux de remblai font partie aussi des travaux de terrassement, qui consiste à apporter des matériaux sur le site, dans le cas où le niveau du terrain naturel (T. N) n’atteindra pas la cote du projet. Ces remblais sont constitués par des matériaux en sol d’emprunt et exempts de matières organiques. Le stockage éventuel des remblais doit se faire sur des surfaces propres, drainées et suffisamment étendues. -Les matériaux en remblai doivent répondre aux caractéristiques suivantes :

- Indice de plasticité (Ip ≤ 20) - Indice de portance (CBR ≥ 15) à 4 jours d’imbibition et à 95% de l’OPM. (OPM : Optimum Proctor Modifié). -Pour la mise en œuvre, les remblais devront être régalés par couche de 20 cm sur toute la largeur de la plate forme, qui seront ensuite compactés à 95% de l’OPM. L’exécution des travaux de terrassement nécessite l’utilisation d’engins mécaniques : - Bouteurs ou Bulldozer - Pelles hydrauliques ou Excavateurs à godet. - Camions bennes. - Compacteurs (à pied de mouton). - Camions arroseurs. - Niveleuses ou Motorgrader. - Compacteurs (à rouleau vibrant, à rouleau pneumatique). -L’utilisation de ces engins dépend de nombreux facteurs : - Nature du terrain (rocheux, meuble). - Possibilité de l’Entreprise exécutante. - Exigences et Impératifs du chantier.

VIII.1.2 Ouvrages d’assainissement

La réalisation des ouvrages d’assainissement correspond aux travaux de drainage exécutés dans l’emprise de la chaussée. On implante les ouvrages d’assainissement (Dalots, Buses) après la finition du fond de forme, permettant à l’ouvrage d’avoir la pente admissible d’écoulement, lors de son installation. Dans notre cas, le drainage de la piste est assuré par la construction d’un caniveau en couverture métallique situé de part et d’autres des accotements (Bande anti-souffle). 87 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

On a opté ce type d’ouvrage, de par sa résistance face aux éventualités de dégâts matériels causées par les risques de décollage raté empruntant l’accotement.

VIII.1.3 Chaussée

-La Piste d’envol est constituée par deux parties de chaussées : * Une partie nouvellement construite. * Une partie renforcée.

a) Pour la partie nouvellement construite

La chaussée et constituée par : - Une couche de fondation en (GCNT 0/315). - Une couche de base en (Grave bitume) - Une couche de roulement en (béton bitumineux).

-La couche de fondation est constituée par des matériaux en grave concassé non traité (GCNT), de granulométrie continue (0/315). -Les étapes de mise en œuvre de la couche de fondation sont : - Le régalage. - L’Arrosage. - Le malaxage. - Le Compactage. -L’exécution de ces travaux nécessite l’utilisation des engins suivants : - Camion benne. - Niveleuse. - Camion arroseur. -Compacteurs (à rouleau vibrant - à jante lisse).

Les matériaux seront compactés jusqu’à l’obtention d’un Indice de compactage Ic ≥ 95% et d’un CBR ≥ 30.

88 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

-La couche de base est constituée des matériaux traités en Grave bitume, permettant d’assurer une adhésivité et cohésion suffisante à travers la structure contribuant à la compacité de l’ensemble. - La mise en œuvre de la couche de base nécessite l’emploi des engins suivants : - Répandeuse de liants, - Camions benne, - Finisseur, - Compacteurs (Tandem (6T)), à rouleau pneumatique).

-Pour la couche de base : 10 cm ≤ e mise en œuvre (couche de base) < 20 cm.

La couche de base constitue le support de la couche de roulement. Ainsi, sa surface devrait être traitée pour la préparation avant la mise en œuvre du tapis d’enrobé constitué de Béton Bitumineux.

-Préparation du support avant la mise en œuvre de la couche de roulement : • Mise en œuvre de la couche d’imprégnation, consistant à répandre du liant hydrocarboné (Cut back 0/1) ou (ECR60) sur la couche de base réalisée à raison de 1,2 Kg/m2 de liants résiduels, suivi d’un sablage dosé à 6 L/m2. • Mise en œuvre de la couche d’accrochage à l’aide de (Cut back 400/600) ou (ECR69) dosé à 0,8 Kg/m2 de liants résiduels. Elle est réalisée pour lier la couche de base avec la couche de roulement.

-La couche de roulement sera réalisée avec des matériaux traités en Béton bitumineux constitués par du liant (Bitume) et des granulats (0/14).

-Pour la couche de roulement : 5-6 cm ≤ e mise en œuvre (couche de roulement) < 10 cm La réalisation de la couche de roulement se fait sur des grandes largeurs, afin de limiter le nombre de joints longitudinaux Les engins suivants seront nécessaires à la mise en œuvre de la couche de roulement : - Camion (Répandeuse de liants) - Camion benne. - Finisseur. - Compacteurs (à Jante lisse ou Tandem (6T)). - Compacteurs (à rouleau pneumatique). 89 Etude de renforcement et de prolongement de la piste d’envol 14/32 d’Amborovy-Mahajanga.

b) Pour la partie renforcée :

La préparation de la surface sur la chaussée existante sera nécessaire. Ainsi, l’intercalation entre la structure de renforcement et l’ancienne chaussée est réalisée avec du (Cut Back 400/600) dosé à 0,8kg/m2, permettant d’assurer la liaison inter faciale des couches. La mise en œuvre des structures de renforcement sera identique que celle d’une chaussée nouvellement construite.

VIII.2 AMENAGEMENTS DIVERS

VIII.2.1 Balisage et signalisation

Le Balisage et signalisation constituent la matérialisation des aides visuelles, permettant d’exécuter des différentes opérations au sol telles que guidage des roues lors des manoeuvres.

a) Balisage diurne

Ce sont des marques d’identification de la piste. Elles sont marquées par deux chiffres en dizaine de degré peints en blanc au droit des seuils de piste : (Piste 14 et Piste 32).

• Marques latérales : La piste et la bretelle seront délimitées latéralement si le contraste entre les bords de ces derniers et les accotements ou la bande d’envol n’est pas satisfaisant. Ces marques auront une largeur de 0,90 m pour la piste. • Marques de seuil de piste : Un ensemble de bandes longitudinales peint sera placé à 6 m du seuil. Ces bandes seront disposées symétriquement par rapport à l’axe de la piste. • Marques d’axe de la piste : Elles sont disposées le long de l’axe et sont constituées par une ligne de trait uniformément espacée. La distance séparant deux traits consécutifs sont comprises entre 50 à 75 m.

90 .

CONCLUSION GENERALE

-Notre projet a été conçu, afin que la piste d’envol existante puisse répondre aux besoins opérationnels (atterrissage, roulement au sol, décollage) de l’appareil (Boeing 747-400), considéré comme étant l’avion le plus contraignant exploité par les compagnies aériennes. -L’Etude d’admissibilité par la méthode ACN-PCN, nous permet de constater que la piste ne pourrait pas supporter les effets produits par l’aéronef, pour son passage sur l’aérodrome. Ainsi, on envisage de faire des travaux d’aménagement (renforcement, prolongement), afin que la piste présente les structures convenables pour les conditions de portance du sol support.

-Le choix des variantes techniques nous conduit :

- A renforcer la Piste principale de :

• 7 cm (Béton bitumineux). • 14 cm (Grave bitume). - A prolonger la piste principale sur une longueur de : • 500 m à partir du seuil 14 • 815 m à partir du seuil 32 Avec les structures suivantes : • 5 cm (Béton bitumineux). • 20 cm (Grave bitume). • 25 cm (Grave naturelle).

-Ce projet vise à assurer la sécurité de la navigation aérienne au terme d’un dégagement, et à offrir l’opportunité d’envisager des perspectives de vols longs courriers à destination de Mahajanga. La réalisation d’un tel projet appartient aux décideurs (Etat, Investisseurs,…), si l’on veut atteindre l’objectif principal de développement rapide et durable.

BIBLIOGRAPHIE

- Aménagements pour Boeing. 747-400 ; (Services Techniques des Bases Aériennes). - Annexe 14 ; (Organisation de l’Aviation Civile Internationale). - Caractéristiques géométriques des Infrastructures Aéroportuaires ; (M. ALBOY, BARNETTE). - Catalogues des Dégradations (Partie I) ; (Services Techniques des Bases Aériennes). - Construction des Chaussées Aéroportuaires ; (M. GOUDENECHE, PAUFIQUE). - Manuel de Conception des Aérodromes ; (Organisation de l’Aviation Civile Internationale). - Mastère of Management Aéroportuaires ; (Ecole Nationale de l’Aviation Civile). - Monographie de la Région de Mahajanga ; (Ministère de l’Agriculture).

.

ANNEXES

« METHODES DE PREVISION » I- Modèle linéaire :

Le modèle est de la forme : y (t)=at+b. Avec ; b= y (0) ; pour t=0.

- Modes de vérification Pour ce modèle, les modes de vérification consistent à montrer qu’il existe une corrélation linéaire entre la variable (t) et la fonction y (t) par la méthode de corrélation en Statistiques. Ainsi, on doit calculer :

- Le coefficient de corrélation linéaire :

n ⎜⎛t − t⎟⎞⎜⎛ y − y⎟⎞ ∑⎝ i ⎠⎝ i ⎠ i=0 ry,t = n n 2 2 ⎜⎛t − t⎟⎞ ⎜⎛ y − y⎟⎞ ∑∑⎝ i ⎠ ⎝ i ⎠ i==00i

ti yi t = ∑ y = ∑ Avec ; n et n

- Le Rapport Statistique de STUDENT :

r y ,t T = 2 1 − r y ,t

Dans la théorie des probabilités, y (t) est une variable aléatoire, obéissant à la loi normale. Ainsi, T sera une variable aléatoire qui suit la Loi de FISHER-STUDENTà (n-2) degré de liberté. On doit chercher dans la table de FISHER-STUDENT, pour une intervalle de confiance (α) à

(n-2) degré de liberté, la valeur de Tα . -I-

En comparant, la valeur de T calculée et la valeur de Tα obtenue dans la table, on obtient l’une des conditions suivantes :

Si T ≥ Tα, on peut conclure que la relation entre y (t) et (t) est presque sure, de forme linéaire, c'est-à-dire que les valeurs dérivées (yi) se groupent d’une manière très dense, ^ ^ autour de la droite de régression : y (t) = a t + b

^ ^ La fonction ; f (t) = a t + b sera appelée : « Predictor linéaire »

n y − y − t ( i )(t i ) ^ ∑ a = i = o n 2 ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ∑ ⎝ t i − t ⎠ i = 0

^ ^ b = y − a t

Si T < Tα, l’Hypothèse de relation linéaire entre y (t) et (t) est à rejeter.

-II-

II- Modèle exponentielle :

Pour une fonction exponentielle de développement, on remarque que la vitesse de développement d’un processus augmente régulièrement.

Ainsi ;

δ y y(t) − y(t − 1) δ t − (t − 1) t = a ⇒ = a y y

En passant à la limite :

dy = ay dt Par Intégration : lny = at + b D’où ; y = eat. eb y (t) : Fonction exponentielle de développement. a : Vitesse de développement de (y). eb : Valeur initiale de y, pour (t=0).

- Modes de vérification Pour la vérification et la construction du Predictor, on a :

n ∑(ti −t)(ln yi −ln y) i=0 δln y,t = n n 2 2 ∑∑(ti −t) (ln yi −ln y) i==00i

ti ln yi t = ∑ ln y = ∑ Avec ; n et n -III-

δ ln y , t T = n − 2 1 − δ 2 ln y , t

Si y (t) suit une loi Normale de distribution, alors T est une variable aléatoire qui obéit à la loi de définition de STUDENT à (n-2) degré de liberté. Pour un degré de confiance (1-α), et en lisant la table de distribution de STUDENT, nous pouvons trouver une valeur Tα , telle que :

Si T ≥ Tα, on peut construire le Predictor du modèle exponentielle, telle que :

^ ^ at b y ( t ) = e . e

n ln y − ln y − t ( i )(t i ) ^ ∑ a = i = o n 2 ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ∑ ⎝ t i − t ⎠ i = 0

^ ^ b = ln y −at

Si T < Tα, l’Hypothèse posée est à rejeter.

-IV-

« DISTANCES »

Pour étudier les liens fonctionnels entre les paramètres de performances des appareils et les spécifications des longueurs de piste, il faut tout de même expliquer les termes opérationnels suivants :

a) Vitesse de décision (V1) Vitesse choisie pour chaque décollage, à laquelle le pilote ayant constaté une défaillance du moteur critique décide soit de : - Poursuivre le vol. - Interrompre le décollage. Cette vitesse correspond à un point critique, et elle est choisie en général, inférieure ou au plus égale à la vitesse de sécurité au décollage.

b) Vitesse de sécurité au décollage (V2) Vitesse minimale à laquelle, un pilote est autorisé à effectuer la montée après avoir atteint une hauteur de 10,70m ou (35ft) au dessus de la surface de décollage, de façon à maintenir une pente minimale de montée, spécifiée au cours d’un décollage avec un moteur hors de fonctionnement.

c) Vitesse de cabrage (VR) Vitesse à laquelle le pilote amorce le cabrage de l’avion, pour pouvoir relever l’atterrisseur avant.

d) Vitesse de décollage (VLOF) Vitesse à laquelle l’avion quitte le sol.

Les valeurs de ces termes opérationnels pourraient être lues par le pilote par l’indication dans le manuel de vol.

-V-

Les Distances considérées aux quelles, on associe les termes précédents sont telles que : - Longueur d’atterrissage (L). - Distance de roulement au décollage (D.R.D). - Distance d’accélération arrêt (D.A.A). - Distance de décollage (D.D). Lorsqu’une panne de moteur venait à être décelée par le pilote lors d’un décollage avant que (V1) ne soit atteint, alors il n’y aurait pas de difficulté à arrêter l’avion dans les limites de la distance restante utilisable pour l’accélération arrêt à cause de la vitesse insuffisante et de la puissance réduite. La vitesse de décision n’est une vitesse fixe pour aucun avion, mais peut être choisie par le pilote à l’intérieur des limites compatibles avec les valeurs utilisables de la (D.A.A) et de la (D.D).Normalement, une plus grande vitesse de décision est choisie lorsque la (D.A.A) utilisable est plus grande. Afin de répondre aux besoins d’un avion déterminé, il est possible d’obtenir une variété de combinaison entre (D.A.A) nécessaire et (D.D) nécessaire, compte tenu de la masse au décollage, des caractéristiques de la piste et des conditions atmosphériques ambiantes sur l’aérodrome. On associe une (D.R.D) pour chacune de ces combinaisons, et que le cas le plus fréquent est tel que (D.D) nécessaire et la (D.A.A) nécessaire sont égales. Leur valeur commune étant la longueur de piste équivalente qui est alors supérieure à la distance de roulement nécessaire au décollage.

- Distance d’atterrissage (D) :

Cette distance dépend de la longueur d’atterrissage d’un appareil. Au fait, La longueur d’atterrissage est la distance horizontale pour poser et arrêter un avion à partir d’un point situé à 15m au dessus de l’aire d’atterrissage.

La Distance de piste nécessaire à l’atterrissage (D) vaut : L D= (m) 0.6

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Dans le cas défavorable (Piste mouillée), on ramène L à 1,15L

1,15L D = (m) 0.6 La longueur d’atterrissage pour un Boeing.747-400 est : 2130m. 2130 D = (m) 0.6

D =3550(m) - Distance de roulement au décollage (D.R.D) :

La Distance de roulement au décollage correspond à la longueur de la piste elle-même, sans tenir compte de l’implantation éventuelle des prolongements d’arrêt ou des prolongements dégagés. A partir des calculs faits auparavant :

On a : D.R.D = 3515 (m)

- Distance accélération arrêt (D.A.A) :

On tient compte de cette distance, pour l’exploitation d’un appareil au décollage interrompu. Au fait, par défaillance subit par le moteur critique, le pilote devrait freiner jusqu’à l’arrêt immédiat de l’avion, et due à l’accélération initiale et à la vitesse élevée, il y aura des difficultés à immobiliser l’appareil dans les limites de la distance utilisable restante. Cependant, on devrait aménager un prolongement d’arrêt (P.A) aux extrémités de la piste, pour supporter les effets de freinage éventuels, sans qu’il en résulte des dommages pour la structure de l’appareil. Ce prolongement d’arrêt aura la même largeur que la piste, et est considérée comme une marge de sécurité à l’intérieur de la bande d’extrémité de piste.

On a: D.A.A = D.R.D + P.A (Prolongement d’arrêt)

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- Distance de décollage (D.D) :

La distance de décollage est considérée pour le cas d’un avion au décollage normal. L’Avion atteint l’extrémité de la distance de roulement au décollage (D.R.D) et continue jusqu’à la hauteur de 10,70m (35ft) au bout de la distance de décollage (D.D). La différence entre cette extrémité de la (D.D) et de la (D.R.D) s’appelle le prolongement dégagé où l’appareil peut exécuter une partie de sa montée initiale. La longueur du prolongement dégagé (P.D) ne devrait excéder la moitié de la distance de roulement au décollage, et sa largeur devrait s’étendre latéralement sur une largeur de 75 m au moins de part et d’autre du prolongement d’axe de la piste.

On a : P.D < 1/2 * D.R.D Et : D.D = D.R.D + P.D (Prolongement dégagé)

- Remarques :

Il est à noter que ; (D.A.A) nécessaire = (D.D) nécessaire = Longueur de piste équivalente La distance d’accélération arrêt et la distance de décollage sont des valeurs en fonction des paramètres de performance d’un appareil, dépendant surtout du type et de la puissance du moteur.

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« FICHE TECHNIQUE »

APPELLLATIONS • Modèle : B747-400. • Code O.A.C.I : B747/H SIEGES • PNT : 3 • Passagers : 412/660. DIMENSIONS (mètres) • Longueur : 70.70 • Envergure : 64.30 • Hauteur : 19.30 • Rayon de virage : 42.80 • Voie : 11 • Empattement : 25.60 MASSES (kilos) • Masse de base : 178810. • Masse maxi décollage : 394630. • Masse maxi atterrissage : 285760. • Masse maxi sans carburant : 242670 • Charge marchande maxi : 63870 • Maxi carburant : 204350/216850 litres. MOTEUR • Type : RR.RB211-524G/H. • Puissance (Kg) : 26304. PERFORMANCES • Vitesse maxi de croisière (TAS) : 507 Kt au FL350. • Consommation horaire : 11230 Kg/h. • Vitesse de croisière moyenne (TAS) : 490 Kt au FL350. • Consommation horaire : 9840 Kg/h. • V2 : 185 Kt. • Vitesse d’atterrissage (1.3Vso) : 153 Kt. • Distance décollage (ISA) : 3320 m. • Longueur d’atterrissage : 2130 m.

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« ABAQUES DE DIMENSIONNEMENT DES APPAREILS »

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« EPAISSEUR MINIMALE DES MATERIAUX TRAITES »

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« ASSAINISSEMENT »

-Valeurs du coefficient de rugosité « K » :

Caractéristiques de la surface Etat de Surface d’écoulement d’écoulement Bon Passable Mauvais Dalot en Béton • Surface lisse 83 77 • Surface rugueuse 71 67 56

Maçonnerie en pierres jointoyées 71 67 62 Maçonnerie en pierres sèches 50 45 Sol argileux 59 56 Sol sableux 50 50 40 Gazonnage 33 33 29

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-Valeurs de la vitesse d’affouillement « m/s » :

Profondeur moyenne d’écoulement Caractéristiques du fossé 0.40 1.00 2.00 4.00 -Sable argileux latéritique 0.35 à 0.65 0.45 à 0.75 0.55 à 0.80 0.80 à 0.90 -Sol argileux : Compact 1.00 1.20 1.40 1.50 Meuble 0.70 0.85 0.95 0.10 -Revêtement en Bois 8 10 12 14 -Revêtement en Béton armé Surface lisse 13 16 19 20 Surface rugueuse 6.50 8 9 10 -Maçonnerie en Pierres : Jointoyées 6.50 8 10 12 Sèches 2.50 4 4.50 5 -Gazonnage 1.50 1.80 2 2.20

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-Valeurs du Coefficient de ruissellement « C » :

Valeurs de « C ». Petits Bassins de 0 à10 Ha avec une pente de : Bassins moyens de 10 à 400 Ha avec une pente de : Nature de la couverture végétale moins de De 5 à De 10 à Plus de moins de De 5 à De 10 à Plus de 5% 10% 30% 30% 5% 10% 30% 30% Plateformes et Chaussées routières 0.95 ------Terrains dénudés ou à végétation 0.80 0.85 0.90 0.95 0.70 0.75 0.80 0.85 non couvrante Cultures couvrantes 0.75 0.80 0.85 0.90 0.52 0.60 0.72 0.80 Prairies ou Brousse dense 0.70 0.75 0.80 0.85 0.30 0.36 0.42 0.50 Foret ordinaire, Sous bois touffus 0.30 0.50 0.60 0.70 0.13 0.20 0.25 0.30 Grande foret primaire 0.20 0.25 0.30 0.40 0.15 0.18 0.22 0.25

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ILLUSTRATIONS

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Figure N°3: Dépôt de Gomme, Réparations dégradées.

Figure N°4: Réparations dégradées.

Figure N°5:Dispositif d’Approche et de Guidage VOR.

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Nom : ANDRIANARISOA Prénoms : Faly Rivoarison

Titre de mémoire : ETUDE DE RENFORCEMENT ET DE PROLONGEMENT DE LA PISTE D’ENVOL 14/32 D’AMBOROVY POUR DEGAGEMENT DU BOEING 747-400 EN PLEINE CHARGE.

RESUME

Le présent ouvrage consiste en l’étude de l’aménagement des infrastructures aéroportuaires d’Amborovy Mahajanga, en vue de dégagement du Boeing 747-400 en pleine charge. Les résultats des études techniques nous conduisent : - A renforcer et à prolonger la piste principale. En procédant au choix des différentes méthodes de dimensionnement, la formulation écrite du PCN par évaluation technique est : PCN = 77 F/B/X/T.

RUBRIQUE : Bâtiments et Travaux Publics.

Mots clés : Piste, bretelle, atterrisseurs, boggie, roue simple équivalente, décollage…

Rapporteur : Monsieur ANDRIANIAINA Jean Germain.