UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

DEPARTEMENT BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME

D’INGENIEUR EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS

PROPOSITION DE VARIANTE POUR L’AMENAGEMENT DE LA ROUTE NATIONALE SECONDAIRE 5A DU PK 65+278 AU PK 90+262.

RELIANT AMBILOBE ET VOHEMAR

Présenté par : Monsieur RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé

Encadré par : Monsieur RABENATOANDRO Martin

Promotion 2013

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

DEPARTEMENT BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME

D’INGENIEUR EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS

PROPOSITION DE VARIANTE POUR L’AMENAGEMENT DE LA

ROUTE NATIONALE SECONDAIRE 5A DU PK 65+278 AU PK 90+262. RELIANT AMBILOBE ET VOHEMAR

Présenté par : Monsieur RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé

Membres de jury :

 Président : Monsieur RAHELISON Landy Harivony, Maître de conférences  Encadreur : Monsieur RABENATOANDRO Martin, Maître de conférences  Examinateurs : - Monsieur RAZAFINJATO Victor, Professeur Titulaire - Monsieur RALAIARISON Moïse, Maitre de conférences - Monsieur RAMANANARIVO Raymond, Enseignant chercheur

Présenté le 30 Octobre 2014 Promotion 2013

REMERCIEMENTS De prime abord, je rends grâce à notre Seigneur Tout Puissant qui m’a donné force, courage et santé pour élaborer ce présent mémoire.

Ensuite, je tiens à adresser mes vifs remerciements à Monsieur ANDRIANARY Philippe, Professeur Titulaire et Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo

J’exprime aussi ma gratitude à Monsieur RAHELISON Landy Harivony, Chef du Département Bâtiment et Travaux Publics, et Président du jury.

Je suis sincèrement très reconnaissante à Monsieur RABENATOANDRO Martin, maître de conférences à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, pour tous le temps et les efforts que vous avez fournis pour m’encadrer durant la réalisation de ce mémoire.

Je tiens à témoigner ma gratitude envers les membres du Jury qui ont accepté de juger ce présent travail en dépit de leurs autres diverses occupations.

Mes vifs remerciements s’adressent également à tous les enseignants et personnels de l’ESPA, car sans eux, ma formation n’arrive pas à toucher sa fin.

J’aimerais remercier Monsieur RAJEMISA Victor, Chargé d’Opérations Coordination Travaux dans la Division des Travaux d’Investissement Routier.

Enfin, une pensée spéciale ira à ma famille et mes amis pour leur soutien moral et pour toute aide particulière qu’ils m’ont fournis. Merci de m’avoir épaulé tout au long de cette épreuve.

Merci à tous !

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 i

TABLE DES MATIERES

REMERCIEMENTS ...... i

TABLE DES MATIERES ...... ii

LISTE DES TABLEAUX ...... vii

LISTE DES FIGURES ...... xi

LISTE DES PHOTOS ...... xii

LISTE DES ABREVIATIONS ...... xiii

INTRODUCTION ...... 1

PARTIE I : GENERALITES SUR LE PROJET ...... 2

CHAPITRE I : PRESENTATION DU PROJET ...... 3

I.1. DESCRIPTION DU PROJET : ...... 3

I.1.1. Historique du projet : ...... 3

I.1.2. Localisation du projet : ...... 3

I.1.3. Objectifs du projet : ...... 6

I.2. ZONE D’INFLUENCE DU PROJET : ...... 6

I.3. ENVIRONNEMENT GEOGRAPHIQUE DU PROJET : ...... 7

I.3.1. Relief et paysages : ...... 7

I.3.2. Géologie : ...... 7

I.3.3. Climat : ...... 7

CHAPITRE II : MONOGRAPHIE DE LA ZONE D’INFLUENCE ...... 11

II.1. SITUATION DE LA ZONE D’INFLUENCE : ...... 11

II.2. ETUDE SOCIALE : ...... 11

II.2.1. Démographie : ...... 11

II.2.2. Equipements sociaux : ...... 12

II.2.3. Service de sécurité : ...... 15

II.3. ETUDE ECONOMIQUE : ...... 16

ii

II.3.1. Agriculture : ...... 16

II.3.2. Elevage : ...... 17

II.3.3. Pêche : ...... 18

II.3.4. Le transport : ...... 19

II.3.5. Exploitation minière : ...... 20

II.3.6. Tourisme : ...... 20

CHAPITRE III : ETUDE DU TRAFIC ...... 22

III.1. GENERALITES : ...... 22

III.2. METHODOLOGIE DE RELEVE : ...... 22

III.2.1 Comptage automatique : ...... 22

III.2.2 Comptage manuel : ...... 23

III.3. SITUATION GENERALE DU TRAFIC : ...... 23

III.3.1 Trafic passé et actuel : ...... 24

III.3.2 Trafic actuel et trafic à l’année de mise en service : ...... 25

III.3.3 Trafic futur : ...... 27

CHAPITRE IV : DIAGNOSTIC DE LA CHAUSSEE ...... 28

IV.1. DEGRADATIONS DE LA CHAUSSEE: ...... 28

IV.1.1. Ornières : ...... 28

IV.1.2. Profils en w : ...... 29

IV.1.3. Bourbier : ...... 29

IV.1.4. Ravinements : ...... 30

IV.1.5. Nid de poule (NDP) : ...... 31

IV.2. DEGRADATIONS DES OUVRAGES D’ASSAINISSEMENT : ...... 33

IV.2.1. Les fossés : ...... 33

IV.2.2. Les buses et les dalots : ...... 34

IV.3. AUTRES DEGRADATIONS : ...... 35

iii

IV.3.1. Les ouvrages de franchissement : ...... 36

IV.3.2. Les bornes kilométriques et panneaux de signalisation : ...... 37

PARTIE II : ETUDES TECHNIQUES ...... 39

CHAPITRE V : RECONNAISSANCES GEOTECHNIQUES ET CHOIX DES MATERIAUX 40

V.1. GENERALITES : ...... 40

V.2. ETUDE DES MATERIAUX: ...... 40

V.2.1. Matériaux pour couche de revêtement : ...... 40

V.2.1. Matériaux pour couche de base : ...... 41

V.2.2. Matériaux pour couche de forme et couche de fondation : ...... 42

V.2.3. Spécifications pour le matériau de remblai : ...... 43

V.3. PROVENANCE DES MATERIAUX : ...... 43

V.3.1. Gisements meubles : ...... 44

V.3.2. Gisements rocheux : ...... 47

V.4. RECONNAISSANCE GEOTECHNIQUE DU TRACE : ...... 48

CHAPITRE VI : DIMENSIONNEMENT DE LA CHAUSSEE ...... 49

VI.1. GENERALITES : ...... 49

VI.2. DIMENSIONNEMENT PAR LA METHODE LNTPB : ...... 49

VI.2.1. Trafic : ...... 50

VI.2.2. Qualité des matériaux : ...... 51

VI.2.3. Calcul des épaisseurs : ...... 52

VI.2.4. Vérification des contraintes ...... 54

VI.3. DIMENSIONNEMENT PAR LA METHODE LCPC : ...... 58

VI.3.2.1. Trafic : ...... 58

VI.3.2.2. .Détermination des épaisseurs des couches de la chaussée : ...... 60

VI.4. CHOIX DE LA VARIANTE PRINCIPALE : ...... 61

iv

CHAPITRE VII :ETUDES DE L’ASSAINISSEMENT ...... 63

VII.1. ESTIMATION DE DEBIT DE CRUE DES BASSINS VERSANTS: ...... 63

VII.1.1. Généralités : ...... 63

VII.1.2. Hydrologie et présentation des bassins versants: ...... 63

VII.1.3. Méthode de calcul de débit de crue ...... 67

VII.2. DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES D’ASSAINISSEMENT: ...... 73

VII.2.1. Fossés latéraux : ...... 73

VII.2.1.2. Fossé rectangulaire : ...... 77

VII.2.2. Ouvrages de décharges : ...... 78

VII.3. DIMENSIONNEMENT MECANIQUE DE DALOT : ...... 81

VII.3.1. Prédimensionnement : ...... 81

VII.3.2. Evaluation des charges : ...... 82

VII.3.3. Détermination des moments fléchissants : ...... 86

VII.3.4. Détermination des efforts tranchants ...... 89

VII.3.5. Calcul des ferraillages et vérification des contraintes : ...... 91

CHAPITRE VIII : MUR DE SOUTENEMENT ...... 97

VIII.1. PRESENTATION GENERALE : ...... 97

VIII.2. MURS DE SOUTENEMENT EN GABIONS : ...... 97

VIII.3. MURS DE SOUTENEMENT EN L EN BETON ARME : ...... 100

VIII.3.1. Les fondations : ...... 100

VIII.3.2. La structure en béton armé : ...... 101

VIII.3.3. Le rôle des armatures en acier ...... 101

VIII.4. ANALYSE MULTICRITERE : ...... 102

VIII.5. DIMENSION DU MUR ...... 103

VIII.5.1. Prédimensionnement : ...... 104

VIII.5.2. Stabilité du mur ...... 105

v

VIII.5.3. Armatures : ...... 105

PARTIE III : ETUDE FINANCIERE ET IMPACT ENVIRONNEMENTAL ...... 107

CHAPITRE IX : ANALYSE FINANCIERE ...... 108

IX.1. ESTIMATION DU COUT DU PROJET : ...... 108

IX.1.1. Devis descriptif : ...... 108

IX.1.2. Devis quantitatif : ...... 114

IX.1.3. Devis estimatif : ...... 116

IX.1.3.3. Détails Quantitatif et Estimatif (DQE) : ...... 118

IX.1.4. Coûts d’entretien préventif: ...... 120

IX.2.1 Effet de la réhabilitation sur le coût d’exploitation : ...... 122

IX.2.2 .Evaluation économique : ...... 125

CHAPITRE X : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL(EIE) ...... 131

X.1. GENERALITES ET ETAPES D’ELABORATION D’UNE EIE: ...... 131

X.1.1. L’exploitation des documents disponibles ...... 131

X.1.2. La collecte de données : ...... 131

X.1.3. L’élaboration du rapport EIE : ...... 131

X.2. DESCRIPTION DU MILIEU RECEPTEUR : ...... 132

X.2.1. Milieu biologique : ...... 132

X.2.2. Milieu humain : ...... 132

X.2.3. Milieu physique : ...... 132

X.3. IMPACTS ET MESURE D’ATTENUATION : ...... 132

CONCLUSION GENERALE ...... - 139 -

Bibliographie ...... - 140 -

ANNEXES ...... I

vi

LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Température de la zone d’influence ...... 8 Tableau 2 : Pluviométrie moyenne annuelle ...... 9 Tableau 3 : Répartition de la superficie de la zone d’influence ...... 11 Tableau 4 : Répartition spatiale de la population ...... 11 Tableau 5 : Prévision de la population de la région SAVA ...... 12 Tableau 6 : Infrastructures de Santé Publiques et Privées ...... 13 Tableau 7 : Répartition du personnel soignant par secteur ...... 13 Tableau 8 : Approvisionnement en eau en [m3] ...... 14 Tableau 9 : Etablissements Publics ...... 14 Tableau 10 : Répartition des surfaces cultivables et des surfaces cultivées par District ...... 16 Tableau 11 : Productions en Tonnes pour chaque type de culture dans les Districts concernés .. 16 Tableau 12 : Effectif du cheptel pour chaque District ...... 18 Tableau 13 : Production de la pêche en tonnes ...... 18 Tableau 14 : Etat des routes dans les Districts concernés – données en [Km] ...... 19 Tableau 15 : Postes de comptage de la région SAVA ...... 24 Tableau 16 : Résultats des comptages en 2006 et 2010 ...... 25 Tableau 17 : Taux de croissance du trafic ...... 26 Tableau 18 : Estimation du trafic normal à l’année de mise en service ...... 26 Tableau 19 : Estimation du trafic total à l’année de mise en service ...... 27 Tableau 20 : Projection du trafic total ...... 27 Tableau 21 : Analyse des dégradations rencontrées et proposition des solutions ...... 32 Tableau 22 : Dégradation et proposition des solutions sur les ouvrages d’assainissement ...... 35 Tableau 23 : Liste des ponts sur le tronçon ...... 37 Tableau 24 : Fuseau de spécification pour GCNT 0/315 ...... 41 Tableau 25 : Spécification du bitume pur 50/70 ...... 40 Tableau 26 : Liste des gîtes sur l’axe ...... 44 Tableau 27 : Liste des emprunts sur l’axe ...... 46 Tableau 28 : Gisements meubles retenus ...... 46 Tableau 29 : Liste des carrières sur l’itinéraire ...... 47 Tableau 30 : Carrières retenues ...... 47 Tableau 31 : Valeur et longueur sur les échantillons de plateforme ...... 48 Tableau 32 : Valeur de en fonction du taux de croissance du trafic ...... 50

vii

Tableau 33 : Valeurs de β en fonction de la durée de vie de la chaussée ...... 50 Tableau 34 : Coefficient d'équivalence des matériaux ...... 51 Tableau 35 : Valeurs des épaisseurs équivalentes selon les va leurs de la CBR ...... 52 Tableau 36 : Epaisseurs minimales de CR et CB ...... 53 Tableau 37 : Les épaisseurs de la couche de roulement et de la couche de base ...... 53 Tableau 38 : Epaisseurs réelles des couches ...... 53 Tableau 39 : Valeur contraintes radiales admissibles ...... 57 Tableau 40 : Tableau récapitulatif des résultats des contraintes ...... 58 Tableau 41 : Valeur de k en fonction du résultat du comptage de trafic ...... 59 Tableau 42 : Classification du trafic MJA ...... 59 Tableau 43 : Coefficient d'agressivité pour trafic faible ...... 60 Tableau 44 : Type de couche de roulement selon la méthode LCPC ...... 60 Tableau 45 : Epaisseur de la couche de base selon la méthode LCPC ...... 61 Tableau 46 : Résultats des épaisseurs des différentes couches selon la méthode LCPC ...... 61 Tableau 47 : comparaison des variantes ...... 62 Tableau48 : Hauteur de pluie maximale 1971-1990 ...... 64 Tableau 49 : Récapitulation des hauteurs de pluies maximales de différentes fréquences ...... 64 Tableau 50 : Détermination de l’intervalle de confiance ...... 65 Tableau 51 : Caractéristiques des B V le long du tronçon et leurs débits ...... 69 Tableau 52 : Les débits du drainage longitudinal ...... 71 Tableau 53 : Formule hydraulique pour un fossé triangulaire ...... 75 Tableau 54 : Résultats de dimensionnement des fossés triangulaires ...... 75 Tableau 55 : Formule hydraulique pour un fossé rectangulaire ...... 77 Tableau 56 : Résultats de dimensionnement des fossés rectangulaires ...... 78 Tableau 57 : Surcharges roulantes appliquées à la dalle du tablier du dalot ...... 84 Tableau 58 : Moments d’inertie des éléments de la structure ...... 87 Tableau 59 : moments d’encastrement parfait des différentes barres ...... 88 Tableau 60 : matrice de rigidité [K] pour la détermination de 휽풊et Ω ...... 88 Tableau 61 : second membre ; matrice [F] ...... 88 Tableau 62 : Moments en[tm] au droit de chaque nœud ...... 89 Tableau 63 : Sollicitations pour le cas des charges permanentes ...... 90 Tableau 64 : Sollicitations pour le cas des surcharges ...... 90 Tableau 65 : Sollicitations pour le cas à l’ELU ...... 90

viii

Tableau 66 : Sollicitations pour le cas à l’ELS ...... 90 Tableau 67 : Choix des armatures ...... 93 Tableau 68 : dimensions standards pour les gabions et les semelles ...... 100 Tableau 69 : Avantages et inconvénients de chaque variante ...... 102 Tableau 70 : Evaluation des critères pour le choix de variante ...... 103 Tableau 71 : Caractéristiques géométriques des murs de soutènement ...... 104 Tableau 72 : Choix des armatures pour les murs de soutènement ...... 105 Tableau 73 : Nettoyage, désherbage et débroussaillage ...... 114 Tableau 74 : Remblai en provenance d’un emprunt ...... 114 Tableau 75 : Fossé triangulaire maçonné ...... 115 Tableau 76 : Fossé rectangulaire maçonné 0,30 x 0,40 ...... 115 Tableau 77 : Fossé rectangulaire maçonné 0,40x 0,40 ...... 115 Tableau 78 : Fossé rectangulaire maçonné 0,50x 0,40 ...... 115 Tableau 79 : Dalots à construire ...... 115 Tableau 80 : Travaux d’aménagement de la chaussée ...... 116 Tableau 81 : Mur de soutènement ...... 116 Tableau 82 : Signalisations et équipements ...... 116 Tableau 83 : fourchette de valeur du coefficient K ...... 117 Tableau 84 : Coefficient de déboursé ...... 118 Tableau 85 : Devis Quantitatif et Estimatif ...... 119 Tableau 86 : Récapitulation du DQE ...... 120 Tableau 87 : Coûts d’Entretien Courant et Périodique pour la Route bitumée ...... 121 Tableau 88 : Les types de Coût d’Exploitation ...... 122 Tableau 89 : Assurance par catégorie des véhicules ...... 123 Tableau 90 : Taxes professionnelles suivant le type des véhicules ...... 123 Tableau 91 : Rémunération du personnel par mois et par type de véhicule ...... 123 Tableau 92 : Réparations (main d’œuvre) ...... 123 Tableau 93 : Coûts proportionnels pour une route dégradée et une route aménagée ...... 124 Tableau 94 : coûts proportionnels et coûts fixes pour une route dégradée et aménagée ...... 124 Tableau 95 : Avantage par type de véhicule ...... 125 Tableau 96 : Projection du trafic annuel ...... 126 Tableau 97 : Récapitulation des avantages ...... 127 Tableau 98 : Somme des avantages actualisés ...... 128

ix

Tableau 99 : Cumul des avantages perçus ...... 129 Tableau 100 : Bilan des Impacts et des mesures d’atténuation du projet de construction ...... 133 Tableau 101 : Plan de gestion environnementale et sociale ...... 134

x

LISTE DES FIGURES Figure 1 : Carte des Routes Nationales de la DIRTPM d’Antsiranana ...... 4 Figure 2 : Localisation du projet ...... 5 Figure 3 : Exemple de structure de la chaussée pour CBR = 15 (méthode LNTPB) ...... 54 Figure 4 : Coupe schématique d’une chaussée de système tricouche ...... 54 Figure 5 : Modèles de structures ...... 56 Figure 6 : Equivalence de modèle quadricouche en modèle tricouche ...... 56 Figure 7 : Exemple de structure de la chaussée pour CBR = 15 (méthode LCPC) ...... 61 Figure 8 : illustration des petits bassins versants d’un profil en déblai...... 70 Figure 9 : Fossé triangulaire type ...... 74 Figure 10 : Fossé rectangulaire type ...... 77 Figure 11 : Profil du dalot ...... 79 Figure 12 : Dimension du dalot [cm] ...... 82 Figure 13 : Diffusion des charges ...... 84 Figure 14 : Modélisation des charges appliquées au dalot ...... 86 Figure 15 : Diagramme des moments fléchissant en[tm] à l’ELS ...... 91 Figure 16 : Chantier en cours de réalisation utilisant le technique gabion ...... 98 Figure 17 : Gabions à double torsion Figure 18 : Gabions électrosoudés...... 99 Figure 19 : Position des tirants de renfort ...... 99 Figure 20 : mur en L ...... 100 Figure 21 : Eléments d’un mur en L ...... 101 Figure 22 : prédimensionnement d’un mur en L ...... 104 Figure 23 : Stabilité au renversement ...... 105 Figure 24 : Stabilité au glissement ...... 105

xi

LISTE DES PHOTOS Photo 1 : Ornière ...... 28 Photo 2 : Profil en W ...... 29 Photo 3 : Bourbier ...... 30 Photo 4 : Ravinement profond sur chaussée ...... 31 Photo 5 : Nid de poule ...... 31 Photo 6 : fossé envahis par la végétation ...... 33 Photo 7 et 8 : Dalot envahi par la végétation et Dalle de couverture de dalot ruinée ...... 34 Photo 9 et 10 : Affaissement du remblai et ensablement de la buse ...... 34 Photo 11 : éboulement des talus de remblai Photo 12 : érosions protection en gabion ...... 36 Photo 13 : ponts en bois semi-définitifs ...... 36 Photo 14 : bornes kilométriques ...... 37

xii

LISTE DES ABREVIATIONS ARM : Autorité Routière de BV : Bassin Versant CA : Coefficient d’Aplatissement CB : Couche de Base CBR: Californian Bearing Ratio CEM: CEMent CF : Couche de Fondation CR : Couche de Roulement CHD : Centre Hospitalier de District CSB : Centre de Santé de Base DRDR : Document Régional de Développement Rural DRS : Direction Régionale de la Santé ES : Equivalent de Sable FR : Fossé Rectangulaire FT : Fossé Trapézoïdal G : Gonflement ou indice de gonflement GB : Grave Bitume GCNT : Grave Concassé Non Traité IDH : Indicateur Humain pour le Développement INSTAT : Institut National de la STATistique IP : Indice de Plasticité LA : Los Angeles LCPC : Laboratoire Central des Ponts et Chaussées LNTPB : Laboratoire National des Travaux Publics et du Bâtiment MDE : Micro Deval à l’Eau MS : Matériaux Sélectionnés OPM: Optimum Proctor Modifié PK: Point Kilométrique

xiii

PL : Poids Lourds RNS : Route Nationale Secondaire TL: Trafic Lourd TN: Trafic Normal TTC: Toutes Taxe Comprise TRI: Taux de Rentabilité Interne TVA: Taux de Rentabilité Interne VAN: Valeur Actuelle Nette. VP : Véhicules Particuliers Géotechnique :

%F: Pourcentage des fines 80μm ES: Equivalent de sable LA: Essai Los Angeles Ip: Indice de plasticit é MDE: Essai Micro Déval en présence d’eau W: Teneur en eau naturelle Wopt: Teneur en eau optimale Wl : Limite de Liquidité Wp: Limite de plasticité Hydrologique : BV: Bassin Versant C: Coefficient de ruissellement I: Intensité de pluie avec récurrence de 10 ans i: Pente K: coefficient de rugosité de Manning Strickler Q: débit à évacuer R: Rayon hydraulique V: Vitesse de l’écoulement de l’eau W: Section mouillée

xiv

Béton armé : A: Aire d’une section d’acier (longitudinale) Amin: Aire d’une section d’acier minimale (longitudinale) ELU : Etat Limite Ultime ELS : Etat Limite de Service G: Action des charges permanentes I: Moment d’inertie de la section Mser: Moment fléchissant de calcul de service Mu: Moment Fléchissant de calcul ultime P: Action permanente Q: Action de charge variable S: Surcharge fe: limite de l’acier en service fc28: Résistance caractéristique à la compression du béton à 28 jours d’âge ft28: Résistance caractéristique à la traction du béton à 28 jours d’âge g: Poids propre par mètre linéaires h: Hauteur totale de la section e : Epaisseur des parois

xv

INTRODUCTION D’après les estimations, la moitié de la population de Madagascar est totalement ou partiellement enclavée pendant la saison des pluies. Il n’est point besoin de souligner que l’enclavement constitue un des obstacles majeurs au développement d’une région ou du pays même.

De la bifurcation d’Ambilobe à Vohemar est la partie encore en terre non bitumée de la Route Nationale Secondaire 5A (ou RNS 5A) pour rejoindre la région de la SAVA. Elle fait partie des nombreux axes difficiles d’accès en saison de pluie ; elle est souvent appelée la piste de l’enfer par certains puisqu’il faut 3 jours soit 12km/h en moyenne avec des pointes de 15km/h en cette saison de pluie (en cette fin du mois de février 2014 il faut 7 jours pour traverser cet axe) et la route de la vanille par d’autres car cette région est aussi nommée la côte de la vanille.

En effet, le niveau de service actuel des ouvrages d'art et de la route elle-même ne permet pas une exploitation rentable de cet axe. Cette route est le seul axe terrestre pour rejoindre la région de la SAVA ; une quelconque coupure de cette voie entrainera l’enclavement et l’isolement d’une partie de la population ainsi que la continuité de la pauvreté dans les zones concernées. En outre, les infrastructures en terre ne supportent pas les trafics intenses, surtout des poids lourds pour le transport des marchandises et ici aussi pour le transport des voyageurs.

En définitive, les communes riveraines de la RNS 5A possèdent une potentialité agricole et touristique considérable ; pourtant la piste assurant la liaison est en déplorable et en piteux état par manque d’aménagement et d’entretien.

C’est pour cette raison que nous avons choisi comme thème du présent mémoire :

« Proposition de variante pour l’aménagement de la route nationale secondaire 5A du Pk 65+278 au Pk 90+262 reliant Ambilobe et Vohemar»

Bref, dans une optique de développement de la région SAVA le présent mémoire présente des solutions pour l’amélioration de la qualité de la RNS 5A reliant par voie terrestre cette région au reste de Madagascar en résolvant les problèmes trouvés comme prioritaires.

Ainsi, quelles seront alors les solutions appropriées avec la situation actuelle ?

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 1

Pour mener à bien notre étude, nous allons la partager en trois grandes parties:

- Dans un premier temps on parlera des généralités sur le projet et des études monographiques ; - Puis les détails techniques de l’aménagement de la route seront traités ; - Finalement on clôturera notre étude par l’évaluation financière ainsi que les études des impacts environnementaux.

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 1

PARTIE I : GENERALITES SUR LE PROJET

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 2

CHAPITRE I : PRESENTATION DU PROJET I.1. DESCRIPTION DU PROJET : I.1.1. Historique du projet : La Route Nationale Secondaire 5A a été construite pour relier la région du Nord Est de Madagascar par voie terrestre. Elle mesure 417, 780 km et relie Ambilobe et en passant par Vohémar et . La route est majoritairement en terre ; toutefois une partie est bitumée.

La Direction Inter-Régionale des Travaux Publics et de la Météorologie (DIRTPM) d’Antsiranana est chargée des travaux d’entretien lié à cet axe. D’une part la DRTP DIANA prend en charge le petit tronçon d’Ambilobe jusqu’au limite roof de la région DIANA et SAVA près de (soit près de 60Km d’Ambilobe) et d’autre part, la Direction Régionale des Travaux Publics (DRTP) SAVA prend le reste en charge.

La RNS 5A reçoit chaque année des travaux d’entretien courant dans le but de garder la route sans coupure, et assurer le minimum de sécurité des usagers. Ces travaux sont réalisés par le Ministère des Travaux Publics et de la Météorologie (MTPM) à travers le DIRTPM Antsiranana.

I.1.2. Localisation du projet : La RNS 5A se trouve dans l’ex-province autonome d’Antsiranana. C’est une route qui relie la Région de SAVA et celle de DIANA.

La RNS 5A est la Route reliant Ambilobe et dans les 406 km, en suivant la RN4 jusqu’à Abondromamy puis en continuant avec la RN6 jusqu’ à la bifurcation Ambilobeou l’on prend la RNS 5A.

Elle traverse au passage d’importantes villes à savoir Ambilobe, , Vohemar ,Sambava pour arriver à Antalaha .

Dans cet ouvrage, l’étude portera sur la partie qui est encore en terre d’Ambilobe à Vohemar environ 164 km ; plus précisément sur un tronçon qui débutera de la commune rurale de Maromokotra au PK 64+436 et s’achèvera au PK 105+103.

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé 3

Figure 1 : Carte des Routes Nationales de la DIRTPM d’Antsiranana Source : DIRTPM Antsiranana

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé 4

Figure 2 : Localisation du projet

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé 5

I.1.3. Objectifs du projet : La réduction de la pauvreté étant l’objectif principal d’un projet routier en général ; de plus dans la Région de SAVA le seuil de pauvreté atteint les 74,9% selon l’INSTAT en 2010.

Les objectifs spécifiques du projet sont:

 la contribution au développement socio-économique de la zone d’influence immédiatement traversée et reliee par le tracé;  la mise en valeur de forte potentialité économique de la Région de SAVA par l’évacuation des produits locaux avec des frais de transport moindres pour faciliter les échanges régionaux ;  la conception des emplois pour la population locale ;  L’allégement de la souffrance et satisfaire les besoins de première nécessité de la population ;  L’acquisition d’une meilleure sécurité et un meilleur confort des usagers ;  L’accessibilité toute l’année même en période de pluie ;  L’avoir d’une capacité de portance suffisante pour supporter le trafic futur ;

I.2. ZONE D’INFLUENCE DU PROJET : La zone d’influence est définie comme l’ensemble des subdivisions administratives qui reçoivent directement ou indirectement les avantages économiques et sociaux appréciables après la réhabilitation de cette route. Il y a deux sortes de zone d’influence : une zone d’influence directe qui est l’ensemble des Communes utilisant actuellement cette route et une zone d’influence indirecte comprenant les autres régions concernées.

L’aménagement de la RNS 5A profitera en premier lieu aux Districts d’Ambilobe et de Vohémar, ce qui en fait les zones d’influence directes du projet.

La RNS 5A étant la seule route donnant accès à la Région de SAVA d’où l’aménagement de ce tronçon entre Ambilobe et Vohémar ne peut être que bénéfique pour les autres Districts de la Région qui possèdent de fortes potentialités agricoles telles que la culture de la vanille, de rente ou la culture de riz.

Ainsi, la zone d’influence directe du projet est constituée par le district de Vohemar mais on peut aussi englober toute la Région de SAVA.

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I.3. ENVIRONNEMENT GEOGRAPHIQUE DU PROJET : I.3.1. Relief et paysages : La zone nord-est de Madagascar constitue un ensemble massif qui est marqué par le contact rapide et brusque entre les hautes terres et la mer.

Les principales unités de relief sont les suivantes :

 Les reliefs du socle : ils correspondent essentiellement à des unités tectoniques spécifiques. les failles ont découpé cette région en blocs massifs vigoureusement disséqués par l’érosion. Le plateau de Makira et la presqu’île de Masoala sont des horsts encadrant le graben de la baie d’Antongil;  Les bassins sédimentaires : cette zone se caractérise par le contact socle – sédimentaire. Le volcanisme y a fait apparaître de nombreux lacs et dépressions. La cuvette d’Ankaibe s’étend largement et offre d’excellente zone de cultures de rente ;  La côte : il s’agit des côtes à haute falaise marine à plus de 1.500 m d’altitude se localisant au niveau du Cap Masoala et de la baie d’Antongil. Le Cap Masoala est entouré de nombreux îlots. La côte est parsemée de bourrelets dunaires et des végétations adaptées aux milieux côtiers tropicaux. De maigres mangroves sont localisées dans de rares endroits

I.3.2. Géologie : On distingue deux grandes catégories de terrains à savoir le terrain sédimentaire et le terrain cristallin.

Terrains sédimentaires: formés principalement par des apports fluviaux et éoliens. Ces terrains relativement récents se sont emboîtés dans des couches plus anciennes et qui constituent la plus grande partie d’une étroite plaine côtière.

Terrains cristallins: formés de différents types de roches (granites, gabbros, migmatites) qui se sont formées à la surface où à l’intérieur de la terre quand elles sont d’origine volcanique.

Le passage fréquent de violents cyclones et l’abondance des pluies favorisent le phénomène érosif et changent souvent les paysages cristallins en reliefs accidentés.

I.3.3. Climat : Le climat est de type tropical chaud et humide caractérisé par deux saisons distinctes : saison chaude qui va d’octobre en avril, caractérisée par des pluies abondantes et des températures élevées et saison fraîche allant de mai en septembre.

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I.3.3.1. Températures : A cause de la forte humidité atmosphérique et des précipitations abondantes et continues, les moyennes de températures sont quasi-identiques tout le long de la côte.

Tableau 1 : Température de la zone d’influence

TEMPERATURES Mois le Mois le Amplitude ALTITUDE PERIODE Annuelle plus STATION plus thermique (°C) chaud froid (°C) (°C) Antalaha 1961/90 24,4 26,6 21,9 4,7 6m (Ambatoratsy) 2000-2002 24,7 28,9 18,6 10,3 474m 1961/90 22,5 25,2 18,3 4,7 (Aéroport) Sambava 1961/90 24,7 26,9 22,9 6,9 5m (Aéroport) 2000-2002 25 31,3 18,5 12,8 1961/90 25,5 27 22,9 4,2

Vohémar 5m 25 31,2 21,8 9,4

Source: Direction des Exploitations météorologiques, 2003 Les variations des températures sont peu perceptibles pour l’ensemble de la région. Janvier et/ou Février enregistre les plus fortes chaleurs et les mois les plus frais sont Juillet et Août.

A Sambava, Antalaha et Vohémar, les températures varient de 18°C à 31°C.

L’amplitude thermique est respectivement de 12,8°C, 10,3 °C et 9,4°C soit une élévation d’environ 50 % par rapport à celle de 1961 à 1990.

Andapa a une température moyenne annuelle variant de 18,3°C à 25,2°C. L’amplitude thermique y plus marquée de 6,9°C (1961 – 1990) à cause de son altitude relativement élevée. On peut même y parler de véritable hiver car on aurait enregistré un minimum absolu de 7,8°C un certain mois d’août 1963 selon le service de la météorologie.

I.3.3.2. Pluviométrie : La zone d’Antalaha, Sambava et une partie de Vohémar sont caractérisées par une forte pluviométrie d’une moyenne annuelle de plus de 2 000 mm, une absence de mois véritablement sec et un faible déficit de saturation (3 à 5 mm).

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La zone d’Andapa se distingue par un micro climat entre le climat de la côte Est et des Haut- Plateaux avec toutefois une pluviométrie moyenne annuelle élevée de 1 800 mm en 130 jours.

La zone nord de la SAVA, Vohémar est caractérisée par une précipitation moyenne annuelle de 940 mm.

Tableau 2 : Pluviométrie moyenne annuelle

PLUVIOMETRIE NOMBRE DE ALTITUDE PERIODE ANNUELLE STATION MOIS SECS (mm)

Antalaha 1961/90 2376 1 6m (Ambatoratsy) 2000-2002 2099 2 Andapa 474m 1961/90 1858,3 1 (Aéroport) Sambava 1961/90 2409,0 1 5m (Aéroport) 2000-2002 2600,4 0 1961/90 1564,9 2 Vohémar 5m 2000-2002 1375,7 3 Source : Direction des Exploitations météorologiques, 2003 L’abondance des précipitations annuelles et l’absence d’une véritable saison sèche constituent les principales caractéristiques de la SAVA.

Le nombre de jours de pluies décroît du Sud vers le Nord (Antalaha 219, Sambava et Vohémar 184).

La saison de pluie comporte de fortes pluies et averses brutales avec un maximum au mois de Janvier, de mai à septembre prédominent de forts crachins.

Le mois le plus sec est le mois d’octobre pour Antalaha, Sambava et Andapa où les totales annuelles descendent jusqu’à 940 mm, tandis que septembre et octobre sont les mois reconnus notoirement secs.

I.3.3.3. Les vents : La façade nord- est, comme dans l’ensemble de la côte orientale est fortement exposée en permanence aux hautes pressions localisées au sud des Mascareignes.

Elle est influencée par les vents d’Est humides, l’alizé «Varatraza », prédominant pendant pratiquement toute l’année. Les vents d’Ouest « Talio » apparaissent beaucoup moins fréquemment.

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En saison des pluies, la majorité des vents ne dépassent pas 25 km/h, sauf durant les cyclones.

I.3.3.4. Cyclones : De 1985 à 2002, neuf cyclones tropicaux ont traversé la région de la SAVA dont la plus intense est le cyclone tropical HUDAH qui a détruit la ville d’Antalaha à 90 %. (Cf. Tableau en Annexe 1).

I.3.3.5. Humidité atmosphérique : La forte pluviosité traduit le haut degré hygrométrique des masses d’air baignant la région. En toutes saisons, le taux d’humidité reste élevé, supérieur à 85 % au petit matin s’abaissant ensuite entre 70 % et 76 % aux heures chaudes. Il atteint un maximum en été, un minimum en hiver avec une tendance au maximum secondaire en mai - juin.

Ainsi, après que la zone d’influence du projet ait été délimitée, une étude monographique sera entreprise pour évaluer ses caractéristiques, ses forces et ses faiblesses.

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CHAPITRE II : MONOGRAPHIE DE LA ZONE D’INFLUENCE L’objet du présent chapitre sera constitué par les informations relatives à la délimitation administrative, caractère géographique et climatologique, situations sociale et économique et situation démographique des communes touchées par le projet.

II.1. SITUATION DE LA ZONE D’INFLUENCE : La région est limitée à l’Est par l’Océan Indien, au Nord par la sous-préfecture d’Antsiranana II, à l’Ouest par les sous-préfectures d’Ambilobe et de Bealalana et au Sud par les confins de la Province Autonome de Tamatave et de la baie d’Antongil

Elle regroupe les districts de Sambava, Antalaha, Vohémar et Andapa et sur le plan administratif, la région comprend 76 Communes.

Leurs superficies sont données ci-après :

Tableau 3 : Répartition de la superficie de la zone d’influence

Districts SUPERFICIE (km2) Sambava 5034 Antalaha 5842 Vohemar 8988 Andapa 4285 Total 24149 Source : RGPH 1993 II.2. ETUDE SOCIALE : Les données fournies par l’INSTAT sont basées sur des projections issues du Recensement Général de la Population et de l’Habitat de 1993 (RGPH 1993).

II.2.1. Démographie : En ce qui concerne la statistique dans chaque district avec les différentes caractéristiques, elle s’illustre dans le tableau ci-après :

Tableau 4 : Répartition spatiale de la population

POPULATION SUPERFICIE DENSITE Taux de Taux de Taux d' Districts (hab) (km²) hab/km² natalité mortalité accroissement Sambava 190 788 5034 37,90 3,5 0,7 2,8 Antalaha 149 684 5842 25,62 3,7 0,7 3 Vohemar 136 320 8988 15,17 3,4 0,8 2,6 Andapa 118 714 4285 27,70 3,6 0,6 3 Total 595 506 24149 24,66 3,5 0,7 2,8 Source : RGPH 1993

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Ainsi, la perspective démographique de la population régionale peut être évaluée ci-dessous.

L’évolution de la population suit la loi :

n PPn 0 (1)  (1)

Avec :

- Pn: effectif de la population à l’année n ;

- P0 : effectif de la population à l’année référence ; - α : taux d’accroissement annuel de la population prise à 2,8 %; - n : nombre d’années entre l’année de référence et l’année voulue n.

Dans les 25 années à venir, le tableau suivant montre l’estimation de la population.

Tableau 5 : Prévision de la population de la région SAVA

POPULATION Districts 2014 2015 2020 2025 2030 2035 2040 (hab) Sambava 190 788 340 727 350 267 402 129 461 669 530 025 608 502 698 598 Antalaha 149 684 278 456 286 810 332 491 385 449 446 841 518 011 600 516 Vohemar 136 320 233 698 239 774 272 608 309 938 352 381 400 635 455 497 Andapa 118 714 220 843 227 468 263 698 305 698 354 388 410 833 476 268 Total 595 506 1 063 510 1 093 288 1 255 163 1 441 006 1 654 365 1 899 315 2 180 532 Source : Auteur Cette illustration nous fait constater que l’accroissement démographique est considérable puisque la population aura doublé au bout de 25ans. Ce qui provoquera l’augmentation des besoins de la région en termes de transports, d’échanges et de flux de migrations.

II.2.2. Equipements sociaux : La santé, l’accès à l’eau potable et l’éducation sont les deux éléments de base qui permettent d’évaluer le niveau de développement humain dans une région.

II.2.2.1. Dispositifs sanitaires :

a) Infrastructures : En ce qui concerne les infrastructures sanitaires, chaque distrcts dispose d’un Centre Hospitalier de District (CHD 2 - 1) public ou privé. Néanmoins, les centres de soins de base existants dans la sous-préfecture de Vohémar n’ont pas été recensés et leur fonctionnalité non définie.

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Tableau 6 : Infrastructures de Santé Publiques et Privées

Secteur publics Secteur privée Districts CSB1 CSB2 CHD1 CHD2 CSB1 CSB2 CHD1 CHD2 Antalaha 16 9 0 1 1 4 0 0 Andapa 8 14 1 0 1 0 0 1 Sambava 9 23 0 1 0 4 0 0 Vohémar 23 8 0 0 1 1 0 1 Ensemble région 56 54 1 2 3 9 0 2 Source: SISG - Min SAN déc 1999

LEGENDE:

 CHD1 : Centre Hospitalier de District 1  CSB1 : Centre de santé de base niveau I  CHD 2 : Centre hospitalier de district 2  CSB2 : Centre de santé de base niveau II

b) Personnel soignant des services publics et privés : Bien que la quantité du personnel soignant soit acceptable dans le secteur public, la répartition spatiale de ce dernier ne facilite pas toujours leur accessibilité. De plus, l’implantation du secteur privé de soins de santé se fait au détriment de milieu rural.

Tableau 7 : Répartition du personnel soignant par secteur

Secteur publics Secteur privée Districts A B C D E A B C D E Antalaha 18 1 18 32 13 8 4 1 5 - Andapa 2 1 10 19 - 8 4 1 5 - Sambava 5 1 15 42 14 7 1 - - - Vohémar 2 1 - 2 2 3 - 2 2 4 Ensemble région 27 4 36 98 28 22 6 9 15 4 Source : Projection - population 1999 DDS – INSTAT LEGENDE : A : Médecin ; C : Sage-femme ; B : Dentiste ; D : Infirmier ; E : Aide sanitaire

II.2.2.2. Approvisionnement en eau : Le taux d’accès de la population à l’eau courante, à la pompe publique, à la pompe aspirante et aux puits serait de 3,8 % seulement pour l’ensemble du Faritany contre un taux de 36,9 % pour l’ensemble de Madagascar

Le tableau suivant relate la situation sur le niveau d’accès à l’eau potable dans la zone concernée par le projet :

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Tableau 8 : Approvisionnement en eau en [m3]

Districts Eau Pompe Pompe Puits Camions Sources Cours Autres Non courante Publique aspirante citernes d’eau disponible Antalaha 770 3 144 48 6 810 43 8 572 13 146 289 690 Sambava 237 1 507 94 9 927 61 8 803 21 801 118 1 345 Andapa 309 3 898 69 3 043 35 7 843 9 852 98 381 Vohémar 503 1 061 259 5 205 27 4 515 18 128 486 719 Source : Tableau de bord social, secteur Eau et Assainissement PNUD MAG /97/007 2002 II.2.2.3. Etablissements scolaires : L’infrastructure scolaire publique épouse celle de l’administration telles que :

 Une Ecole Primaire Publique (EPP) par fokontany,  Un Collège d’Enseignement Général (CEG) par firaisampokotany,  Un Lycée par Sous-préfectures  Une Université par province.

Le tableau suivant montre l’infrastructure éducative du secteur public dans la région SAVA :

Tableau 9 : Etablissements Publics

NOMBRE District EPP CEG LYCEE Existantes Fonctionnelles Existantes Fonctionnelles Existantes Fonctionnelles Sambava 189 147 25 11 1 1 Antalaha 182 157 14 8 1 1 Vohemar 221 155 10 9 1 1 Andapa 113 109 18 9 1 1 Ensemble 705 568 67 37 4 4 région Source : MinESEB annuaire 97/98

On compte 568 écoles primaires fonctionnelles sur les 705 existantes ; soit 137 écoles non fonctionnelles, ce qui représente 19,4 %.

Les raisons de la fermeture des écoles sont multiples et les plus fréquentes sont :

 la destruction des locaux suite à des intempéries,  l’inexistence d’enseignants dans les contrées isolée,  l’effectif trop bas des élèves désintéressés par l’enseignement. Les EPP opérationnelles fonctionnent mal en général, avec des élèves entassés dans les salles de classe se mettant à 5 ou à 6 sur un même banc, et parfois travaillant sur des nattes où à même le

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sol dans des cas extrêmes. Les chiffres de la Direction Provinciale de l’Enseignement sont significatifs : 89 élèves par salle à Sambava, 94 à Antalaha, 81 à Vohémar et 77 élèves à Andapa. Le sureffectif scolaire ne concerne que les CEG des 4 chefs-lieux de district où sont concentrés 75 % des élèves, mais l’on ne rencontre pas de problèmes accrus de locaux, de bancs et de matériels didactiques.  37 élèves par salle à Andapa,  39 élèves par salle à Antalaha et Vohémar,  43 élèves par salle à Sambava. Au niveau de chaque lycée implanté au chef-lieu de district, l’on compte 41 sections pour 46 salles de classe. L’on note un sous-effectif qui se traduit par 1183 élèves pour 46 salles, soit 25 élèves par salle.

II.2.3. Service de sécurité : II.2.3.1. Police : Un Commissariat de Police implanté dans chaque chef-lieu de district de SAVA y assure la sécurité. La zone de compétence théorique pour chaque commissariat est l’étendue de la sous- préfecture, mais pratiquement c’est le centre urbain. Les activités dela Police se résument en des actions préventives et répressives de toutes infractions (crime - délit - contravention) ainsi que le maintien de l’ordre.

II.2.3.2. La Gendarmerie : L’Unité de la Gendarmerie nationale de la SAVA est représentée par le Groupement de la Gendarmerie Nationale d’Antalaha ayant son siège dans le chef-lieu de la sous-préfecture. Il couvre la région toute entière par la présence des Compagnies, Brigades et Pelotons au niveau des centres urbains et communes rurales.

II.2.3.3. Armée : On peut noter la présence de deux unités de l’armée dans la SAVA :

 La 711ème Compagnie de l’Armée de Développement à Vohémar,  La BLIG ou Brigade Légère d’Intervention du Génie basée à Sambava.

Dans la Police comme dans l’Armée et la Gendarmerie, les moyens humains et matériels relèveraient de la Défense Nationale

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II.3. ETUDE ECONOMIQUE : II.3.1. Agriculture : La région de la SAVA possède un potentiel agronomique important dû à ses conditions climatiques humides et à l’aptitude des sols favorables à toutes cultures tropicales et tempérées. Le tableau suivant donne les proportions de surfaces cultivées pour chaque District

Tableau 10 : Répartition des surfaces cultivables et des surfaces cultivées par District

Districts Surface totale Superficie Surface Pourcentage de (ha) cultivable Cultivée (ha) surface cultivée (ha) % Antalaha 584 200 176 057 37959 22 Sambava 503 400 161 088 55 962 30 Vohémar 898 800 771 800 46 414 5 Andapa 428 500 202 450 41 097 23 Ensemble Région 2 414 900 1 311 395 181 412 13 Source : Annuaire Statistique Agricole, 2010 D’après ce tableau, il est constaté une forte potentialité de développement agricole par district, la superficie cultivable représentant environ la moitié de la superficie totale de la région.

Les produits agricoles cultivés ainsi que les volumes de productions dans la région sont répartis dans le tableau suivant :

Tableau 11 : Productions en Tonnes pour chaque type de culture dans les Districts concernés

Total Districts Antalaha Sambava Andapa Vohémar région Riz 50 045 41 970 67 310 29 650 188 975 Maïs 723 716 786 1 292 3517 Cultures Haricot 45 20 820 85 970 Vivrière Manioc 23 470 21 955 16 185 24 275 85 885 Patate 270 335 410 510 1 525 douce Café 280 980 1 450 2 140 4 850 Poivre 10 5 25 20 60 Cultures de Girofle 10 100 5 - 115 rente Vanille 75 1 050 390 1 250 2 765 Cacao - 15 - - 15 Arachide 30 10 185 38 263 Culture Canne à industrielles 1 730 9 250 2 780 3180 16 940 sucre Source : Annuaire Statistique Agricole, 2010

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Dans la culture vivrière, le riz prédomine environ 24% de la production régionale, suivi de loin par le manioc. Le maïs et la patate douce viennent ensuite, et enfin le haricot qui est plutôt minime.

Puis dans le domaine de la culture de rente, il est incontestablement dominé par la culture du girofle suivi du café, ensuite de la vanille et enfin du poivre. Il est à noter que la région est réputée pour sa production de café et de vanille.

Composée de canne à sucre essentiellement et d’éventuelle plantation d’arachide, la culture industrielle ne représente alors qu’une activité secondaire pour la région.

 Fruits : On estime à 6081 ha la superficie de plantations de fruits de la SAVA. La bananeraie occupe 63 % de cette surface. Les autres spéculations occupent les superficies restantes, dont les plus importantes sont de litchis, les agrumes. La production fruitière a été évaluée à 90 tonnes dont les 2/3 constitués par les bananes et 13 % de litchis.

Ces fruits sont essentiellement orientés à l’autoconsommation et dans une moindre à la vente locale.

II.3.2. Elevage : L'élevage bovin est le plus pratiqué dans la plupart des sous-préfectures. Les porcs ne sont présents significativement que dans les districts d'Antalaha, de Sambava et d'Andapa. Concernant les ovins et les caprins, leur élevage est presque inexistante.

Le poulet est présent dans plus de la moitié des exploitations, et dans une moindre mesure le canard (30 % des exploitations).

Au titre des activités annexes, on trouve dans le district d'Andapa environ 7 % d'exploitations pratiquant la pisciculture.

L’élevage et les activités commerciales et connexes qui en dépendent sont essentiellement localisés dans le district de Vohémar où le climat est relativement sec et les formations graminéennes couvrent une grande étendue.

Le tableau suivant montre l’effectif du cheptel pour chaque District :

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Tableau 12 : Effectif du cheptel pour chaque District

Districts Bovin Porcins Antalaha 115 000 25 000 Sambava 30 000 3 130 Vohémar 16 600 4 425 Andapa 49 300 5 000 Source : Annuaire Statistique agricole, 2001 L’effectif des bovins est très important pour Ambilobe et Vohémar à cause de la présence du port d’exportation de bovins sis à Vohémar.

II.3.3. Pêche : Avec les quelques 300 km de côte, ses lacs et ses rivières, la région SAVA remplit les conditions pour être une zone de prédilection de la pêche et les ressources halieutiques tant maritimes que continentales non négligeables. Pourtant la situation est telle que l’on y rencontre 3 secteurs mal ou insuffisamment nantis en moyens matériels et humains : les secteurs traditionnel, artisanal et industriel.

Tableau 13 : Production de la pêche en tonnes

Produits Total de l’ex province Production SAVA Pourcentage de d’Antsiranana Crevettes 595,8 1,97 0,3 Camaron 23,4 1,03 4,4 Langoustes 21,91 0,38 1,7 Crabes 321,84 0,31 1 Poisson 128,02 15,7 12,3 Divers 24 14,9 62,1 1 115,01 34,3 3,1 Source : PADANE - DRA Antalaha D’une part la production du poisson dans le secteur artisanal représente un tonnage relativement important avec 12 % par rapport à la production provinciale. Cette production comprend à la fois la pêche en mer et la pêche continentale.

D’autre part la pêche industrielle n’est pas pratiquée dans la SAVA. Aucun produit des embarcations de la pêche industrielle n’est débarqué à Antalaha. Même si les bateaux du secteur industriel croisent au large de la côte est, aucune incidence ne peut être signalée localement.

A cause du fait que la zone est encore très isolée, la production de pêche est essentiellement destinée à la vente locale et à l’autoconsommation.

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II.3.4. Le transport : II.3.4.1. Route : L’existence des routes permanentes conditionne le développement économique et social d’une région ou d’un pays. Cependant l’infrastructure routière est loin d’avoir la densité et la qualité souhaitée comme le montre le tableau ci-dessous.

Tableau 14 : Etat des routes dans les Districts concernés – données en [Km]

District Routes bitumées Routes praticables Routes praticables toute l’année mais seulement une difficiles partie de l’année Vohémar 113 240 115 Andapa 28 89 49 Antalaha 122 74 - Sambava 128 136 49 Total 483 733 347 Source : Louis Berger International Cette précarité de l’infrastructure a pour conséquence l’isolement des unités sous régionales et limite ainsi les éventuels échanges régionaux. Cet enclavement régional est accentué par le fait que le réseau n’est pas relié ni au reste de la province ni à l’ensemble de Madagascar.

II.3.4.2. Trafic fluvial : Le trafic fluvial est limité, les fleuves ne sont navigables que sur de courte distance précédant les cascades.

Les principaux fleuves navigables de la SAVA sont :

 Bemarivo, de à (30 km),  Lokoho, de à Ambalabe (15 km),  Ankavana, d’Ambinany à (25 km),  Marambo, d’Ambalabe à Androhofontsy (15 km),  Onibe, d’ à Tanandavahely (17 km)

Généralement, le coût du transport fluvial ne se calcul pas par kg de marchandises transportées mais plutôt d’une manière forfaitaire par voyage après marchandises.

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II.3.4.3. Trafic aérien : L’aérodrome d’Andapa et celui de ne fonctionnent plus.

Le trafic le plus dense est celui de Sambava. L’aéroport possède une piste de 1800 mètres pouvant recevoir les types d’avions suivants : Boeing 737, HS 748,ATR, TWIN OTTER et JET de moyenne puissance.

La fréquence des avions se présente comme suit :

- 4 fois par semaine pour le boeing 737, - 2 fois par semaine pour le HS 748 ou l’ATR, - 4 fois par semaine pour le TWIN OTTER.

II.3.5. Exploitation minière : Parmi les ressources du sous-sol existantes dans la SAVA l’on peut noter le quartz la tourmaline, le béryl et l’or. La production annuelle varie d’une Sous-préfecture à l’autre. Pour le quartz, la production est estimée à 131 tonnes, exploitées par la Taillerie Industrielle d’Antalaha (TIA), 15 tonnes à Sambava et 85 tonnes à Vohémar et 0,100 tonne à Andapa.

On produit 950 kg de Tourmaline à Vohémar et une tonne de Béryl à Sambava.

Les données sur la production de l’or dans la région ne sont pas disponibles sinon erronées. Pourtant, dans les milieux des « affaires » on parle beaucoup de l’or. En effet, il y a deux villages qui viennent de s’ériger ; ils ont été créés et peuplés quasi exclusivement de chercheurs. Il s’agit d’Ambolamena dans la Commune Rurale d’, Sous-préfectures d’Antalaha et de Daraina; Sous-préfectures de Vohémar. Dans ces deux villages, la recherche et l’extraction de l’or se font d’une manière quasi anarchique au vu et au su de tout le monde.

II.3.6. Tourisme : Le secteur touristique possède d’énormes potentialités par l’existence de nombreux sites touristiques.

La région SAVA en elle-même constitue déjà une grande réserve naturelle car quatre grands sanctuaires de la nature sont répartis naturellement entre les quatre districts qui composent la région:

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 la reserve speciale de Masoala située entre Maroantsetra au sud et Antalaha au nord,  l'aire protégée de Darainy au nord de Vohémar,  le à 60 km de Sambava et entre Sambava et Andapa et  la réserve d'Anjanaharibe à Andapa.

Il y a aussi des sites comme Le lac sacré (75 km, Anivorano Nord), Les chutes de la Mahavavy ou chutes d’Andranomamofona,

La qualité du paysage, les plages et la présence des parcs nationaux et réserves naturelles ainsi que la faune et la flore sont endémiques font rêver les touristes qui arrivent dans la région. .

L’amélioration de l’axe Ambilobe -Vohemar influe directement sur la vie quotidienne de l’ensemble de la population de la Région SAVA. D’une part, elle favorise les conditions sociales, notamment dans le domaine de la santé, de l’éducation et de la sécurité. D’autre part, elle optimise la situation économique grâce à la diminution de coût de transport, au gain de temps et à la facilité de la collecte et du transport de la production.

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CHAPITRE III : ETUDE DU TRAFIC A part des conséquences provoquées par les phénomènes naturels comme la pluie et les phénomènes environnementaux, le trafic joue un rôle très important au dimensionnement et au choix de la structure de la chaussée d’une route revêtue ou non.

Le présent chapitre a pour objectif de déterminer le nombre de véhicules qui passent par la route dans le passé, actuellement et pour le futur.

III.1. GENERALITES : Le trafic routier se définit comme le nombre de véhicules de toute catégorie qui passent par jour sur une route dans tous les sens.

L’objectif de l’étude du trafic est d’estimer le taux moyen de croissance annuelle du trafic pour estimer le nombre de véhicules dans les années futurs. Cette étude mène donc à une prévision qui permettra à son tour de concevoir le type de chaussée à adopter ainsi que sa structure du fait qu'il fournit le nombre de véhicules (en particulier les Poids Lourds « PL ») circulant sur le tronçon.

III.2. METHODOLOGIE DE RELEVE : Les comptages consistent à analyser et enregistrer le trafic qui passe sur une voie.

Ils permettent de connaître les éléments tels que :

 le trafic journalier ;  le trafic horaire ou de pointe ;  le trafic par type de véhicule ;  le trafic par sens et par direction.

Deux techniques de comptage sont couramment utilisées l’un manuel, et l’autre automatique.

III.2.1 Comptage automatique : Le matériel de comptage est un compteur électronique à tuyaux pneumatiques fabriqués à base de caoutchouc. Ce compteur comporte une horloge interne et une mémoire permettant d’enregistrer les données.

Le tube de caoutchouc est tendu à travers la chaussée ou la demi-chaussée lorsqu’on désire enregistrer séparément les trafics dans chaque sens. Il est relié à une capsule

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pneumatique. Quand un essieu passe sur le tube, la pression actionne un contact qui envoie une impulsion au compteur qui enregistre.

Cette méthode de comptage utilise deux types de compteur automatique qui sont :

- le compteur automatique totaliseur qui enregistre seulement le nombre d’essieux;

- le compteur automatique enregistreur qui enregistre par période fixe le nombre d’essieux. Il renseigne sur la variation du volume de trafic tout au long de la journée.

Les données enregistrées dans le compteur seront recueillies sur ordinateur par l’intermédiaire d’un logiciel ou les données recueillies seront traitées et permettront d’obtenir des tableaux et des graphiques. Ces résultats seront restitués au format EXCEL.

III.2.2 Comptage manuel : Des observateurs se tiennent au bord de la route et enregistrent certaines caractéristiques du trafic circulant sur la voie considérée à l’aide d’une série de fiches de comptage.

On fait appel ici à des fiches de relevé accompagnée d’une fiche « Silhouette des véhicules » (cf. ANNEXE A:) ou les caractéristiques du trafic sont identifiables à la seule vue du véhicule. Ce sont la nature et le volume de trafic par sens d’occupation de la voie. Cette méthode de comptage donne des résultats précis car les risques d’erreurs sont assez faibles, ainsi elle permet d’obtenir des données excellentes des caractéristiques du trafic.

III.3. SITUATION GENERALE DU TRAFIC : Pour l’étude du trafic, trois points sont à connaître :  Le trafic passé ;  Le trafic actuel ;  Le trafic futur.

Cet axe comporte 5 postes de comptage :

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Tableau 15 : Postes de comptage de la région SAVA

RN N° POSTE PK POSTE LOCALITE SECTION REPRESENTE N5A/1 14 Ambakirano (i) Ambilobe Car RN6N - Daraina N5A/3 173 Manambery (i) Car RN59A Vohémar - Car RP23 N5A/4 234.4 Mahazava Ampanefena Car RP23 - Car RN3B 5A N5A/6 311 Après Sambava (i) Sortie Sambava - Farahalana Car RP28 N5A/7 330+500 Farahalana Farahalana Car RP28 - Entrée Antalaha N5A/8 396+500 Ambohitsara Sortie Antalaha - pont Marofinaritra Source : Ministère des Travaux Publics et de la Météorologie (MTPM) comptage routier 2006 Les résultats du poste numéro N5A/1 dans la localité d’Ambakirano au PK 14+000 sont les résultats du trafic qui nous intéresse du fait qu’il est le seul poste de comptage qui est traversé par l’axe à aménager.

III.3.1 Trafic passé et actuel : Le trafic passé est le nombre des véhicules qui ont déjà circulé sur la route dans les années antérieures. Il est nécessaire de le connaître pour pouvoir déterminer le taux de croissance à prendre en compte pour l’estimation du trafic futur.

Les véhicules sont classés comme suit :

 Catégorie A : Voitures particulières ;  Catégorie B: Transports en commun (familiales, minibus) ; fourgonnettes ; bâchée et les 4 x 4 PTC<3,5T;  Catégorie C : Camion et autocar de PTC entre 3,5 T et 10 T ;  Catégorie D : Camion et autocar de PTC entre 10 T et 16 T ;  Catégorie E : Camion où le PTC est supérieur à 16 T ;  Catégorie F : Train double et articulés.

Pour la RNS 5A, le trafic escompté s'agit essentiellement, des taxi-brousse souvent des 4x4 , des camions de marchandises pour la plupart convertis pour le transports des passagers et de rares voitures particulières.

Le tableau ci-après montre les données du trafic (véhicules / jours) de la RNS 5A pour le tronçon à étudier :

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Tableau 16 : Résultats des comptages en 2006 et 2010

Catégorie des véhicules Comptage 2006 Comptage 2010

Voiture légère A 39 49 B 77 100 Poids lourds C 32 41 D 55 70 E 12 15 F 2 2 Source : MTPM

III.3.2 Trafic actuel et trafic à l’année de mise en service : Le trafic actuel est le nombre de véhicule de l’année de l’étude c’est-à-dire 2014 et le trafic de l’année de mise en service correspond à la première année de mise en service de la route qui est l’année 2016.

En l’absence de comptage en 2014 nous prenons comme base des projections ceux de 2006 et 2010 pour la suite.

III.3.2.1. Taux de croissance du trafic : Le taux de croissance peut être déterminé par deux méthodes :

 soit en utilisant la méthode LCPC ;  soit en raisonnant suivant les facteurs socio -économiques passés et futurs.

Le taux de croissance est donné par la formule suivante pour la méthode LCPC, si on a une série de trafics passés :

100 T  (n 1) (2) nT0

Avec :

- To : trafic de l’année de base ;

- Tn : trafic de l’année n. - n: Différence entre l’année n et les années de référence o.

Comme les données sur les trafics passés sont disponibles, la formule ci-dessus peut être utilisée.

En faisant le calcul nous avons un taux moyen de 7% comme le tableau ci-après montre :

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Tableau 17 : Taux de croissance du trafic

Catégorie des Comptage 2006 Comptage 2010 Taux de croissance véhicules () Voiture légère A 39 49 6,410 B 77 100 7,468 Poids lourds C 32 41 7,031 D 55 70 6,818 E 12 15 6,250 F 2 2 0

III.3.2.2. Trafic de l’année de mise en service : Le TMJA de base correspond à la première année de mise en service de la route qui est l’année 2016. On prend comme taux de croissance moyen du trafic 7%.

Comme lors de la prévision de la population un model exponentiel semble être adapter à déterminer le trafic à l’année de mise en service en prenant l’année 2010 comme année de référence. D’où la formule :

n TTn 0 (1 ) (3)

- To : trafic de l’année de base ;

- Tn : trafic de l’année n. - n: nombre d’années de projection, c'est-à-dire entre l’année de base et l’année de projection. -  : taux d’accroissement annuel du trafic - Le volume du trafic normal estimé à l’année de mise en service est récapitulé dans le tableau suivant :

Tableau 18 : Estimation du trafic normal à l’année de mise en service

Catégorie des Comptage 2006 Comptage 2010 Projection du véhicules trafic normal 2016 Voiture légère A 39 49 74 B 77 100 149 Poids lourds C 32 41 62 D 55 70 105 E 12 15 22 F 2 2 3

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III.3.2.3. Trafic Induit ou généré : En plus d’une projection du trafic normal, il faut tenir compte du trafic induit ainsi car la réhabilitation de la RNS 5A apportera un nouveau souffle à la région.

Le Trafic Induit ou généré est le trafic s'ajoutant au Trafic Normal et qui est généré suite à la mise en service de la route améliorée.

Dans le futur, l’aménagement en chaussée revêtue de la RNS 5A et la construction des ouvrages d’arts la traversant provoquera la continuité du trafic vers la région du SAVA toute l’année et ce trafic induit a été estimé à 10% par le fait que la région du SAVA est une destination de choix pour le tourisme mais longtemps handicapée par son isolement.

III.3.2.4. Trafic total : En tenant en compte du trafic induit, le trafic total estimé est alors illustré par le tableau ci-dessous :

Tableau 19 : Estimation du trafic total à l’année de mise en service

Catégorie des Trafic normal Trafic induit Trafic total véhicules 2016 2016 2016 Voiture A 74 7 81 246 légère B 149 15 164 C 62 6 68 D 105 10 115 Poids lourds 212 E 22 3 25 F 3 1 4

III.3.3 Trafic futur : La projection du trafic total des différentes catégories de trafic : normal et induit des 15 années futur est présentée dans le tableau suivant :

Tableau 20 : Projection du trafic total

Catégorie 2016 2020 2025 2030 Voiture A 81 106 149 209 légère B 164 215 302 423 C 68 89 125 175 D 115 151 211 297 Poids lourds E 25 33 46 64 F 4 5 7 10 L’étude du trafic routier de cet axe indique qu’il approche du seuil de bitumage de 250 véhicules/jour.

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CHAPITRE IV : DIAGNOSTIC DE LA CHAUSSEE Ce chapitre vise la prise de connaissance de l’état actuel de la route en faisant des observations et des relevés des dégradations sur le tronçon d’étude .En étudiant les causes de ces dernières des solutions d’aménagement seront proposées .

Les nombreux problèmes d’assainissement, le manque d’entretien et quelques problèmes de mentalité sur le non-respect des barrières de pluie (notamment sur interdiction au PL de circuler entre 15 décembre de l’année « n » au 15 avril de l’année « n+1 ») rendent cet axe complètement impraticable surtout lors de la saison de pluie.

Les dégradations rencontrées peuvent se situer au niveau de la chaussée, des ouvrages d’assainissement et des autres éléments de la route (les bornes kilométriques,…).

IV.1. DEGRADATIONS DE LA CHAUSSEE: Les relevés des dégradations ont permis d’affirmer que les dégradations de la route sont dues à la morphologie du terrain, au climat de la zone , à la mauvaise qualité de matériaux , la mauvaise mise en œuvre et à l’absence d’entretien.

IV.1.1. Ornières :  Définition : ce sont des déformations longitudinales parallèles à l’axe de la chaussée peu profondes localisées sous le passage des essieux.  Cause : _Chute de portance due à un défaut compactage ; _Fatigue de la chaussée due aux passages répétés des poids lourds sur la bande de roulement ; _Action des roues des charrettes.  Evolution sans entretien : approfondissement puis évolution en profil en W.  Solution : _Enlèvement des matériaux compressible _ Rechargement en Matériaux sélectionnés

Photo 1 : Ornière

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IV.1.2. Profils en w :  Définition : ce sont des déformations longitudinales parallèles à l’axe de la chaussée profondes localisées sous le passage des essieux et résultant de l’approfondissement et élargissement des ornières.  Cause :_Fatigue de la chaussée due aux passages répétés des poids lourds sur la bande de roulement ; _Action des roues des charrettes.  Evolution sans entretien : Si le profil en w est profond, nous pourrions avoir des ravinements longitudinaux..  Solution : _ Reprofilage léger (ou lourd) selon le volume d’apport de matériaux inférieur (ou supérieur ou égal) à100m3/100ml ;

Photo 2 : Profil en W Source : ARM

IV.1.3. Bourbier :  Définition : Ce sont des boues profondes, dans les zones basses où la pente transversale des bombements sont insuffisantes et les fossés ou caniveaux latéraux sont obstrués. Ces dégradations n’existent qu’en saison de pluie.  Cause : _ Mauvais assainissement de la Route. _ Point bas (Talweg) combiné à la présence perpétuelle d’eau saturant la plateforme.  Solution : _Purge de 1m de profondeur puis mise en œuvre par couche de GCNT de 15 à 20 cmd ’épaisseur ; Réalisation de bombement ou de pente unique ;

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_ Recharger avec du matériau sain (matériau sélectionné conforme à la qualité remblai) compacté par couche de 20cm. Création d’ouvrages d’assainissement;

Photo 3 : Bourbier Source : ARM IV.1.4. Ravinements :  Définition : Phénomène de creusement coupant la chaussée et parfois sur toute sa largeur  Cause : _ Importance du dévers ; _ Pente transversale trop forte. Érosion de la surface de roulement par les eaux de ruissellement dû aux pentes raides.

 Evolution sans entretien :  Solution : _ Reprofilage lourd en suivant la mise en œuvre e réseau d’assainissement (fossé et dalot) pour garantir la mise hors d’eau

_ Modification du matériau de surface ou mise en œuvre d’empierrement

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Photo 4 : Ravinement profond sur chaussée Source : ARM IV.1.5. Nid de poule (NDP) :  Définition : Arrachement de matériau sur la couche de roulement qui se présente par une cavité plus ou moins profonde  Cause : _ Evolution des flaches _ Fondation de qualité insuffisante et défaut de portance _ Absence de profil en toit.  Evolution sans entretien : _ Approfondissement et élargissement du NDP _ Dégradation généralisée de la chaussée  Solution : _ Réfection localisée

Photo 5 : Nid de poule Les types de dégradations rencontrées et la proposition de solutions sur le tronçon étudié sont récapitulés dans le ci-après :

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Tableau 21 : Analyse des dégradations rencontrées et proposition des solutions

Dégradations Localisation Causes Solution PK 75+000 _Chute de portance due à un défaut _Enlèvement des matériaux PK 75+320 compactage compressible PK78+250 _Fatigue de la chaussée due aux _ Rechargement en Matériaux Ornière passages répétés des poids lourds sélectionnés sur la bande de roulement ; _Action des roues des charrettes. PK90+200 _Fatigue de la chaussée due aux _ Reprofilage léger (ou lourd) passages répétés des poids lourds selon le volume d’apport de Profil en W sur la bande de roulement ; matériaux inférieur (ou supérieur _Action des roues des charrettes. ou égal) à100m3/100ml PK 76+400 _ Mauvais assainissement de la _Purge de 1m de profondeur puis PK77+100 Route. mise en œuvre par couche de PK78+000 _ Point bas (Talweg) combiné à la GCNT de 15 à 20 cmd ’épaisseur ; PK79+400 présence perpétuelle d’eau saturant la Réalisation de bombement ou de PK 87+500 plateforme. pente unique et des ouvrages Bourbier PK 88+400 d’assainissement ; _ Recharger avec du matériau sain (matériau sélectionné conforme à la qualité remblai) compacté par couche de 20cm. PK 75+910 _ Importance du dévers ; _ Reprofilage lourd en suivant la PK 78+350 _ Pente transversale trop forte ; mise en œuvre PK 93+600 _Érosion de la surface de roulement _ réseaux d’assainissement (fossé par les eaux de ruissellement dû aux et dalot) pour garantir la mise hors Ravinement pentes raides. d’eau _ Modification du matériau de surface ou mise en œuvre d’empierrement PK 73+400 _ Evolution des flaches _ Réfection localisée PK 75+350 _ Fondation de qualité insuffisante et Nid de poule PK 78+600 défaut de portance (NDP) PK78+800 _ Absence de profil en toit.

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D’après ce tableau, des dégradations plus ou moins importantes sont constatées tout au long du tronçon et tous sont dus à la mauvaise qualité des matériaux et à une insuffisance du réseau d’assainissement.

IV.2. DEGRADATIONS DES OUVRAGES D’ASSAINISSEMENT : Les ouvrages d’assainissement concernent les fossés latéraux en terre, ou les fossés protégés et exécutés en maçonnerie de moellons , les exutoires , les dalots , buses,…

Les réseaux d’assainissements sont en mauvais état en général. Du type fossés latéraux en terre, les dalots et les buses métalliques sont en majorité obstrués, les fossés maçonnés sont insuffisantes ou carrément inexistant.

IV.2.1. Les fossés : Ce sont ouvrages de drainage longitudinal en périphérie de plate-forme et qui servent à l’écoulement des eaux superficielles venant de la chaussée et conduisent ces eaux de ruissellement jusqu’à la zone d’écoulement naturel la plus proche. Ils sont composés par les fossés latéraux et les fossés de crête.

Presque tout au long de notre tronçon, diverses dégradations sont constatées au niveau des fossés latéraux telles que :

 L’envahissement par la végétation ;  L’ensablement ;  L’Affouillement ;  L’obstruction.

Photo 6 : fossé envahis par la végétation

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IV.2.2. Les buses et les dalots : Les dalots et les buses sont ouvrages de drainage transversal et ce sont des conduites sous chaussée qui évacuent l’eau vers l’exutoire le plus proche.

Tout au long de notre tronçon, plusieurs ouvrages de franchissements ont été obstrués ; d’ autre ensablé ou envahis par la végétation et certaines buses présentent des affaissements du remblais.

Photo 7 : Dalot envahi par la végétation Photo 8 : Dalle de couverture de dalot ruinée

Photo 9 : Affaissement du remblai Photo 10 : ensablement de la buse

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Le tableau ci-après récapitule les dégradations des ouvrages d’assainissement leurs causes et les solutions adéquats :

Tableau 22 : Dégradation et proposition des solutions sur les ouvrages d’assainissement

Dégradations Causes Solution Fossés latéraux envahis L’insuffisance des entretiens laisse Désherbage, le décapage des par la végétation place à l’envahissement des arbustes et la reconstruction des végétations et des arbustes aux fossés si nécessaire. alentours des fossés Fossés latéraux En général, l’ensablement des Curage, rectification des pentes ensablés fossés latéraux touche les zones à faibles et remise en état des faible pente fossés latéraux s’il y a lieu La présence de dépôt de sable dans les fossés apparait lorsque la vitesse d’ensablement est atteinte Buse et dalot envahis En tant que phénomène naturel, Désherbage et au décapage des par la végétation l’envahissement par la végétation arbustes aux alentours de des buses est dû à l’insuffisance l’ouvrage en question des entretiens régulières . Buse et dalot obstruées Ce type de dégradation se produit Curer l’ouvrage et nettoyer les lorsque la vitesse d’ensablement est alentours (désherbage) si atteinte. nécessaire. En effet, la présence des Mise en place d’enrochement en végétations aux alentours de aval de l’ouvrage pour les l’ouvrage diminue la vitesse affouillements d’écoulement des eaux, ce qui favorise à atteindre la vitesse d’ensablement Affaissement du défaut de compactage Remblayage puis compactage remblai

IV.3. AUTRES DEGRADATIONS : A part les dégradations citées ci-dessus, il y a aussi les dégradations des ouvrages de franchissement (ponts et ponceaux) et des équipements de la route (bornes kilométriques et panneau de signalisation).

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IV.3.1. Les ouvrages de franchissement : La plupart des ponts sur cet axe sont des ponts consoles et présentent de graves problèmes au niveau des talus de remblai et des dalles d’accès, ainsi que des fissurations 45° des poutres principales ; des érosions des dalle de transition et corrosions des armatures ; d’autre présentent des érosions protection en gabion

Photo 11 : éboulement des talus de remblai Photo 12 : érosions protection en gabion

 Il y a aussi les ponts en bois semi-définitifs :

Photo 13 : ponts en bois semi-définitifs

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Le tableau suivant donne les détails sur les ponts se trouvant sur le tronçon étudié

Tableau 23 : Liste des ponts sur le tronçon

PK Nom Longueur (m) Etat actuel 65+500 Loky 200,00 Erosion dalle de transition (corrosions armatures) 69+600 Antsohihy 17,00 Fissure 45° 91+080 AMPASIRA 40,00 Rupture de gabion généralisée sur la culée Source : MTPM

IV.3.2. Les bornes kilométriques et panneaux de signalisation : Manque de panneaux de signalisations de dangers et de d'indications et certaines bornes kilométriques sont en mauvais état à cause du manque d’entretien.

Photo 14 : bornes kilométriques

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CONCLUSION PARTIELLE :

En définitive, cette première partie nous a permis de connaître l’environnement social , économique et de la réalité des infrastructure de la zone du projet, qui est la région de la SAVA.

Elle concerne essentiellement :

- l’emplacement du site du projet, - les situations administrative et géographique, - les situations démographique, sociale et économique. - les prévisions sur la population et le trafic futur, - et l’état de l’infrastructure actuelle.

La zone du projet est caractérisée par un climat favorable à l’agriculture et l’élevage, l’activité minière commence à trouver un nouveau souffle grâce à la mine d’Ambolamena et de Daraina et une prédominance de la population jeune et un nombre assez élevé de la population non active à la charge des personnes actives.

La RNS 5A constitue l’unique voie terrestre qui permet les migrations et les échanges des marchandises entre Ambilobe et Vohémar .Or, dans son état actuel, la RNS 5A n’assure pas ses fonctions souhaitées et le développement économique de la zone se trouve freiné par cette situation.

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PARTIE II : ETUDES TECHNIQUES

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CHAPITRE V : RECONNAISSANCES GEOTECHNIQUES ET CHOIX DES MATERIAUX La reconnaissance géotechnique préalable des gîtes, des emprunts et des carrières est nécessaire lors de l ‘élaboration du projet. L’objet de ce chapitre est l’étude des matériaux à utiliser pour la réalisation des différentes couches de la chaussée. L’étude comprend :

 Les spécifications des matériaux du projet ;  La détermination des provenances des matériaux ;  La reconnaissance géotechnique du tracé.

V.1. GENERALITES : L’étude géotechnique est effectuée préalablement pour évaluer les capacités et performances des sols support et des matériaux utilisés pour la construction. Le principal but est d’identifier et caractériser les matériaux au moyen des essais en laboratoire et in situ basés sur les théories de la Mécanique des sols en vue de tirer des résultats qui seront utilisés notamment pour le dimensionnement et la mise en œuvre de la plate-forme et de la chaussée. L’étude géotechnique comprend : le sondage et identification des sols, la détermination des paramètres de référence pour le compactage (référence Proctor) et l’identification des matériaux rocheux pour les couches de chaussée.

V.2. ETUDE DES MATERIAUX: V.2.1. Matériaux pour couche de revêtement : La couche de roulement de la chaussée sera constituée de béton bitumineux. C’est un enrobé fabriqué par le mélange d’un liant hydrocarboné éventuellement dopé, de filler et de granulats concassés issus de carrières agréées.

V.2.4.1. Liant : Le liant utilisé sera du bitume pur 50/70. Il doit avoir les spécifications suivantes :

Tableau 24 : Spécification du bitume pur 50/70

Source : Cours route II, 2012

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V.2.4.2. Granulats : Les granulats doivent être parfaitement propre, exempts de terre, de matières organiques et détritus. Ils seront issus d’une roche possédant les qualités suivantes :

 Coefficient Los Angeles : L A< 30 ;  Coefficient d’aplatissement : C A≤ 25 ;  Coefficient Micro-Deval en présence d’eau : MDE ≤ 25;  Désenrobage ≤ 15% après 24h d’immersion;  Adhésivité passive satisfaisant aux spécifications LPC > 90.

Les sables à utiliser devront donner un équivalent de sable ES > 50.

V.2.1. Matériaux pour couche de base : La couche de base encaisse une partie de la force verticale transmise par les roues des véhicules et transmet l’autre partie vers la couche de fondation.

5 Le matériau utilisé pour la couche de base est la Grave Concassée Non Traitée (GCNT) 0/31 obtenues par concassage et criblage de roche massive. Ce matériau doit satisfaire aux spécifications suivantes :

 Indice de plasticité : Ip < 6 ;  Equivalent de sable : ES≥ 50 ;  valeur au bleu de méthylène : VBS ≤1,5g ;  Coefficient d’aplatissement : CA ≤ 30 ;  Coefficient Los Angeles : LA< 30 ;  Coefficient Micro-Deval en présence d’eau : MDE ≤ 25 ;  Portance : CBR ≥ 80 ; Les caractéristiques de fabrication du matériau sont tels que :

5  Granulométrie : 0/31 ;  Le fuseau de référence dans la quelle doit se trouver la courbe granulométrique est donné dans le tableau suivant :

Tableau 25 : Fuseau de spécification pour GCNT 0/315

Ouverture du tamis 31,5 20 14 10 6,3 4 2 0,5 0,2 0,08 [mm] Tamisat min-max 100 85-100 69-88 57-77 44-64 36-54 26-42 12-24 7-16 5-10 [%] Source : ARM

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Au titre de contrôle interne, les essais cités ci- dessous seront réalisés par tranche de 1000m² :

 Analyse granulométrique par tamisage ;  Equivalent de sable ;  Essai au bleu de méthylène ;  Mesure des limites d’Atterberg ;  Essai Los Angeles ;  Essai Micro-Déval en présence d’eau.

V.2.2. Matériaux pour couche de forme et couche de fondation : Les matériaux employés pour couche de forme, accotements, bernes, et couche de fondation sont des Matériaux Sélectionnés (MS) provenant de gîtes doivent remplir les conditions suivantes :

Pour les matériaux pour couche de forme :

Diamètre maximal : D = 80 mm ;

Indice de plasticité : Ip < 25 ;

Pourcentage des fines : 10 ≤ %F ≤ 35;

Californian Bearing Ratio (CBR) à 95% de l’OPM, 4 jours d’immersion CBR95%OPM ≥ 15 ;

3 Densité sèche maximale à l’OPM : γdmax > 20,5 [kN/m ]

Indice de gonflement linéaire : G < 2%.

Pour les matériaux pour couche de fondation :

Diamètre maximal : D = 50 mm ;

Indice de plasticité : Ip < 20 ;

Pourcentage des fines 10 ≤ %F ≤ 35;

Californian Bearing Ratio (CBR) à 95% de l’OPM, 4 jours d’immersion CBR95%OPM ≥ 30

 Densité sèche maximale à l’OPM : γdmax > 20,5 [kN]

Indice de gonflement linéaire : G < 1%. Pour le contrôle interne, Les essais suivants seront réalisés avec une fréquence de 1000 m3 :

Analyse granulométrique par tamisage ;

Mesure des limites d’Atterberg ;

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Essais de compacité : l’essai Proctor et CBR

V.2.3. Spécifications pour le matériau de remblai : Le remblai est un terrassement construit sur un sol naturel dans le but de rehausser le niveau de celui-ci et pour drainer la chaussée en zone basse. Il sera constitué de Matériaux Sélectionnés (MS) pouvant provenir, soit des déblais des profils voisins si la qualité de ceux-ci répond aux spécifications requises, soit des emprunts situés aux plus faibles distances possibles des lieux d’emploi.

Les matériaux pour remblais ne doivent en aucun cas contenir éléments végétaux, d’humus, de matières organiques et de grosses pierres. Ils doivent aussi présenter les caractéristiques suivantes :

 Pour les matériaux de corps de remblais :  Diamètre maximal : D = 200 mm ;  Indice de gonflement linéaire : G < 3% ;

 Indice de plasticité : Ip < 30 ;  Epaisseur maximale de mise en œuvre par couche égal à 30cm ;  Taux de compactage minimal : ≥ 90% de l’OPM.

 Pour les matériaux de la partie supérieure des terrassements :  Diamètre maximal : D = 100 mm ;  Indice de gonflement linéaire : G < 3% ;

 Indice de plasticité : Ip < 30 ;  Taux de compactage minimal : ≥ 95% de l’OPM 3 Des mesures de taux de compactage devront être effectuées au moins tous les 250 m ; pour les 3 mesures d’indice de plasticité et de gonflement, un essai par tranche de 1500 m sera réalisé.

V.3. PROVENANCE DES MATERIAUX : Les matériaux utilisés dans les constructions routiers proviennent des gisements. On distingue deux types de gisement : Les gisements meubles et les gisements rocheux.

Le choix des gisements à exploiter dépend de trois facteurs :

 Les matériaux provenant de ces gisements répondent aux spécifications requises pour leurs utilisations ;  Les gisements doivent être accessibles et se trouver le plus près possible du chantier ;

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 La puissance d’un gisement doit être considérable

V.3.1. Gisements meubles : Les gisements meubles peuvent être des emprunts ou des gîtes selon le CBR des matériaux qu’ils offrent. Un emprunt est un lieu d’extraction de MS de CBR ≤ 20, il est utilisé pour les remblais et la couche de forme ; tandis que le gîte est un lieu d’extraction de MS de CBR> 20, il est utilisé pour la couche de fondation.

V.3.1.1. Reconnaissance des gisements meubles Les listes des gisements meubles répondant aux spécifications requises sont données dans les tableaux suivants : Tableau 26 : Liste des gîtes sur l’axe

Distance Epaisseur Puissance de la N° PK Côté Nature exploitable estimée Environnement RN5A (m) (m3) (m) Limon sableux à sable G1 1,950 D 400 - 15000 Couverture arbustive limoneux Limon sableux + G2 7,140 D 0 1,7 15000 Couverture arbustive nodules G3 8,000 G 0 Limon sableux jaune 1,3 12000 Limon sableux + G5/1 20,530 D 0 1,3 10000 Couverture arbustive Quartzite G6 21,460 D 0 Grave limoneux rouge 1,4 15000 Limon sableux+Roche Village Ankatoka, G7 24,400 D 400 1,35 12000 altérée couverture arbustive Quartzite limoneux G8 30,140 G 150 1,5 20000 Couverture arbustive jaune G9 34,370 G 0 Limon Quartzite rouge 1,5 20000 Couverture arbustive Limon sableux G11 40,350 G 0 1,3 10000 Couverture arbustive Quartzite jaune Quartzite Limoneux G12 /2 45,270 D 0 0,7 2000 jaune Quartzite Limoneux G13 46,550 D 0 1,1 22000 jaune Limon argileux sableux G15 56,590 D 200 1,65 12000 jaune

G16 59,550 G 0 Limon sableux jaune 1,7 25000 Couverture arbustive

Limon sableux quartzite G17 62,400 G/D 0 1,25 15000 Couverture arbustive jaune Sable limoneux Existence de gros G18 66,680 G 0 2 35000 graveleux arbres

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Distance Epaisseur Puissance de la N° PK Côté Nature exploitable estimée Environnement RN5A (m) (m3) (m) Quartzite limoneux G19 68,500 G 0 2 20000 jaune Limon sableux G20 73,470 D 0 1,3 13000 Couverture arbustive Quartzite jaune Limon sableux G22 81,850 D 0 1 15000 Quartzite jaune Existence de quelques G23 86,800 G 0 Limon sableux jaune 1,6 20000 manguiers Limon argileux sableux G24 92,420 D 100 1,7 15000 rouge Limon sableux argileux G25/1 95,800 D 0 rouge à Roche 1,3 3000 Couverture arbustive décomposée Roche décomposée à G25/2 95,800 G 0 1,3 3000 altérée Limon sableux jaune + G26 100,200 G/D 0 1 10000 Couverture arbustive galets Quartzite Limon argileux sableux G27 105,860 G 0 1 10000 Couverture arbustive jaune

G28 113,220 D 0 Roche décomposée 0,9 6000 Couverture arbustive.

Roche décomposée G29/2 117,420 D 200 0,5 15000 altérée jaune Roche décomposée Plantation de caféiers G30 119,900 D 150 1 4500 altérée à côté. Sable limoneux + roche G32 128,000 G 0 2,5 22000 Couverture arbustive altérée jaune Limon sableux argileux G33 131,800 G 0 1,35 10000 Couverture arbustive + roche altérée Limon sableux argileux G34 134,140 D 0 1,55 6000 Couverture arbustive. jaune Limon sableux argileux G35 138,500 D 0 2,5 22000 à roche altérée jaune Limon sableux à sable G36/2 142,560 D 0 1,3 9000 Couverture arbustive limoneux Limon sableux+Roche G36/4 145,130 D 0 0,5 15000 altérée Sable limoneux à limon Existence de G37 150,300 G 100 2 30000 sableux graveleuse manguiers limon sableux à sable G38 152,110 G 150 1,45 11000 Terrain boisé limoneux jaune Source : ARM

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Tableau 27 : Liste des emprunts sur l’axe

Distance Epaisseur Puissance Côt Environnemen N° PK de la Nature exploitable estimée é t RN5A (m) (m) (m3) Limon argileux sableux à Couverture G4 16,900 D 300 limon sableux argileux 2 20000 arbustive quartzite limon argileux sableux G5/2 20,530 D 0 1,6 1000 rouge Limon sableux argileux Couverture G10 38,640 D 0 1,5 10000 jaune arbustive Limon argileux sableux + G12/1 45,150 G 0 1,1 3000 quartzite Limon argileux sableux G14 55,520 D 150 1,35 10000 rouge Couverture G21 80,550 G/D 0 Limon argileux sableux 1,3 9000 arbustive Limon argileux sableux Couverture G29/1 117,420 D 200 0,6 15000 rouge arbustive Limon argileux sableux Couverture G31 121,900 G/D 0 1,5 15000 jaune arbustive Source : ARM

V.3.1.2. Choix des gisements meubles : Les gisements retenus pour l’aménagement du tronçon étudié sont résumés dans le tableau suivant : Tableau 28 : Gisements meubles retenus

Puissance Distance N° Localisation Accès estimée de la Observations (m3) RN5A 18 66+680 Direct à partir de la RN5A 35000 0 Après le pont LOKY 19 68+500 Direct à partir de la RN5A 20000 0 Possibilité d'extension Dans un déblai, possibilité 20 73+470 Direct à partir de la RN5A 13000 0 d'extension, passable en fondation Gites Accès facile, grande 22 81+850 Direct à partir de la RN5A 15000 0 potentialité, passable en fondation 23 86+800 Direct à partir de la RN5A 20000 0 Possibilité d'extension Piste existante utilisée Accès facile, grande potentialité, 24 92+420 15000 100 m comme déviation passable en fondation Dans un déblai, ancien Emprunts 21 80+550 Direct à partir de la RN5A 9000 0 gisement

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V.3.2. Gisements rocheux : Les gisements rocheux ou carrières sont les lieux d’extraction des roches utilisées pour la couche de base et la couche de roulement.

V.3.2.1. Choix des carrières : Les carrières agréées existants sur l’axe sont données dans le tableau suivant :

Tableau 29 : Liste des carrières sur l’itinéraire

Distance Epaisseur Volume de la matériaux Référence PK Côté Nature estimé Environnement RN5A exploitables (m3) (m) (m) C1 3,900 G 500 Grès 10 >100.000

Granite à 10.000 à A 600 m du Fokontany C2 23,810 D 120 4 Amphibolite 25.000 d'Ankatoko 20.000 à Proximité de rizières / C3 56,600 D 500 Grès 5 35.000 Couverture arbustive 7.500 à C4 58,900 D 0 Grès - - 70.000 50.000 à C5 100,070 D 1500 Granite 5 à 10 - 60.000 10.000 à Couverture arbustive C6 117,200 D 700 Amphibolite 10 à 15 70.000 par endroits Situation en rive C7 137,720 G 0 Granite 3 à 6 8.000 gauche de la rivière Manambato 20.000 à Situation à l'entrée de C8 143,060 D 150 Epidotite 5 à 10 60.000 la plaine d'Ambatojoby Source : ARM

V.3.2.2. Choix des carrières : Les carrières retenues pour l’étude de ce tronçon sont récapitulées dans le tableau suivant :

Tableau 30 : Carrières retenues

Volume Distance de la estimé Référence PK Côté Accès Nature RN5A (m) (m3)

Accès facile, carrière à 7.500 à C4 58+900 D 0 proximité immédiate de la Grès 70.000 route 10.000 à 117+20 Piste d'exploitation existante C6 D 700 Amphibolite 70.000 0 de 700 m à réaménager

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V.4. RECONNAISSANCE GEOTECHNIQUE DU TRACE : La reconnaissance géotechnique s’est fait à travers 99 sondages de 1,00 m de profondeur, réalisés par les techniciens de la LNTPB.

Les essais effectués au laboratoire sur ces échantillons de sondage ont permis de classer la plateforme en 4 familles de sol à savoir le sable argileux, le sable limoneux, l’argile peu ou très plastique et le limon peu ou très plastique. Les résultats des sondages pour le tronçon considéré sont résumés dans le tableau suivant :

Tableau 31 : Valeur et longueur sur les échantillons de plateforme

PK N° Méthode de CBR Longueur [km] Début Fin classification 1 65+278 66+978 AP 10 1,7 2 66+978 68+520 SL-SA 15 1,542 3 68+520 72+466 SL 26 3,946 4 72+466 84+373 Ap 10 11,907 5 84+373 88+212 SL-SA 20 3,939 6 88+212 90+262 Ap 10 2,05 Légende : Sol : S : Sable - L : Limon - A : Argile ; Plasticité : t : très plastique – p : peu plastique. Source : ARM

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CHAPITRE VI : DIMENSIONNEMENT DE LA CHAUSSEE VI.1. GENERALITES : Le dimensionnement d’une chaussée consiste à déterminer les épaisseurs et les matériaux constituants des différentes couches qui constituent la chaussée : couche de fondation, couche de base, couche de roulement et couche de forme eventuelle.

Il existe plusieurs de méthodes de dimensionnement des chaussées qui peuvent être classées en trois grands groupes:

 Les méthodes empiriques tirées par l’expérience acquise sur le comportement de planches d’essais ou sur celui des réseaux existants telles que la méthode AASHO, méthode RRL… ;  Les méthodes rationnelles basées sur les caractéristiques mécaniques de chaque couche: la plus connue est la méthode LCPC ;  Les catalogues élaborés par chaque pays qui lui sont propre en se basant sur les données de l’expérience acquise par le suivi du comportement des réseaux routiers : pour Madagascar nous avons la méthode LNTPB.

La méthode rationnelle LCPC et le catalogue élaboré par la LNTPB vont être utilisés pour le dimensionnement de la chaussée.

VI.2. DIMENSIONNEMENT PAR LA METHODE LNTPB : Cette méthode a été publiée dans les “ chroniques du LNTPB ” en 1973. Elle est basée sur :  La portance du sol de plate-forme qui se traduit par son CBR à quatre jours d’immersion;  La qualité des matériaux à mettre en œuvre (coefficient d’équivalence) ;  Les répartitions et l’intensité du trafic Théoriquement l’épaisseur équivalente adoptée par le LNTPB est donnée par la formule suivante :

eeRRL 3 AI e  (4) LNTPB 4 Avec :

- eLNTPB: épaisseur équivalente obtenue par la méthode LNTPB

- eRRL: épaisseur équivalente obtenue par la méthode RRL

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- eAI: épaisseur équivalente obtenue par la méthode de l’ASPHALT INSTITUTE

La détermination de la valeur de eLNTPB se fait par la lecture de deux abaques (cf. ANNEXE B: )

: abaque pour les trafics à répartition normale et abaque pour les trafics à forte proportion des poids lourds.

VI.2.1. Trafic : Le trafic corrigé suivant le taux de croissance du trafic et la durée de vie de la chaussée sont donnés par la relation suivante :

_N’ : trafic corrigé ; _N : nombre de poids lourds journaliers ; _α : Coefficient de correcteur correspondant au taux de croissance ; _β : Coefficient de correcteur correspondant à la durée de vie de la chaussée. Les tableaux suivants montrent les coefficients correcteurs, suivant le taux de croissance du trafic et la durée de vie :

Tableau 32 : Valeur de en fonction du taux de croissance du trafic

Taux de croissance du trafic (%) 6 7 8 10 12 15 Facteur de correction α 0,73 0,79 0,85 1,00 1,17 1,50 Source : Cours de route II 2012 Tableau 33 : Valeurs de β en fonction de la durée de vie de la chaussée

Durée de service [ans] 8 10 15 20 Facteur de correction β 0,36 0,50 1,00 1,80 Source : Cours de route II 2012 Les paramètres de calcul sont:

 Nombre total de véhicules : 458 véh/j ;  Nombre de véhicules dont le poids total chargé est supérieur à 3,5 T : 212 véh/j  Durée de vie : 15 ans (β=1) ;  Taux d’accroissement : 7 % (α = 0,79).

Le trafic corrigé sera N’=0,79 x 212 x 1 = 168 PL/j

N’= 168 PL/j

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VI.2.2. Qualité des matériaux : Le choix des matériaux constitutifs de chaque couche de chaussée permet d’obtenir leurs coefficients d’équivalence déduits des essais AASHO et qui seront déterminés par la formule:

E a  3 i i 5000 (6)

Avec : ai: coefficient d’équivalence du matériau i,

Ei : son module d’élasticité statique [MPa].

Les Ei sont déterminés au laboratoire par essai d’écrasement ou in situ par essai de plaque pour les sols stabilisés.

Les valeurs du coefficient d’équivalence sont fournies dans le tableau ci -dessous :

Tableau 34 : Coefficient d'équivalence des matériaux

Nature du Module E CBR Coefficient Couche matériau (bars) d'équivalence

ES 1 Couche de EDC<4cm 1 - 25000 revêtement EDC>4cm 2 Binder(BB) 2 Sol-ciment 1,5 5000 à 15000 Sol-bitume 1,5 Couche de base - GCNT 1 3000 à 5000 GN 0,8 à 0,9 CBR 40 >2000 0,75 Couche de 30

E = 5 * CBR [MPa] (7) Ainsi pour les matériaux traités au ciment, nous avons :

E = 1000 * Rc7 à 2000 * Rc7 (8)

Avec : _ Rc7 : est la résistance à la compression simple à 7jous ;

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_ 1000 correspond aux matériaux le plus plastique ;

_ 2000 correspond aux matériaux les plus rigides.

VI.2.3. Calcul des épaisseurs : VI.2.3.1.Epaisseur équivalente : La méthode du LNTPB ne tient compte que des véhicules d’un poids en charge supérieur à 3,5 Tonnes ; d’où le pourcentage des véhicules de poids lourds supérieurs à 3,5 T est :

212 Px100  46%  30% 458

 le trafic est à forte proportion des poids lourds alors on utilise l’abaque TL

L’é168paisseur équivalente eeq sera obtenue par la lecture de l’abaque LNTPB (cf. ANNEXE B:) qui est en fonction du trafic corrigé N’ et du CBR à 4 jours d’imbibition du sol support.

Le tableau ci-après présente ces couches équivalentes : Tableau 35 : Valeurs des épaisseurs équivalentes selon les va leurs de la CBR

CBR 10 15 20 26 Epaisseur équivalente totale (cm) 34,2 30,3 27,8 25,7

VI.2.3.2.Détermination de l’épaisseur réelle de chaque couche : L’épaisseur équivalente de la chaussée est donnée par la formule suivante :

eeqn a n1 H 1  a 2 H 2 .....  a H (9)

 eeq : épaisseur équivalente requise donnée par les abaques

 a1, a2,…, an : respectivement les coefficients d’équivalence de la première, de la seconde et de la nième couche.

 H1, H2, .... ,Hn : l’épaisseur réelle respective des différentes couches.

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Tableau 36 : Epaisseurs minimales de CR et CB

Trafic lourd Epaisseur CBR de la CF Couche « TL » minimale (cm) Observation

1 Monocouche 2 Bicouche 10-20 Roulement _ 3 Enrobé dense ≥50 4 BBM 5 BBSG 20 à 30 15 10 - ≥30 12 20 à 30 20 Base 10-20 - ≥30 15 20 à 30 25 ≥50 - ≥30 20 Source : Cours de route II 2012 Pour la coche de fondation l’épaisseur minimal e est tel que : e= 2,5 à 3D Avec D : diamètre du plus gros grain égale à 50[mm] D’où : e = 125 à 150 [mm]

D’après, eeqn a n1 H 1  a 2 H 2 .....  a H (9) on a pour n=3 :

eeq  a1 H 1 a 2 H 2 H3  (10) a3

Et selon le tableau des épaisseurs minimales ci-dessus on a :

Tableau 37 : Les épaisseurs de la couche de roulement et de la couche de base

Couche de revêtement BB (H1) [cm] Couche de base GCNT (H2) [cm] 4 20

On va prendre comme couche de revêtement le BB qui offre un bon compromis entre la durée de service estimé à 15 ans et la qualité des matériaux. Le tableau suivant montre ainsi l’épaisseur réelle de chaque couche selon les CBR : Tableau 38 : Epaisseurs réelles des couches

H (GCNT) H (MS) [cm] H total [cm] CBR H (BB) [cm] 1 3 1 [cm] Théorique Pratique 10 4 20 10,03 15 39 15 4 20 3,9 15 39 20 4 20 0 0 24 26 4 20 0 0 24

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Figure 3 : Exemple de structure de la chaussée pour CBR = 15 (méthode LNTPB) VI.2.4. Vérification des contraintes :

Apres avoir dimensionné la chaussée, nous devons vérifier les contraintes radiales de traction

«σr» à la base de la couche de revêtement et les contraintes verticales de compression « σz» au niveau du sol de plateforme. Ces derniers devront être inférieurs aux contraintes admissibles σr adm σz adm.

VI.2.4.1.Méthode de calcul : Les deux (02) contraintes sont déterminées à partir des abaques (cf. ANNEXE B: 4 ; 5 ; 6) appelés « abaques de JEUFFROY-BACHELEZ ».

Figure 4 : Coupe schématique d’une chaussée de système tricouche Où : - h, E respectivement l’épaisseur et le module d’élasticité de la couche de revêtement ; - h1, E1 respectivement l’épaisseur et le module d’élasticité de la couche de base ; - E2 module d’élasticité du sol support. L’utilisation de ces abaques nécessite la connaissance des caractéristiques de la chaussée existante :

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 Module d’élasticité Ei des couches ;  Portance CBR de la plate-forme.

 Deux paramètres sont indispensables dans la recherche de σr et σz :

h1 hE   (11) et   3 (12) a aE6 1

Avec : _ a : rayon d’empreinte des pneus, a = 12,5 cm ; _ E, h : module d’élasticité et épaisseur de la couche supérieure.  A partir de ces deux relations, nous déduisons les valeurs des contraintes:  Contraintes verticales de compression avec z  Cte q

2 3  r E1 Contraintes radiales de traction avec  Cte qE Avec q=6,62[bars]

Dans le cas de système multicouches, nous pouvons ramener un ensemble de deux couches en une seule couche équivalente si elles ont un coefficient de Poisson équivalents. Dans ce cas, le système quadricouche pourrait être ramené à un système tricouche équivalent.

Nous utiliserons les formules suivantes:

Ei 3 h  hii1 0,9 h (13) si Ei est le module adopté Ei1

Ei1 3 h  hii0,9 h 1 (14) si Ei+1 est le module adopté Ei

Avec : - h : épaisseur de la couche unique,

- hi, hi+1 : épaisseurs respectives de la première et de la deuxième couche;

- Ei, Ei+1: modules d’élasticité respectifs de la première et de la deuxième couche. - i : numéro des couches On peut voir sur les figures ci -après les couplages possibles des couches :

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Figure 5 : Modèles de structures Nous adopterons le modèle n°01 dans la suite et nous aurons la figure ci-après comme modèle tricouche :

Figure 6 : Equivalence de modèle quadricouche en modèle tricouche VI.2.4.2.Exemple de calcul : Nous avons pour le modèle n°01 avec le CBR = 15 :

- E1= 25 000 bars pour le BB ; - E2= 4 500 bars pour la GCNT ; - E3= 1 500 bars pour le Matériau Sélectionné ; - E4= 50*CBR=50*15=750 bars pour le sol support ; - Le rayon de surface de contact pneumatique (essieu standard de 13T) est a= 12,5 cm ; - La pression de gonflage des pneumatiques est q= 6,62 bars

En modèle quadricouche : En modèle tricouche :

Eb 3 hr = 4 cm ; Er = 25000 [bar] h  hrb0,9 h Er

4500 hb = 20cm ; Eb = 4500 [bar] h 4  0,9 x 203  14,16 cm 25000 hf = 27cm ; Ef = 1500 [bar] hf = 27cm ; Ef = 1500 [bar]

E = 50 x CBR = 750[bar] E = 50 x CBR = 750 [bar]

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 Calculons de α et β: 15 14,16 25000 E 1500  1,2 ,  3 1,59 et 1 2 12,5 12,5 6*1500 E2 750

D’après les abaques de JEUFFROY-BACHELEZ, on a :

 Calcul de la contrainte verticale :

E  E  Pour 1 1;0,17z et pour 1 3;0,125z . Eq2 Eq2

E1  z Après interpolation linéaire on a pour 2;0,15 d’où  z 0,15*6,62 0,98 [bars] Eq2

 Calcul de la contrainte radiale :

2 2 3 3 EE11 r  EE11 r  Pour 1;0,14 et pour 3;0,21 . Eq2 E  Eq2 E 

2 3 EE11 r  Après interpolation linéaire on a pour 3;0,18 d’où  r  7,56bars E2 q E  Calcul des contraintes admissibles :  Contrainte verticale admissible :

La contrainte verticale admissible de compression au niveau du sol support « σz adm » sera calculée à partir de la formule de DORMON-KERKHOVEN:

0,3*CBR   (15) zadm 1 0,7*log N

Avec: - CBR : CBR de la plate-forme (=15); - N : nombre de PL à l’année de mise en service (=212).

σz adm = 1,71[bars]; finalement σz = 0,98 bars < σz adm= 1,71bars => c’est vérifiée  Contrainte radiale admissible : La contrainte radiale admissible à la base des couches liées est obtenue par expérience au laboratoire. Elles sont données par le tableau ci-après:

Tableau 39 : Valeur contraintes radiales admissibles

Matériaux BB ou EDC ou ESb GB ou EME Sol bitume σrad 10 à 15 07 à 10 2,5 à 3

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La contrainte radiale σr à la base de la couche de revêtement est σr = 7,56[bars] < σr,adm = 10 [bars] la contrainte radiale de traction est vérifiée.

Tableau 40 : Tableau récapitulatif des résultats des contraintes

Contrainte Contrainte h3 ou h’ou CBR E4[bars] α β E3/E4 verticale [bars] radiale [bars] h2[cm] h[cm] σz σz,adm σr σr,adm 15 750 15 14,16 1,2 1,59 2 0,98 1,71 7,56 10 10 500 15 14,16 1,2 1,59 3 0,83 1,14 9,93 10 20 1000 20 4 1,6 0,31 4,5 1,42 2,28 5,04 10 26 1300 20 4 1,6 0,31 3,46 1,49 2,63 6,54 10

Les contraintes verticales de compression du sol de la plate-forme et les contraintes radiales sont toutes admises, l’épaisseur trouvée de chaque couche de la chaussée est donc convenable.

VI.3. DIMENSIONNEMENT PAR LA METHODE LCPC : Le dimensionnement des chaussées est déterminé par un calcul à la fatigue, en nombre d’essieux standards de 13T. Elle est basé sur:

 La durée de service;  Le taux de croissance;  L’agressivité moyenne.

VI.3.2.1.Trafic : VI.3.1.1 Trafic à la mise en service t : C’est le trafic poids lourds à la mise en service, qui gouverne les choix sur la qualité des matériaux de surface et d’assise (trafic journalier). Le trafic journalier pris en compte est la Moyenne Journalière Annuelle ou MJA des poids lourds par sens de circulation. L’unité utilisée est le nombre de poids lourds de charge utile (CU) supérieure à 5T par jours et par sens de circulation.

Dans le cas étudié, le trafic prévu est caractérisé par un nombre total de 212 PL de poids total chargé PTC>3,5T.

Soit : t’ = 106 PL/j/sens [Poids lourds >3,5T] Or la classification de trafic avec la méthode LCPC ne prend en compte que les véhicules de PTC>5T.Alors il faut multiplier t’ par un coefficient k pour avoir la valeur définitive de t.

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Tableau 41 : Valeur de k en fonction du résultat du comptage de trafic

Type de résultats obtenus Valeurs de k Nombre de PL de CU> 5t (par jour et par sens) 1 Nombre d’essieux de charge> 9t (par jour et par sens) 1 Nombre de poids lourds de poids total autorisé >3,5t (par jour et par sens) 0.8 Nombre total des véhicules (par jour et par sens) >1000 0.10 500-1000 0.07 <500 0.05 Source : cours de route II 2012 t= 106 x 0,8 = 85 PL La classification du trafic MJA est présentée dans le tableau ci-après: Tableau 42 : Classification du trafic MJA

Nombre de PL > 5 T en MJA 0 25 50 100 150 300 750 2000 - + - + - + - + Classe de trafic T5 T4 T3 T3 T2 T2 T1 T1 T0 T0 Centre de classe MJA 13 35 85 200 500 1200 Source : cours de route II 2012 D’après le tableau de classification du trafic ci-dessus et la valeur de t trouvée, on peut conclure - qu’on a un trafic de classe T3 .

VI.3.1.2 .Trafic cumulé Ncu et nombre d’essieux équivalent standard NE :

Le trafic cumulé Ncu resulte de la projection du trafic à l’année de mise en service du PL pendant la durée de service choisie et est déterminé par la formule suivante :

Ncu= MJA x C (16)

Le nombre d’essieux équivalents standard NE est le trafic en nombre cumulé d’essieux équivalents d’un tonnage déterminé pendant la durée de service choisie. L’essieu de référence est l’essieu de 13T qu’on désigne par l’essieu standard. Il est donné par l’expression :

NE = Ncu x CAM (17) Avec: - Ncu: trafic cumulé des PL durant la durée de service de la route; - NE : nombre d’essieu équivalent standard [ESE]; - MJA : nombre de trafic de poids lourds dans un sens ; - CAM : coefficient d’agressivité moyenne des PL

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- C : est un facteur de cumul

 Le dernier paramètre est calculé à partir de la formule suivante :

(1 )n 1 C  365(18) 

τ : Taux de croissance (=7%) et n : Durée de service estimée (=15ans) C=9172  La formule qui permet de calculer le CAM, dépend de la fréquence et du poids de l’essieu. La détermination de ce coefficient par cette formule nécessite la connaissance du spectre d’essieu qu’on ne dispose pas, nous allons donc utilisé le tableau suivant :

Tableau 43 : Coefficient d'agressivité pour trafic faible

CAM 0,4 0,5 0,7 0,8 Chaussée à faible trafic - + Classe Trafic T5 T4 T3 T3 Source : Cours de route II 2012 D’où le nombre d’essieu équivalent NE : NE = 85 x 0,7 x 9172 = 5,5.105 ESE VI.3.2.2..Détermination des épaisseurs des couches de la chaussée : VI.3.2.1.Couche de roulement : Le choix du type de couche de roulement et de son épaisseur sont déduits par le tableau suivant : Tableau 44 : Type de couche de roulement selon la méthode LCPC

- + Classe de trafic T5 T4 T3 T3 Longue ES 6-8 BB 10 BB 12 BB Durée de vie Courte ES ES ES où 4-5 BB 6- 8 BB Source : Guide d’auscultation de chaussée souple

Compte tenu du trafic, ce tableau nous conduit à une couche de roulement est en Béton Bitumineux de 10cm (10BB) d’épaisseur.

VI.3.2.2.Couche de base : Il existe trois catégories de GCNT utilisable pour les chaussées à assise non traités. Les trois catégories sont notées 1, 2, 3 par ordre décroissant de qualité : ce classement en catégories s’appuie sur la forme de la courbe granulométrique et sur la propriété de la grave. La dimension

- du grave est 0/20 car la classe du trafic est T3 et l’épaisseur minimale de la couche de base doit respecter les indications tableau suivant:

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Tableau 45 : Epaisseur de la couche de base selon la méthode LCPC

Trafic cumulé <105 105≤ Epaisseur (cm) 15 20 D’après l’étude de trafic précédent, le trafic cumulé est de 5,5.105 ESE >105 ; nous adoptons une couche de base en GCNT d’épaisseur 20 cm pour tous les tronçons.

VI.3.2.3.Couche de fondation : Pour la couche de fondation en MS, elle est lue sur l’abaque LCPC donné en ANNEXE B:3 qui varie en fonction de la nature de couche de surface, de trafic cumulé et de portance de la plate-forme.

Tableau 46 : Résultats des épaisseurs des différentes couches selon la méthode LCPC

CBR P hr(BB) hb(GCNT) hf+Δhf (finie) Ht(cm) 10 3 10 20 20 42 15 3 10 20 20 42 20 3 10 20 20 42 26 4 10 20 15 37

Figure 7 : Exemple de structure de la chaussée pour CBR = 15 (méthode LCPC) VI.4. CHOIX DE LA VARIANTE PRINCIPALE : Les différentes structures obtenues par les deux méthodes de dimensionnement (LNTPB et LCPC) sont toutes valables pour l’aménagement de la route. Pour le choix de la variante à retenir, plusieurs critères sont mis en avant et voici quelques avantages et inconvénients de ces structures :

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Le tableau ci-après résume les notes de chaque variante: Tableau 47 : comparaison des variantes

Note : 4BB + 20GCNT + 15MS Note : 10BB+ 20GCNT +20GCNT (Méthode LNTPB) (Méthode LCPC)

Cout 3* 1

Durée de vie 3 3

Entretien 2 2

Sécurité 3 3

11 9

Pour la réalisation la variante retenue est la structure obtenue par la méthode LNTPB car c’est la méthode la plus adaptée au contexte malgache et du fait qu’elle affiche des épaisseurs des couches de la chaussée plus économiques et des valeurs des contraintes (verticales et horizontales) plus faibles au niveau de la structure.

Soit une structure ayant une couche roulement de 4cm en BBM, une couche de base de 20cm en GCNT 0/315 et une couche de fondation de 20cm en Matériau Sélectionné ;

(*) On attribue une note variant de 1 à 3 selon l’importance de l’avantage : note 1 pour les critères moins avantageux, note 2 pour les critères avantageux, note 3 pour les critères très avantageux.

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CHAPITRE VII : ETUDES DE L’ASSAINISSEMENT Que ce soit en profondeur ou à la surface, l’eau est l’un des premiers facteurs de dégradation de la route. Pour la pérennité d’un ouvrage ou de la route, il faut donc prévoir la conception des ouvrages hydrauliques pour l‘assainir.

L’objet de ce chapitre est le dimensionnement les ouvrages hydrauliques qui permettent de garantir le bon assainissement de la chaussée.

A cet effet, l’étude débutera par un recueil et traitement des données pluviométrique afin de pouvoir déterminer ensuite les débits fournis par chaque bassin versant, finalement nous dimensionnerons les différents ouvrages d’assainissement le long de notre axe.

VII.1. ESTIMATION DE DEBIT DE CRUE DES BASSINS VERSANTS: VII.1.1. Généralités : Un bassin versant est un site naturel délimité par les lignes de partage des eaux de ruissellement. Il fonctionne comme un collecteur chargé de recueillir les précipitations et de les transformer en écoulement de débit déterminé à l’exutoire.

Le débit de crue d’un bassin versant est la quantité d’eau nécessaire à évacuer à la sortie de ce bassin par unité de temps. L’origine d’une crue dépend de plusieurs facteurs tels que la climatologie, la topographie, la géologie et la couverture du bassin. Il en résulte alors plusieurs méthodes pour déterminer les débits de crue (ex : méthode de Duret, méthode de SOMEAH, méthode de Gibral-Dalton, méthode de Manning Strickler…).

La période de retour des crues est aussi à déterminer lors des estimations de débit de crue. Pour notre cas, nous allons considérer une période de retour de 10 ans, ce qui correspondrait au débit de crue décennal.

VII.1.2. Hydrologie et présentation des bassins versants: VII.1.2.1. Pluviométrie : Le tableau suivant nous donne la hauteur de pluies maximales annuelles pris entre 1971 à 1991 :

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Tableau48 : Hauteur de pluie maximale 1971-1990

Pluie max Pluie max Année journalière H Année journalière H

[mm] [mm] 1971 147,5 1982 148,3 1972 205,6 1983 176,3 1973 295,9 1984 100,4 1974 211,1 1985 203,3 1975 266,7 1986 215,3 1976 198,2 1987 374,7 1977 149,9 1988 382,8 1978 197,9 1989 298,7 1980 135,3 1990 267,4 1981 155,5 Source : Service de la Météorologie Ampandrinomby

Les calculs se référant à l’hydrologie ainsi que les différentes étapes de calcul sont exposés dans l’ANNEXE C:1.

Pour chaque valeur de la période de retour T, on obtient les résultats des hauteurs réelles des pluies maximales récapitulés dans le tableau suivant :

Tableau 49 : Récapitulation des hauteurs de pluies maximales de différentes fréquences

Période de retour T [ans] 10 25 50 100

H24h [mm] 264,14 189,38 308,10 326,68

Intervalle de confiance :

La valeur de hauteur estimée à l’aide de la loi statistique ne correspond pas, généralement, à la vraie valeur qui ne peut être connue qu’avec un échantillonnage de dimension infinie, c’est pour cette raison qu’on est obligé d’introduire la notion d’intervalle le de confiance.

Nombre d’échantillons N= 19 et √ = 4,5 et σ = 78,56 .

Si H la valeur de la hauteur de pluie journalière maximale donnée par la loi de GUMBEL pour un temps de retour T, alors la valeur réelle Hr de la hauteur de pluie est telle que :

HKHHK      21r

Avec :

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σ : écart-type quadratique moyen.

K1 et K2 : Coefficients fournis par les graphiques dépendant du seuil de confiance fixé à 95%

Tableau 50 : Détermination de l’intervalle de confiance

P K1 K2 K1σ K2σ H [mm] Hr [mm] 10 1,3 0,75 102,13 58,92 264,14 205,22 < Hr < 366,28 25 1,65 1 129,63 78,56 289,38 210,81 < Hr < 419,01 50 1,9 1,2 149,27 94,28 308,10 213,82 < Hr < 457,37 100 2,25 1,4 176,77 109,99 326,68 216,69 < Hr < 503,45

Les valeurs des hauteurs de pluie calculées entrent bien dans ces intervalles. Elles peuvent alors être utilisées dans la suite de l’étude sans présenter de risque.

VII.1.2.2. Bassin versant : a) Surface du bassin versant :

Un bassin versant est caractérisé par : _ Sa surface S ; _sa pente moyenne I ; _son coefficient de ruissellement C ; _Son coefficient de forme k ; _La longueur du thalweg principal L. La détermination de la surface peut se faire en plusieurs manières :

 soit à l’aide d’un planimètre qui permet de lire directement sur le plan la surface du bassin versant. Elle est caractérisée par la formule :

S S  0 (19) E2610

Où S0 : lecture sur planimètre [mm²] ; 106: Transformation de m² en mm² ; E : échelle de la carte.

 Soit par la méthode des carreaux définie par la formule suivante :

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La surface du BV est subdivisée en petits carreaux égaux. S Sn 0 (20) E2610

Où S0 : lecture sur planimètre [mm²] ; 106: Transformation de m² en mm² ; E : échelle de la carte.

 Soit par découpage en configurations géométriques simples : Diviser la surface du BV en plusieurs configurations géométriques simples pour faciliter le calcul.

n S i 0 S  (21) E 2610 Où S : surface réelle du BV [m²] ;

Si : surface de chaque configuration géométrique en [mm²] ;

106 : Transformation de m² en mm² ;

E : échelle de la carte.

b) Pente moyenne du bassin versant:

Elle est déterminée par la pente du thalweg principal. Elle peut être calculée par la formule:

h I  (22) L Avec Δh: le dénivellement entre les deux points qui ont respectivement 5% de la surface du BV au-dessous et au-dessus de l’ensemble ;

L : Longueur du rectangle équivalent de même périmètre et de même surface que le bassin. Elle est déterminée par la formule de ROCH suivante :

2 KS1,12 L 11    (23) 1,12 K 

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Où K : le coefficient de forme donné par la formule :

0,28P K  (24) S

S : surface du BV ;

L P : le périmètre du BV déterminé à l’aide d’un curvimètre et exprimé par : P  0 (25) 103 E

L0: Lecture moyenne sur curvimètre (cm) ;

106: Conversion de m en mm ;

E : échelle de la carte.

Les caractéristiques des bassins versants sont données par le Tableau 51 : Caractéristiques des B V le long du tronçon et leurs débits

VII.1.3. Méthode de calcul de débit de crue : VII.1.3.1. Débits du drainage transversal : Les formules qui permettent de calculer les débits d’un bassin sont nombreuses. Pour le projet, la méthode rationnelle a été choisie pour la raison suivante :

- L’uniformité de la répartition de la pluie dans l’espace ; - La variation linéaire du débit en fonction de l’intensité et de la surface ; - Coefficient de ruissellement indépendant de la pluie.

Présentation de la méthode : Le débit de crue d’une période de retour P est donné par la relation suivante :

Q0,278  C  K  S  I ( tc ; T ) (26)

Avec

 Coefficient de ruissellement C : Le coefficient C exprime la partie de la précipitation qui se transforme en écoulement sur le terrain. Il est fonction des facteurs morphologiques d’une zone donnée (perméabilité, compacité, pente du terrain, niveau d’évaporation,…) Dans le cas des événements extrêmes, ces

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facteurs se vérifient en condition de terrains saturés par les précipitations des jours précédents. Sur la base de ces considérations, on fixe C = 0,30.

 Coefficient d’abattement K : Le coefficient d’abattement K sert à tenir compte du fait que, plus le bassin est grand, moins il est probable que les précipitations y soient réparties de façon uniforme.. Par conséquent, la répartition des précipitations sur un bassin versant est fonction inverse de son étendue. On utilise la formule empirique suivante :

K = 1 − 0,111 × Log S (27)

 S : la surface du B.V. considéré en [Km2]

 I (tc; T) : l’intensité de pluie en [mm] ; tel que :

0,763 I( tcc ; TtI ) h28( T  18)(1 ; ) (28)

Ou :

 I(1h, T) : l’intensité horaire de pluie exprimée en [mm] dont l’expression est : I(1 h ; T ) 0,22. H (24 h , T ) 56 (29)  tc est le temps de concentration du B.V. C’est le temps mis par une goutte de pluie, tombée sur la crête la plus lointaine du bassin, pour arriver à l’exutoire.

Vu les données que nous possédons, à savoir la surface et la pente moyenne du BV, nous ne pourrons employer que la formule Ventura pour déterminer le temps de concentration.

S t  7,62 (30) c I

Le tableau suivant résume les résultats de calcul des caractéristiques des Bassins Versants (à savoir sa surface et sa pente) ainsi que les différents paramètres pour le calcul des débits Q évalué par la méthode rationnelle :

Avec :

H (24h;10ans) = 264,14[mm]

I(1h;10ans) = 114,1108[mm]

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Tableau 51 : Caractéristiques des B V le long du tronçon et leurs débits

B V PK Surface Pente(%) tc[mn] I (tc;10ans) K Qp[m3/s] N° Début Fin [Km2] 1 65+200 69+900 4,89 2,3 111,1 78 0,923 43,0 2 69+900 71+200 3,22 0,6 176,5 57 0,944 28,9 3 71+200 72+100 0,32 4 21,6 193 1,055 3,2 4 72+100 72+200 0,58 2,2 39,1 146 1,026 5,7 5 72+200 72+700 0,41 2,1 33,7 158 1,043 4,1 6 72+700 73+150 0,36 2,5 28,9 170 1,049 3,6 7 73+150 73+800 0,96 2,92 43,7 138 1,002 9,2 8 73+850 74+350 0,31 2,2 28,6 170 1,056 3,1 9 74+350 75+100 1,1 2,05 55,8 120 0,995 10,4 10 75+100 76+200 2,75 2,75 76,2 100 0,951 24,9 11 76+200 76+800 2,34 2,25 77,7 98 0,959 21,4 12 76+800 77+200 0,21 2 24,7 182 1,075 2,1 13 77+200 78+300 1,1 2 56,5 119 0,995 10,4 14 78+300 78+900 3,2 2 96,4 86 0,944 28,7 15 78+900 79+800 0,33 3 25,3 180 1,053 3,3 16 79+800 80+500 0,45 3,2 28,6 170 1,038 4,4 17 80+500 82+300 1,24 2,7 51,6 125 0,990 11,7 18 82+300 82+800 0,27 3,7 20,6 197 1,063 2,7 19 82+800 84+000 0,91 4 36,3 152 1,005 8,7 20 84+000 84+500 0,15 5 13,2 231 1,091 1,6 21 84+500 84+900 0,27 5 17,7 209 1,063 2,7 22 84+900 88+600 4,46 3 92,9 88 0,928 39,4 23 88+600 89+700 2,09 4,8 50,3 127 0,964 19,2 24 89+700 91+300 1,22 4,8 38,4 147 0,990 11,5

VII.1.3.2. Débits du drainage longitudinal : La méthode de calcul des débits du drainage longitudinal est similaire à celle d’un bassin versant. Dans ce paragraphe, la chaussée et la zone environnante contenue dans l’emprise de la chaussée se comporte comme des petits bassins versants .La surface considérée est la largeur ou la demi- largeur de la chaussée ainsi que le reste du demi – profil en travers (talus de déblai, accotement, etc.) ; et le débit à évacuer concerne la quantité d’eau recueillie par le fossé par unité de temps.

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Figure 8 : illustration des petits bassins versants d’un profil en déblai Les caractéristiques du B.V sont les suivantes :  Le thalweg est le fossé lui-même;  La surface est la somme de la surface: _ de la chaussée S1; _de la banquette S2; _du talus St ; _entre le talus et la banquette S3;

 li: la largeur de chaque B.V « i » :  la largeur de la chaussée est prise égale à 6m ;  les accotements est prise égale à 1m ;  la largeur entre fossé et talus est de 0,5m ;  la largeur entre talus et fossé de crête est prise égale à 5m ;  la largeur du talus 1m.  la pente du talus p = 4/1  L : la longueur du B.V considéré ;

Soit : S Sii L l (31) ii

Nous utiliserons la méthode rationnelle, le débit est obtenu par la relation :

Q0,278  C  S  I ( tc ; T ) (32)

Le calcul des différents paramètres est similaire au calcul des débits bassins versants (cf.VII.1.3.1) et on ne prendra en compte que la moitié de la chaussée.

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a) Application : du PK 65+066 au PK 65+236  Données : _Longueur du bassin L = 170 m ; _ Pente I = 0,018 ; _ H (24h;10ans) = 264,14[mm] _ I (1h;10ans) = 114,1108[mm]

 Coefficient de ruissellement : _C =0.95 pour la surface de la plate-forme _C =0.80 entre le fossé et le talus _C = 0.8 pour le talus _C =0.70 entre le talus et le fossé de crête

Clii i 0,95 4  0,80  0,5  0,80  1  0,7  5 C   0,81 li 4 0,5  1  5 i

S 1,785.103  Intensité de pluie : _ t 7,62  7,622,4 [mn] c I 0.018

0,763 0,763 _ I( tcc ; T ) 28( t  18)  I (1 h ; Tmm )  28(2,4  18)  114,1108  320,07

 Le débit total à évacuer :

33 Q0,278  C  S  I ( tc ; T )  0,278  0,81  1,785.10  320,07  0,129 m

b) Présentation des résultats : Le tableau suivant donne les résultats des débits venant du drainage longitudinal : Tableau 52 : Les débits du drainage longitudinal

Surface Emplacement Longueur -3 Débit [10 km²] Pente [m/m] [m] [m3/s] du PK au PK

65+066 65+236 170 1,785 0,018 0,129 65+236 65+371 135 1,418 0,027 0,105 65+371 65+611 240 2,520 0,030 0,183 65+611 65+741 130 1,365 0,016 0,099 65+741 65+870 129 1,355 0,008 0,095 65+870 66+158 288 3,024 0,010 0,204 66+158 67+714 478 5,019 0,022 0,346 67+714 67+820 106 1,113 0,038 0,084

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Emplacement Longueur Surface Débit Pente [m/m] du PK au PK [m] [10-3km²] [m3/s] 67+820 68+028 208 2,184 0,037 0,161 68+028 68+228 200 2,100 0,021 0,151 68+228 69+784 162 1,701 0,016 0,122 69+784 69+886 102 1,071 0,011 0,077 69+886 70+002 116 1,218 0,030 0,091 70+002 70+075 73 0,767 0,007 0,055 70+075 70+344 269 2,825 0,021 0,200 70+344 71+632 289 3,035 0,027 0,217 71+632 71+733 101 1,061 0,023 0,079 71+733 71+997 264 2,772 0,014 0,193 71+997 72+192 195 2,048 0,020 0,147 72+192 74+766 189 1,985 0,010 0,138 74+766 74+907 141 1,481 0,025 0,109 74+907 74+955 48 0,504 0,070 0,039 74+955 75+278 323 3,392 0,060 0,250 75+278 75+426 148 1,554 0,008 0,108 75+426 75+492 66 0,693 0,001 0,044 75+492 77+342 89 0,935 0,006 0,066 77+342 77+411 69 0,725 0,013 0,053 77+411 77+498 87 0,914 0,002 0,060 77+498 77+553 55 0,578 0,004 0,041 77+553 77+787 234 2,457 0,004 0,156 77+787 77+888 101 1,061 0,020 0,078 77+888 78+149 261 2,741 0,007 0,182 78+149 79+170 156 1,638 0,002 0,098 79+170 79+306 136 1,428 0,048 0,107 79+306 79+497 191 2,006 0,001 0,113 79+497 79+849 352 3,696 0,005 0,231 79+849 80+467 618 6,489 0,013 0,420 80+467 80+734 267 2,804 0,019 0,198 80+734 81+048 314 3,297 0,023 0,233 81+048 83+286 54 0,567 0,009 0,042 83+286 83+367 81 0,851 0,009 0,061 83+367 83+582 215 2,258 0,019 0,161 83+582 83+774 192 2,016 0,008 0,138 83+774 83+952 178 1,869 0,004 0,122 83+952 84+210 258 2,709 0,004 0,171 84+210 84+361 151 1,586 0,012 0,113 84+361 84+650 289 3,035 0,007 0,199 84+650 84+881 231 2,426 0,002 0,144 84+881 85+069 188 1,974 0,008 0,135 85+069 86+423 128 1,344 0,013 0,097

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Longueur Surface Débit Emplacement Pente [m/m] [m] [10-3km²] [m3/s] du PK au PK 86+423 86+508 85 0,893 0,004 0,062 86+508 86+611 103 1,082 0,001 0,065 86+611 86+884 273 2,867 0,016 0,200 86+884 86+996 112 1,176 0,027 0,087 86+996 87+112 116 1,218 0,012 0,088 87+112 88+832 144 1,512 0,008 0,105 88+832 89+016 184 1,932 0,013 0,136 89+016 89+197 181 1,901 0,022 0,138 89+197 89+484 287 3,014 0,037 0,219 89+484 89+641 157 1,649 0,021 0,120 89+641 89+871 230 2,415 0,025 0,174

VII.2. DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES D’ASSAINISSEMENT: Le présent paragraphe a pour objet l’étude de dimensionnement des ouvrages hydrauliques. Comme ouvrage d’assainissement, on peut citer : les fossés de crêtes, les fossés latéraux, les ouvrages de décharges (dalots et buses), les exutoires et les saignés.

VII.2.1. Fossés latéraux : Les fossés latéraux sont des fossés situés des deux côtés, ou d’un seul côté de la route, destinés à collecter principalement les eaux de la plate-forme routière et des zones attenantes (talus, bande d’arrêt, etc.). Ils peuvent être :

 trapézoïdaux : confectionnés par exemple à la niveleuse ou à la pelle mécanique dont les pentes de talus sont variables : 1/2 ou 1/1 ou 3/2 suivant la stabilité de talus voire plus raides en terrain rocheux. ;  triangulaires : confectionnés au grader et dont les pentes de talus sont en général 1/2 et 2/1 ou bien 2/3 et 3/2 ;  rectangulaires : confectionnés par exemple à la niveleuse, à la pelle mécanique ou au ripper en terrain très cohésif ou rocheux.

Lorsque la pente des fossés latéraux est supérieure ou égale à 7%, alors il faut les stabiliser c’est- à-dire maçonner ou bétonner les fossés.

Ces débits ont calculés par application de la formule de MANNING-STRICKLER :

1/ 2 2/3 Q w  V  w  k  i  R (33)

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Avec : _Q : débit à évacuer [m3/s] ; _ k : Coefficient de rugosité de la surface d’écoulement (k=67 car on considèrera les fossés comme maçonné) ; _ w : Section mouillée [m²] ;

_ if : Pente longitudinale de l’écoulement [%] ; _ R : Rayon hydraulique [m]. Le dimensionnement des fossés s’appuie sur les conditions suivantes :

 VVVens aff

Avec : _la vitesse d’ensablement Vens =0,25m/s pour les terrains sableux et Vens =0,50m/s pour les terrains limoneux

_les valeurs des vitesses d’affouillement sont présentées en annexe (cf. ANNEXE C:2) ; on prendra dans la suite Vaff =6,5 m/s car on considèrera les fossés comme maçonné.

Q QQ  0 5% QQ00 VII.2.1.1. Fossé triangulaire:

Figure 9 : Fossé triangulaire type Hypothèses prises en comptes :

 La hauteur de l’eau : h ≤ 0,30m ;  La hauteur totale : H = h + 0,1 ≤ 0,40m ;  L’ouverture : B=5h/2 ≤ 1m.

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Tableau 53 : Formule hydraulique pour un fossé triangulaire

5h2 Section mouillée = 4 35 Périmètre mouillé   h 2  h 5 Rayon hydraulique R   6 2 3 h 5 1 Vitesse d’écoulement V ki  2 f 6 2 3 2 hh551 Débit maximal évacué Q V   ki   2 f 64 Les dimensions ainsi que les caractéristiques des fossés à prendre sont données dans les tableaux suivants :

Tableau 54 : Résultats de dimensionnement des fossés triangulaires

Emplacement Qo[m3/s] V Q K if Hauteur Q[m3/s] Observations du PK au PK [m/s] Q0 65+066 65+236 0,129 67 0,018 0,24 1,80 0,13 0,67 vérifiée 65+236 65+371 0,105 67 0,027 0,21 2,01 0,11 6,08 vérifiée 65+371 65+611 0,183 67 0,030 0,25 2,38 0,19 1,91 vérifiée 65+611 65+741 0,099 67 0,016 0,23 1,62 0,10 3,82 vérifiée 65+741 65+870 0,095 67 0,008 0,25 1,23 0,10 1,32 vérifiée 65+870 66+158 0,204 67 0,010 0,30 1,55 0,17 14,37 sous dimensionné 66+158 67+714 0,346 67 0,022 0,30 2,31 0,26 24,93 sous dimensionné 67+714 67+820 0,084 67 0,038 0,18 2,12 0,08 3,12 vérifiée 67+820 68+028 0,161 67 0,037 0,23 2,47 0,16 2,73 vérifiée 68+028 68+228 0,151 67 0,021 0,25 2,00 0,16 3,10 vérifiée 68+228 69+784 0,122 67 0,016 0,24 1,69 0,12 0,08 vérifiée 69+784 69+886 0,077 67 0,011 0,22 1,33 0,08 3,92 vérifiée 69+886 70+002 0,091 67 0,030 0,20 2,02 0,10 5,93 vérifiée 70+002 70+075 0,055 67 0,007 0,21 1,03 0,06 2,87 vérifiée 70+075 70+344 0,200 67 0,021 0,27 2,10 0,19 4,53 vérifiée 70+344 71+632 0,217 67 0,027 0,27 2,38 0,22 0,13 vérifiée 71+632 71+733 0,079 67 0,023 0,19 1,74 0,08 0,21 vérifiée 71+733 71+997 0,193 67 0,014 0,29 1,80 0,19 1,81 vérifiée 71+997 72+192 0,147 67 0,020 0,25 1,95 0,15 3,30 vérifiée 72+192 74+766 0,138 67 0,010 0,28 1,47 0,14 0,62 vérifiée 74+766 74+907 0,109 67 0,025 0,22 1,97 0,11 4,50 vérifiée 74+907 74+955 0,039 67 0,070 0,12 2,23 0,04 3,40 vérifiée 74+955 75+278 0,250 67 0,060 0,25 3,37 0,26 5,48 vérifiée 75+278 75+426 0,108 67 0,008 0,26 1,26 0,11 1,16 vérifiée 75+426 75+492 0,044 67 0,001 0,27 0,46 0,04 4,25 vérifiée

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Qo[m3/s] V Q Emplacement K if Hauteur Q[m3/s] Observations [m/s] Q0 75+492 77+342 0,066 67 0,006 0,23 1,01 0,07 1,36 vérifiée 77+342 77+411 0,053 67 0,013 0,18 1,26 0,05 4,33 vérifiée 77+411 77+498 0,060 67 0,002 0,27 0,65 0,06 1,14 vérifiée 77+498 77+553 0,041 67 0,004 0,21 0,78 0,04 4,64 vérifiée 77+553 77+787 0,156 67 0,004 0,30 0,98 0,11 29,30 sous dimensionné 77+787 77+888 0,078 67 0,020 0,20 1,65 0,08 0,19 vérifiée 77+888 78+149 0,182 67 0,007 0,30 1,33 0,15 17,94 sous dimensionné 78+149 79+170 0,098 67 0,002 0,30 0,60 0,07 30,98 sous dimensionné 79+170 79+306 0,107 67 0,048 0,19 2,47 0,11 1,54 vérifiée 79+306 79+497 0,113 67 0,001 0,30 0,52 0,06 48,46 sous dimensionné 79+497 79+849 0,231 67 0,005 0,30 1,10 0,12 46,48 sous dimensionné 79+849 80+467 0,420 67 0,013 0,30 1,75 0,20 53,25 sous dimensionné 80+467 80+734 0,198 67 0,019 0,28 2,06 0,20 2,00 vérifiée 80+734 81+048 0,233 67 0,023 0,29 2,31 0,24 3,90 vérifiée 81+048 83+286 0,042 67 0,009 0,18 1,05 0,04 2,16 vérifiée 83+286 83+367 0,061 67 0,009 0,21 1,16 0,06 4,42 vérifiée 83+367 83+582 0,161 67 0,019 0,26 1,95 0,16 2,10 vérifiée 83+582 83+774 0,138 67 0,008 0,29 1,36 0,14 3,64 vérifiée 83+774 83+952 0,122 67 0,004 0,30 0,98 0,11 9,32 sous dimensionné 83+952 84+210 0,171 67 0,004 0,30 0,98 0,11 35,26 sous dimensionné 84+210 84+361 0,113 67 0,012 0,25 1,51 0,12 4,61 vérifiée 84+361 84+650 0,199 67 0,007 0,30 1,30 0,15 26,58 sous dimensionné 84+650 84+881 0,144 67 0,002 0,30 0,70 0,08 45,50 sous dimensionné 84+881 85+069 0,135 67 0,008 0,29 1,34 0,14 0,91 vérifiée 85+069 86+423 0,097 67 0,013 0,23 1,49 0,10 1,63 vérifiée 86+423 86+508 0,062 67 0,004 0,24 0,85 0,06 0,85 vérifiée 86+508 86+611 0,065 67 0,001 0,30 0,49 0,06 14,74 sous dimensionné 86+611 86+884 0,200 67 0,016 0,29 1,92 0,20 0,91 vérifiée 86+884 86+996 0,087 67 0,027 0,20 1,92 0,09 4,31 vérifiée 86+996 87+112 0,088 67 0,012 0,23 1,41 0,09 1,53 vérifiée 87+112 88+832 0,105 67 0,008 0,26 1,26 0,11 1,42 vérifiée 88+832 89+016 0,136 67 0,013 0,26 1,61 0,14 0,18 vérifiée 89+016 89+197 0,138 67 0,022 0,24 1,99 0,14 3,91 vérifiée 89+197 89+484 0,219 67 0,037 0,26 2,72 0,23 4,95 vérifiée 89+484 89+641 0,120 67 0,021 0,23 1,89 0,12 4,07 vérifiée 89+641 89+871 0,174 67 0,025 0,25 2,18 0,17 2,33 vérifiée

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VII.2.1.2. Fossé rectangulaire :

Figure 10 : Fossé rectangulaire type Hypothèses prises en compte :

 La hauteur de l’eau : h ≤ 0,50 [m] ;  La hauteur totale H = h + 0,10 ≤0,60 [m] ;  La largeur : b ≤ 0,40 [m].

Tableau 55 : Formule hydraulique pour un fossé rectangulaire

Section mouillée =bh Périmètre mouillé  bh2  bh Rayon hydraulique R   bh 2 2 bh 3 1 Vitesse d’écoulement 2 V ki f bh 2 2 bh 3 1 Débit maximal évacué 2 Q V   ki  bh f  bh 2

Comme certain fossé triangulaire avec sa section maximale ne peut pas évacuer le débit, ,nous sommes passés à une section rectangulaire et les dimensions ainsi que les caractéristiques des fossés à prendre sont données dans les tableaux suivants :

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Tableau 56 : Résultats de dimensionnement des fossés rectangulaires

Emplacement Qo Q i K h[m] b[m] V [m/s] Q Observations du PK au PK [m3/s] Q0 65+870 66+158 0,204 0,010 67 0,320 0,4 1,658 0,212 3,877 vérifiée 66+158 67+714 0,346 0,022 67 0,350 0,4 2,514 0,352 1,857 vérifiée 77+553 77+787 0,156 0,004 67 0,350 0,4 1,072 0,150 4,073 vérifiée 77+888 78+149 0,182 0,007 67 0,320 0,4 1,416 0,181 0,459 vérifiée 79+306 79+497 0,113 0,001 67 0,480 0,4 0,602 0,116 2,766 vérifiée 79+497 79+849 0,231 0,005 67 0,470 0,4 1,279 0,240 4,046 vérifiée 79+849 80+467 0,420 0,013 67 0,500 0,4 2,055 0,411 2,134 vérifiée 83+774 83+952 0,122 0,004 67 0,300 0,4 1,031 0,124 1,398 vérifiée 83+952 84+210 0,171 0,004 67 0,400 0,4 1,106 0,177 3,539 vérifiée 84+361 84+650 0,199 0,007 67 0,350 0,4 1,418 0,199 0,389 vérifiée 84+650 84+881 0,144 0,002 67 0,450 0,4 0,802 0,144 0,562 vérifiée 86+508 86+611 0,065 0,001 67 0,320 0,4 0,524 0,067 3,421 vérifiée

VII.2.2. Ouvrages de décharges : Les ouvrages de décharge sont constitués par des buses et des dalots. Pour ce cas on optera pour les dalots car ils sont plus usuellement mis en œuvre localement et facile à entretenir. Les dalots sont des « petits ouvrages » transversaux qui servent au franchissement des cours d’eau ou à l’assainissement. Ils sont réalisés en béton armé ou en maçonnerie de moellons et présentant une section rectangulaire ou carré. Ce sont des ouvrages sous chaussée qui permettent le passage de l’eau de ruissellement d’un côté à l’autre de la route.

Trois types de dalots sont fréquemment utilisés :

 Les dalots ordinaires constitués de piédroits verticaux sur semelle ou radier général, généralement exécutés en maçonnerie de moellons ;  Les dalots cadres dans lesquels la dalle, les piédroits et le radier constituent une structure rigide en béton. C’est, ce type de structure que nous optons pour notre étude;  Les dalots portiques similaires aux dalots cadres mais sans radier général dont les piédroits sont sur semelle.

Le dalot, et les ouvrages de décharge en général, fonctionnent à surface et à sortie libre. Pour que cette condition soit remplie, on confère au dalot une pente supérieure à une pente dite critique. Le régime d’écoulement dans ce cas est dit torrentiel.

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La vitesse d’affouillement est limitée à 3m/s et la vitesse minimale pour éviter l’ensablement est de 0,5 m/s pour les sols limoneux.

En somme, le dimensionnement consiste donc à imposer une largeur arbitraire au dalot, de déterminer la pente de l’ouvrage qui assure le régime d’écoulement torrentiel et de vérifier si la vitesse d’écoulement est comprise entre celles de l’ensablement et de l’affouillement.

VII.2.2.1. Calcul de la pente critique :

Figure 11 : Profil du dalot Le calcul s’effectue avec les caractéristiques adimensionnelles suivantes :

Q * 0 Avec Q0: le débit à évacuer ; QI  (34) gB 5 B : La largeur du dalot ; 1 g : Accélération de la pesanteur ; I k2 B3 I *  cr (35) cr g K : coefficient de rugosité ;

Q* et I*cr : les paramètres adimensionnel.

I*cr est donnée par la lecture d’un abaque I*cr = f (Q*I) (cf. ANNEXE C:3)

Pour tenir compte de l’imperfection de la mise en œuvre, la pente définitive I est telle

II1,2 cr .

VII.2.2.2. Calcul de la vitesse de l’écoulement : Des caractéristiques adimensionnelles suivantes sont utilisées pour le calcul :

* Q0 Avec : I : La pente définitive ; Qv  8 (36) k I0,5 B3 V : La vitesse de l’écoulement.

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* V V  2 (37) k IB0,5 3 V* s’obtient grâce à l’abaque V* = f (Q*) donner en annexe (cf. ANNEXE C:4)

2 D’où : V V*  k  I0,5  B 3 (38) VII.2.2.3. Hauteur du dalot :

2 * La hauteur de la lame d’eau dans le dalot est définie par la formule : y B Q 3 .

La hauteur du dalot est obtenue en ajoutant 10 cm sur la hauteur de la lame d’eau. D’où : D = y + 10[cm]. VII.2.2.4. Dimensionnement du dalot: au PK 78+250  Hypothèses de calcul : 3  débit à évacuer : Q0 = 5,2 [m /s] ;  force de pesanteur : g = 9,81 [m²/s] ;  coefficient de rugosité : k = 67(dalot en béton).

 La pente critique :

* 5,2 * QI 0,293 et d’après l’abaque (cf. ANNEXE C:3) on a : I = 3,1 9,81 25 cr 9,81 3,1 Icr 1 0,0054 672  23  La pente réelle :

I 1,2  0.0054  0,0065

 La vitesse d’écoulement :

* 5,2 * Qv 8 0,152 et d’après l’abaque (cf. ANNEXE C:4) on a : V = 0,34 67 0,00650,5 23

2 0,5 3 V 0,34  67  0.0065  2  2,904 < Vaff = 3m/s onc il n’y a pas de problème d’affouillement ; de plus V= 2,904 m/s > 0,50m/s ; pas de problème aussi donc vis-à-vis de l’ensablement.

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 La hauteur du dalot :

2 Hauteur de la lame d’eau : ym2  0,2933 0,88

D’où : D = 0,88+ 0,10 =0,98[m]

Pour la réalisation, nous proposons un dalot cadre de 2,00m de largeur et de 1,00m de hauteur.

VII.3. DIMENSIONNEMENT MECANIQUE DE DALOT : VII.3.1. Prédimensionnement : Pour un ouvrage sous un remblai normalement conçu, l’épaisseur des parois peut être déterminée par la formule suivante:

√ (39)

 e: épaisseur des éléments en [m] ;

 Hr : hauteur de remblai qui se situe directement au-dessus de l’ouvrage en [m] (on prendra

Hr=0,80 cm) ;  l : ouverture de l’ouvrage en [m] ;

 e0 : épaisseur en [m] trouvée par la formule : (40)

0,15[m]

√

On prendra e = 0,20[m] Nous avons donc ici un dalot cadre à simple ouverture :

 de largeur B=2m et de hauteur H= 1m  Epaisseur de la dalle, piédroits, radier e = 0,20 m.

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Figure 12 : Dimensions du dalot [cm] VII.3.2. Evaluation des charges : VII.3.2.1. Hypothèses : a) Pour le remblai :

 Masse volumique : ;

 Coefficient de poussée active : ;

 Angle de répartition des charges à travers le remblai : b) le béton :  Pour Dosage : – CA ;  Ciment : CEM I 42,5 ;

 Masse volumique : ;

 Angle de répartition des charges à travers le béton :

VII.3.2.2. Charges permanentes : Les charges permanentes considérées sont le poids propre du remblai, de la dalle, les poussées des terres, la réaction du sol support due au poids propre de l’ouvrage.

a) Poids propre au-dessus de la dalle supérieure :  Poids propre du tablier :

 Poids propre du remblai :

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 Poids propre de la chassée :

D’où

b) Poussée des terres :

On a l’équation en fonction de x :

( 41)

c) Réaction du sol :

La réaction du sol est égale aux charges appliquées au radier :

Avec :  Poids propre du radier :

 Poids des piédroits :

VII.3.2.3. Surcharge d’exploitation : a) coefficient de majoration dynamique : Il y a lieu de prendre en considération le fait que les surcharges étant appliquées rapidement. Les efforts sont plus grands que si ces surcharges étaient appliquées d’une manière lente et qu’en outre, il y a production de choc. On tient compte de ces phénomènes en multipliant les charges indiquées par un coefficient de majoration dynamique de valeur strictement supérieure à 1.

(42)

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Avec :

 : Longueur du dalot: ;  : Poids total de l’ouvrage : 34 T  Q : Charge maximale pouvant être inscrit sur le dalot telle que :

Tableau 57 : Surcharges roulantes appliquées à la dalle du tablier du dalot

Système Br Système Bc Système Be Q 10 T 48 T (2 x 2 essieux de 12T) 20 T

Le cas le plus défavorable est que les 4 essieux arrières de de 2 camions de type alignés se trouvent sur le dalot, soit .

D’où :

b) Diffusion des charges : On admet une diffusion à 30° dans les deux directions dans le corps du remblai et un angle de 45° dans le béton. :

(43

(44)

Avec 2 tan 30° = 1,15 et tan 45° = 1

Figure 13 : Diffusion des charges Les surcharges à considérer dans le calcul comprennent le système de charges : Bc et Bt. L’effet de deux camions Bc accolés a été considéré, par conséquent bc = 1,1 et bt = 1  Système Bc : Le rectangle d’impact d’une roue Bc (0,25x0,25)

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. D’où

=1,37

Le coefficient de majoration du système est calculé par la formule :

{

Comme

Numériquement :

 Système Bt :

Pour le système , et . D’où :

{ 46

Comme

Numériquement :

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Figure 14 : Modélisation des charges appliquées au dalot VII.3.3. Détermination des moments fléchissants : Le dalot est considéré comme une poutre de largeur 1 m et la structure est modélisée comme un ensemble rigide.

Méthode et schéma de calcul : La méthode de rotation à nœud déplaçable est adoptée avec un degré de liberté égal à l’unité ; pour aboutir aux moments fléchissants aux nœuds il faut :

 Déterminer les coefficients de transmission, les coefficients de rigidité ainsi que les moments d’encastrement parfait ;  Equilibrer les nœuds pour parvenir à l’élaboration de la matrice de passage ;  Calculer à partir de la matrice inverse les variables hyperstatiques ;  Chercher les moments fléchissant aux nœuds à partir de l’équation fondamentale de la déformée ;  Répéter l’équilibre des nœuds pour vérifier l’exactitude des résultats obtenus.  Facteurs de transmission : Pour une poutre de section constante :

(47)

 Coefficient de rigidité 𝑗 :

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Puisque l’ensemble est supposé rigide, donc :

(48)

Où :

 – Module d’élasticité de la poutre ;  – Moment d’inertie de la poutre calculée à partir de la formule suivante :

(49)

Tableau 58 : Moments d’inertie des éléments de la structure

Elément b[m] h[m] I [m4] Tablier 2,2 0,2 0,0014 Piédroit 0,2 1,2 0,028 Radier 2,2 0,2 0,0014 On a ici Iradier Ipiédroit / 20

 – Longueur de la poutre.

Pour le tablier et le radier :

Pour le piédroit :

Soit :

KAB = KBA = KCD = KDC= 3,333EI

KBC = KCB = KAC = KCA = 0,091EI

 Moments d’encastrement parfait :

pour les charges uniformément reparties

et sont les moments d’encastrement pour les charges reparties triangulairement.

Prenons comme exemple la barre AB, on décomposera la charge uniformément répartie trapézoïdale en une charge rectangulaire et triangulaire d’où :

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( )

( )

Le tableau ci-après récapitule les valeurs des moments d’encastrement à l’ELS en [t.m] de chaque partie du dalot cadre :

Tableau 59 : moments d’encastrement parfait des différentes barres

-0,12 0,10 -4,57 4,57 -0,10 0,12 5,17 -5,17 La détermination de 휽풊et Ω des inconnues se fait comme suit : (50)

Soit : ( )

Tableau 60 : matrice de rigidité [K] pour la détermination de 휽풊et Ω

ƟA ƟB ƟC ƟD Ω

Nœud A KAB+KAD λ BA*K BA 0 λ DA*K DA -(1+λ AB)*K AB Nœud B λ AB*K AB KBA+KBC λ CB*K CB 0 -(1+λ BA)*K BA Nœud C 0 λ BC*K BC KCB+KCD λ DC*K DC -(1+λ CD)*K CD Nœud D λ AD*K AD 0 λ CD*KCD KDA+KDC -(1+λ DC)*K DC Équilibre horizontal -(1+λ )*K -(1+λ )*K -(1+λ )*K -(1+λ )*K X AB AB BA BA CD CD DC DC X= - (1+λ AB)*K AB - (1+λ BA)*K BA - (1+λ CD)*K CD - (1+λ DC)*K DC Soit numériquement en fonction de EI:

ƟA ƟB ƟC ƟD Ω Nœud A 3,424 1,667 0,000 0,045 -5,000 Nœud B 1,667 3,424 0,045 0,000 -5,000 Nœud C 0,000 0,045 3,424 1,667 -5,000 Nœud D 0,045 0,000 1,667 3,424 -5,000 Équilibre -5,000 -5,000 -5,000 -5,000 -20,000 horizontal Et on a comme second membre la matrice [F] telle que :

Tableau 61 : second membre ; matrice [F]

-1,495 0,905

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-0,905 1,495 A 0,000

A = -(ΣhAD+τAB+τ DC) × LBA+μ BA+μ AB+μ CD+μ DC)= 0

On a la valeur des inconnues hyperstatiques:

( ) ( ) Les moments sont obtenus avec les équations fondamentales de la déformée suivantes :

(51)

( ) (52)

Tableau 62 : Moments en[tm] au droit de chaque nœud

MAB MBA MBC MCB MCD MDC MAD MDA -1,580 -0,976 -0,979 0,979 -0,976 -1,580 1,578 -1,578

Les moments en mi- travée sont obtenus par la formule :

( ) ( ) (53)

À mi- travée :

( )

Soit numériquement :

( )

VII.3.4. Détermination des efforts tranchants :

Les efforts tranchants se déterminent par l’intermédiaire de la relation suivante :

(54)

Soit numériquement :

( )

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Les sollicitations sont récapitulées dans les tableaux suivants :

Tableau 63 : Sollicitations pour le cas des charges permanentes

Appui gauche Appui droit A mi- travée M[tm] T[t] M[tm] T[t] M[tm] T[t] AB -1,580 1,124 -0,976 0,503 1,092 -0,117 BC -0,979 3,640 -0,979 0,890 1,513 -1,860 CD -0,976 0,117 -1,580 -0,503 1,092 -1,124 AD -1,578 2,965 -1,578 -1,435 2,420 -5,835

Tableau 64 : Sollicitations pour le cas des surcharges

Appui gauche Appui droit A mi- travée M[tm] T[t] M[tm] T[t] M[tm] T[t] AB -3,467 -0,007 -3,462 -0,007 3,464 -0,007 BC -3,466 12,855 -3,466 3,151 5,337 -6,553 CD -3,462 0,006 -3,467 0,006 3,464 0,006 AD -3,466 6,556 -3,466 -3,148 5,337 -12,852

Avec les combinaisons d’actions :

A l’ELS:

A l’ELU :

Tableau 65 : Sollicitations pour le cas à l’ELU

Appui gauche Appui droit A mi- travée M[tm] T[t] M[tm] T[t] M[tm] T[t] AB -7,324 1,506 -6,479 0,668 6,650 -0,169 BC -6,516 24,197 -6,516 5,928 10,048 -12,341 CD -6,515 0,167 -7,324 -0,671 6,668 -1,509 AD -7,325 13,837 -7,325 -6,659 11,273 -27,155

Tableau 66 : Sollicitations pour le cas à l’ELS

Appui gauche Appui droit A mi- travée M[tm] T[t] M[tm] T[t] M[tm] T[t] AB -5,040 1,116 -4,445 0,496 4,556 -0,125 BC -4,445 16,495 -4,445 4,041 6,850 -8,413 CD -4,445 0,123 -5,040 -0,498 4,556 -1,118 AD -5,040 9,521 -5,040 -4,583 7,756 -18,687

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Figure 15 : Diagramme des moments fléchissant en[tm] à l’ELS VII.3.5. Calcul des ferraillages et vérification des contraintes : VII.3.5.1. Hypothèse de calcul Les barres travaillent en flexion simple. La fissuration est donc jugée préjudiciable car l’ouvrage est exposé à un milieu agressif : _l’enrobage est pris égal à 4 cm ; _ le calcul de dimensionnement est donc effectué aux Etats Limites de Service ELS :  Pour le béton :

 ̅

 Pour les aciers :

 Acier à haute adhérence Fe E 400 donc

  η

 ( √ )

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VII.3.5.2. Déterminer la section d’armature : Le calcul se fera suivant un organigramme cf. ANNEXE D: .

On prendra comme exemple le moment à mi- travée de BC tel que :

MBC = 6,850[tm]= 0,0685[MNm]

a) Armature principale :

Soit le moment réduit du béton M rb :

̅̅ ̅̅ ̅̅ ̅ ̅̅ ̅̅ ̅

̅̅̅̅ ̅̅̅ ( ) ̅̅̅̅ (56 )

̅̅̅

( )

En remarquant que :

Les armatures comprimées ne sont donc pas nécessaires.

D’où :

̅̅̅

̅̅̅̅ ( ) (58)

( )

b) Armature de répartition :

(59)

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c) Armatures minimales :

{ }

{ }

Finalement : oit : 5 HA 25. Et pour les armatures de répartition on a 10HA10.

d) Espacement :

Elle doit respecter : ( )

e = 0,20 m donc 2 x e = 0,40 m

Diamètre des armatures longitudinales = 2,5 cm

: Grosseur du plus gros grain utilisé : 2,5 cm et 1,5 x = 3,75cm

L’espacement entre les barres à adopter pour l’armature longitudinale du tablier est donc de 10 cm.Les résultats de calcul ainsi que le choix des armatures sont récapitulés ci-dessous :

Tableau 67 : Choix des armatures

Appui gauche Appui droit A mi- travée

A [cm²] Acier A [cm²] Acier A [cm²] Acier

AB 16,852 5HA20 14,862 10HA16 15,233 10HA16 BC 14,862 10HA16 14,862 10HA16 22,903 5HA25 CD 14,862 10HA16 16,852 5HA20 15,233 10HA16 AD 16,852 5HA20 16,852 5HA20 25,933 6HA25

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Figure 16 : Plan de ferraillage du dalot cadre

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VII.3.5.3. Vérification des contraintes :

Il faut que :

̅̅ ̅̅ ̅

a) Calcul de la contrainte de compression du béton :

En flexion simple, la contrainte est donnée par :

(60)

Avec : M : Moment fléchissant I : Moment d’inertie ; y : Distance de l’axe neutre par rapport à la fibre le plus comprimé  Axe neutre y :

√

Numériquement :

√

 Moment d’inertie : Le moment d’inertie I est donné par la formule suivante:

Numériquement :

D’où la contrainte du béton comprimé d’après (59) :

Comme ̅̅ ̅̅ alors la condition de compression du béton est assurée.

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b) Calcul de contrainte de l’acier tendu :

VII.3.5.4. vérification des efforts tranchant : La vérification consiste à vérifier si la valeur de l’effort tranchant ne dépasse pas la valeur admissible ̅̅ ̅ .

̅̅̅

Avec : ̅̅̅ { } { }

Et :

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CHAPITRE VIII : MUR DE SOUTENEMENT VIII.1. PRESENTATION GENERALE : Un mur de soutènement est un ouvrage qui vise à retenir une certaine quantité de terre. Les ouvrages de soutènement sont des structures liées au sol pour lesquelles l'action de celui‐ci intervient doublement :

 Le matériau derrière le mur (généralement du remblai) exerce des poussées sur l'ouvrage.  L'ouvrage à son tour sollicite le sol de fondation et y crée des contraintes et éventuellement des tassements.

Les différentes techniques de soutènement sont les suivantes :

 Mur poids : Le principe du mur poids est d’opposer le poids de la maçonnerie du soutènement, à la poussée des terres qui tend à le renverser. La poussée des terres est minimale au sommet du mur et croit avec la profondeur en arrière du mur : c’est pourquoi les murs poids s’épaississent vers la base. Les matériaux de base utilisés pour ce type de mur peuvent être la pierre ou le béton armé.  Les parois ancrées : Elles sont formées d’éléments verticaux (pieux, planches ou tubes) liés entre eux par différents procédés et constituant l’écran du mur. La paroi ancrée est peu épaisse et s’oppose à la poussée du sol par des tirants, le plus souvent en acier, ancrés dans le sol retenu

Nous détaillerons dans la suite deux (2) technologies de construction de murs de soutènement qui sont celles sur lesquelles la comparaison va s’effectuer dans la suite de l’étude : d’une part les murs en gabion et d’autre part les murs en béton.

VIII.2. MURS DE SOUTENEMENT EN GABIONS : Les premiers gabions sont apparus en Chine ou en Egypte. Il s’agissait de corbeilles obtenues par tressage d’osiers, remplies de pierres et de terres et destinées à protéger les berges de l’érosion.

Leur mise en œuvre est rapide, utilisant des pierres de tout type, ce qui permet dans la plupart des cas d’utiliser des matériaux « in situ » et donc de diminuer sensiblement leur coût.

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Figure 17 : Chantier en cours de réalisation utilisant la technique gabion Un gabion désigne une cage, faite de solides fils d’acier et qui est remplie de pierres. Les ouvrages en gabions ne nécessitent pas de fondation et peuvent être réalisés directement sur le décaissement.

Il existe deux types de grillage de gabions :

 Les gabions à double torsion, à mailles hexagonales, qui sont obtenus par tissage de fils métalliques de petits diamètres (généralement c’est ce type qu’on utilise à Madagascar donc notre étude se portera sur ce type).  Les gabions électrosoudés, à maille carrée ou rectangulaire, qui sont obtenus par soudage électrique de barrettes d’acier.

Les matériaux de remplissage des gabions sont des matériaux pierreux ayant la plus haute densité possible, de formes homogènes, non évolutifs et insensibles au gel. Du béton concassé peut aussi être employé. La plus grande dimension de pierres est limitée à 250 mm.

Le remplissage des gabions peut être réalisé selon deux techniques :

 Soit les gabions sont montés à part, remplis, fermés, puis disposés à leur place à l’aide d’une grue.  Soit les gabions sont installés déjà à leur place finale, puis remplis et fermés.

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Cette deuxième solution est beaucoup plus efficace, car elle ne nécessite pas de grue.

Figure 18 : Gabions à double torsion Figure 19 : Gabions électrosoudés

Pour plus de stabilité, des tirants de renfort, tiges d’acier aux extrémités recourbées, sont placés diagonalement entre les différentes faces de la cage. Quatre tirants sont placés à de la

hauteur et quatre autres sur le suivant.

Figure 20 : Position des tirants de renfort Lors du remblaiement du terrain, du géotextile, tissu en matériau synthétique, est placé entre la terre et les gabions, afin de laisser notamment passer l’eau.

La hauteur d’un mur en gabion ne peut dépasser 4m pour des raison de sécurité et pérennité d’un ouvrage en gabions est liée aux matériaux employés (fils métalliques et pierres) et à la qualité de la mise en œuvre. La durabilité des cages gabions peut être diminuée d’une part par la pollution ou l’agressivité du milieu dans lequel l’ouvrage est réalisé et d’autre part par la qualité du fil et surtout de son revêtement.

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Les dimensions standards pour les gabions et les semelles sont :

Tableau 68 : dimensions standards pour les gabions et les semelles

Hauteur[m] Longueur [m] Largeur[m] Gabions Semelles 4 1 1 0,5 3 1 1 0,5 2 1 1 0,5 1,5 1 1 - Source : Les ouvrages en gabions, Techniques rurales en Afriques VIII.3. MURS DE SOUTENEMENT EN L EN BETON ARME : VIII.3.1. Les fondations : La fondation est la partie de l’ouvrage reposant sur un terrain d'assise et à laquelle sont transmises toutes les charges permanentes et variables supportées par cet ouvrage. Elles doivent reprendre les charges supportées par la structure et les transmettre au sol dans de bonnes conditions de façon à assurer la stabilité de l'ouvrage.

La stabilité de mur en L est assurée par la semelle.

Figure 21 : mur en L

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VIII.3.2. La structure en béton armé : Les murs de soutènement en béton armé, également appelés murs cantilever, sont très couramment employés. Ils sont constitués d'un voile en béton armé encastré sur une semelle de fondation, en béton armé également et généralement horizontale. Celle‐ci comprend le patin, situé à l'avant du voile, et le talon, situé à l'arrière. La semelle peut être pourvue d'une bêche pour améliorer la stabilité de l'ouvrage au glissement. C'est le cas notamment lorsque la bonne résistance du sol de fondation et/ou des problèmes d'emprise permettent ou imposent une semelle de largeur plus faible.

Les murs de soutènement en béton armé sont normalement pourvus d'un dispositif de drainage à l'arrière du voile auquel est associé un dispositif d'évacuation des eaux (barbacanes généralement), lorsqu'ils ne sont pas prévus pour maintenir un niveau d'eau à l'amont. Ces murs sont construits par plots de 15 à 30 m de longueur (murs coulés en place). L’eau constitue un véritable danger pour la stabilité de l’ouvrage. L’évacuer est donc une priorité.

Figure 22 : Eléments d’un mur en L VIII.3.3. Le rôle des armatures en acier C'est le système qui contribue à donner à un ouvrage rigidité (en traction), stabilité et résistance aux différentes forces qui solliciteront l’ouvrage. Le diamètre des armatures, barres métalliques crantées, est fonction des charges qui sollicitent l’ouvrage. Elles ont essentiellement pour but de reprendre des contraintes de traction, contraintes pour lesquelles le béton n’a aucune résistance. Ces contraintes sont engendrées par l’action des couches de sols (le mur travaille dans sa globalité en flexion). Des armatures en acier renforcent la structure.

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VIII.4. ANALYSE MULTICRITERE : Quantitatifs du mur en gabion :

On considère :

3  une cage de 1,5m x 1m x 1m donc Vcage = 1,5 [m ] 3  volume de pierre = Vcage (1+ indice de vide) = 1,5 x (1 + 0,25)= 1,12[m ]

Quantitatifs du mur L(au ml) :

Avec une épaisseur de la voile e = 50 cm et la hauteur h = 6 m

3  Volume de béton : V = Vsemmelle + Vvoile = (0,5 * 1 * 6) +(2,9*0,5) =[ 1,45m / ml]  Aciers : on a un ratio de 100 kg/m3 donc P= 1,45*100=145[kg/ml]  Coffrage :

Scoffrage = (0,5*3)+(6*2)+(2,90-0,5)=15,9[m²]

Les détails sur le coût seront récapitulés en ANNEXE F:

Tableau 69 : Avantages et inconvénients de chaque variante

variantes Avantages inconvénients Mur en L en béton armé  hauteur plus élevée que celui  Durée d’exécution un peu en gabion longue.  Bon esthétique  Cout assez élevée  Faible entretien  durée de vie très longue; Mur en Gabion  Cout moindre  hauteur assez faible (< 4m)  rapide à mettre en œuvre  Faible entretien  Durée de vie courte (3 à 4ans)

Nous allons résumer dans le tableau ci-dessous les résultats de critère d’évaluation selon les notes suivants :

Note =1 : moins avantageux ; Note = 2avantageux ; Note = 3 plus avantageux.

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Tableau 70 : Evaluation des critères pour le choix de variante

NOTES CRITERES Mur en L Mur en gabion Cout 1 3 Durabilité de l’ouvrage 3 1 Condition d’entretien 3 1 Portée 3 1 Total 10 6

En analysant, la note obtenue nous pouvons retenir comme variante principale mur en L en béton armé

VIII.5. DIMENSION DU MUR :

Le dimensionnement et la vérification d’un mur de soutènement comporte les étapes suivantes :

 Le prédimensionnement à l’aide des formules empiriques ;  Calcul des actions agissants sur le mur ;  Vérification de la résistance interne du mur : règle du tiers central ;  Vérification de la stabilité

Comme hypothèses de calcul :

 La résistance caractéristique à la compression du béton à 28 jours est 25 MPa ;  Les forces agissantes sur le mur sont :  La poussée des terres en amont qui agit comme force renversante ;  Et le poids propre du mur qui le stabilise.

Lors du dimensionnement les calculs se font en 2 dimensions. Toutes les valeurs des actions seront donc rapportées à 1ml de longueur du mur.

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VIII.5.1. Prédimensionnement : Où les dimensions sont définies comme suit :

Figure 23 : prédimensionnement d’un mur en L

 Pour la semelle :

(61)

 Pour l’épaisseur de la voile :

 Pour la semelle : l’épaisseur de la semelle doit être égale à l’épaisseur de la voile. D’où l’obtention des dimensions suivantes :

Tableau 71 : Caractéristiques géométriques des murs de soutènement

H[m] B[m] e[m] 6 2,9 0,5

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VIII.5.2. Stabilité du mur :

Pour assurer sa fonction première, le mur doit avoir une stabilité externe c’est-à-dire vis-à-vis du glissement, du renversement, du poinçonnement du sol de fondation et une stabilité Interne .

Pour que le mur se stabilise il faut que :

Figure 24 : Stabilité au renversement

Figure 25 : Stabilité au glissement Un micro programme, permettant d’automatiser tous les calculs à réaliser, a été conçu sur Excel. Il suffit alors d’entrer les données nécessaires dans les cases appropriées. Le programme ainsi que les différents étapes de calcul sont exposés dans ANNEXE E:.

VIII.5.3. Armatures :

Tableau 72 : Choix des armatures pour les murs de soutènement

mur avant au dos du mur coté terre semelle aval semelle amont A[cm²] aciers A[cm²] aciers A[cm²] aciers A[cm²] aciers 14,49 7HA16 21,25 7HA20 11,28 10HA12 14,90 10HA14

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CONCLUSION PARTIELLE :

L’étude technique a permis d’indiquer que les caractéristiques du tracé de la RNS 5A offrent un maximum de sécurité et de confort.

Les épaisseurs trouvées par la méthode de dimensionnement LNTPB résistent bien à l’agressivité du trafic. La durabilité ainsi que la pérennité de la route ne dépend non seulement de sa structure mais aussi des ouvrages annexes tels que : ouvrages d’assainissement, ouvrages de protection et ouvrage de franchissement qui ont été étudiés avec précision.

Ayant retenue la variante principale, une analyse financière et une étude d’impact environnemental du projet peut être réalisé. Tels sont les objets de la dernière partie.

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PARTIE III : ETUDE FINANCIERE ET IMPACT

ENVIRONNEMENTAL

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CHAPITRE IX : ANALYSE FINANCIERE IX.1. ESTIMATION DU COUT DU PROJET : IX.1.1. Devis descriptif : On va déterminer de manière explicite les différents types de travaux qui constituent un à un les étapes de l’aménagement . Pour cela, on définira la nature des tâches comprises dans chaque lot de travaux.

 Prix 100 : INSTALLATION ET REPLI DU CHANTIER

Prix n°101 : Installation de chantier

Ce prix est à la fois FORFAITAIRE (Fft) et non révisable. Il comprend notamment :

 le transport des engins, les matériels nécessaires affectés au chantier ;  l’installation et l’aménagement des bases des services généraux du Titulaire;  la confection et la pose des panneaux de chantier ;  l’amenée du personnel nécessaire ;  l’aménagement et l’entretien des éventuelles déviations;  l’installation du laboratoire commun de chantier ;  le déplacement total ou partiel de ces installations au cours du chantier ;  la construction et l’équipement des bâtiments mis à la disposition de la mission de contrôle.

Prix n°102 : Repli de chantier

Le repli de chantier est constitué par le rapatriement des matériels, l’enlèvement de tous les produits utilisés pendant l’installation de chantier, l’exécution des travaux et la remise en état de tous les lieux d’intervention.

Le montant du coût d’installation et celui de repli de chantier sont respectivement de 5% du coût total des travaux.

 Prix 200 : TERRASSEMENT

Prix n°201 : Nettoyage, désherbage et débroussaillage

Ce prix est rémunéré par METRE CARRE (m²) de surface mesurée en projection horizontale de l’emprise de chaussée et toutes sujétions d’accès. Il comprend :

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 L’arrachage de toute végétation existante ;  L’enlèvement des racines et souches éventuelles ;  Le transport et l’évacuation des produits jusqu’à un lieu de dépôt agréé quelle que soit la distance.

Prix n°202 : Abattage d’arbres :

Ce prix s’applique à l’UNITE (U) d’arbres abattus de circonférence supérieure à UN METRE VINGT (1,20m), mesuré à UN (01) mètre au-dessus du sol. Il comprend :

 L’élagage ;  L’abattage proprement dit ;  Le dessouchage ;  Le tronçonnage en éléments de DEUX (2) mètres de long maximum ;  L’évacuation dans un dépôt agréé situé à moins de QUINZE (15) km du lieu d’abattage ;  Le stockage et toutes sujétions.

Prix n°203 : Décapage :

Ce prix est rémunéré par METRE CARRE (m²) de surface mesurée sur toute la plateforme de la chaussée et comprend :

 Le décapage de la terre végétale sur une épaisseur convenable (20cm) sur toute la largeur de l’assiette des terrassements ;  Le transport des matériaux, l’évacuation jusqu’au lieu de dépôt ;  Le réglage sommaire de la plateforme ainsi que toutes sujétions diverses

Prix n°204 : Remblai en provenance d’un emprunt :

Ce prix est rémunéré au METRE CUBE (m3) de fourniture et de mise en œuvre de remblai en provenance d’emprunt pour l’exécution de tous travaux de remblayage. Il comprend :

 Les pistes d’accès et leur entretien ;  L’extraction après débroussaillage et décapage ;  Le chargement, le transport sur toute distance, le déchargement des matériaux ;  La mise en œuvre : répandage, réglage, arrosage et compactage

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Prix n°205 : Enlèvement des matériaux compressibles (purge) :

Ce prix rémunère au METRE CUBE (m3) de surface mesurée sur toute la plateforme de la chaussée et comprend :

 L’enlèvement des matériaux compressibles sur toute profondeur ;  Le transport des matériaux, l’évacuation jusqu’au lieu de dépôt ;  Le réglage sommaire de la plateforme ainsi que toutes sujétions diverses.

 Prix 300 : ASSAINISSEMENT

Prix n°301 : Fossé maçonné triangulaire

Ce prix s’applique au METRE LINEAIRE (ml) de fossé triangulaire maçonné, exécuté conformément au plan-type et par les spécifications techniques. Il comprend :

 Les terrassements et fouilles en terrains de toutes natures y compris rocheux ;  Le chargement, le transport sur toutes distances, le déchargement et le réglage des terres en excès et des gravois issus des fouilles ;  La fourniture et le transport à pied d’œuvre de tous les matériaux requis ;  La réalisation en maçonnerie du fond et des parements ;  Le remblaiement, le damage et le compactage, la remise en état des abords et toutes sujétions.

Prix n°302 : Fossé maçonné rectangulaire

Ce prix s’applique au METRE LINEAIRE (ml) de fossé rectangulaire maçonné, exécuté conformément au plan-type et par les spécifications techniques. Il comprend :

 Les terrassements et fouilles en terrains de toutes natures y compris rocheux ;  Le chargement, le transport sur toutes distances, le déchargement et le réglage des terres en excès et des gravois issus des fouilles ;  La fourniture et le transport à pied d’œuvre de tous les matériaux requis ;  La réalisation en maçonnerie du fond et des parements ;  Le remblaiement, le damage et le compactage, la remise en état des abords et toutes sujétions.

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Prixn°305 : Curage des ouvrages transversaux

Ce prix se rémunère au METRE LINEAIRE (ml) de curage des ouvrages transversaux existants, quel que soit le diamètre ou l’ouverture. Il comprend :

 L’extraction des matériaux existants à l’intérieur de l’ouvrage et le chargement;  Toutes sujétions de nettoyage.

Prix n°306 : Dalot:

Ce prix rémunère au METRE LINEAIRE (ml) les dalots d’Assainissement. Il comprend :

 Les fournitures y compris l’armature et le transport sur toutes distances ;  Les fouilles en terrain de toutes natures ;  Le chargement, le transport sur toutes distances, le déchargement et le réglage ;  Le lit de sable, le béton de propreté ordinaire dosé à 150 kg/m3 de ciment ;  Les coffrages et la mise en place des armatures ;  Le coulage du béton dosé à 350 kg/m3 de ciment ;  Prix 400 : CHAUSSEE

Prix n°401 : Reprofilage léger

Ce prix est rémunéré au METRE LINEAIRE (ml) de Travaux de reprofilage léger. Il comprend :

 La mise en forme de la plateforme existante sur une profondeur au maximum 0,40cm ;  Scarification, arrosage et compactage des matériaux ;  L’évacuation des matériaux sans emploi en un lieu de dépôt agréé ;  Toutes sujétions de mise en œuvre.

Prix n°402 : Couche de fondation Matériau Sélectionné

Ce prix rémunère au METRE CUBE (m3) en place la réalisation de couche de fondation en Matériau Sélectionné en provenance de gîte. Il comprend :

 Les pistes d’accès et leur Entretien ;  L’extraction après débroussaillage, décapage et découverte éventuelle ;  Le chargement, le transport sur toutes distances, le répandage, la mise en œuvre,

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 le réglage, l’arrosage, le compactage et toutes sujétions de mise en œuvre et d’obtention des qualités requises ;  La finition de forme.

Prix n° 403 : Couche de base en GCNT 0/315

Ce prix est rémunéré au METRE CUBE (m3) de couche de base en GCNT 0/315. Il comprend :

 l’extraction et le transport des matériaux;  la fabrication en centrales de concassage ;  le répandage, le compactage, la mise en œuvre, le réglage ainsi que toutes sujétions de mise en œuvre et d’obtention des qualités requises.

Prix n°404 : Couche d’accrochage en ECR69 :

Ce prix s’applique au METRE CARRE (m²) d’ECR69 pour exécuter la couche d’accrochage. Il comprend :

 La réparation de la surface par balayage, soufflage, arrosage;  La préparation et la fourniture de l’émulsion;  Son transport sur toutes distances;  Le réchauffage et le répandage de l’émulsion (à la rampe ou à la lance);  Le dope éventuel;  Les surlargeurs d’exécution et les pertes diverses;  Et toutes sujétions.

Prix n°405 : Béton bitumineux mince 0/10:

Ce prix s’applique en METRE CARRE (m3) d’un béton bitumineux sur la chaussée. Il comprend :

 La préparation des carrières;  L’extraction des matériaux à exploiter ;  Le concassage, le criblage, le dépoussiérage, le lavage des granulats;  leur déchargement et leur stockage sur des aires spécialement aménagées;  le transport et la fourniture du bitume;

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 le chauffage des granulats et du bitume en centrale;  le malaxage et l’enrobage mécanique des matériaux en centrale;  la préparation des surfaces : balayage, nettoyage et soufflage;  Répandage de liant et répandage du bitume  Toutes les sujétions de mise en œuvre

 PRIX 500 : OUVRAGES DE PROTECTION

Prix n°501: Mur de soutènement

Ce prix rémunère au METRE CUBE (m3) de fourniture et l’exécution de murs en béton armé. Il comprend :

 Les fournitures et le transport sur toutes distances;  Les fournitures y compris l’armature et le transport sur toutes distances ;  Les terrassements et fouilles en terrains de toutes natures y compris rocheux;  Le chargement, le transport sur toutes distances, le déchargement et le réglage;  Le béton de propreté ordinaire dosé à 250 kg/m3 de ciment;  Le coulage du béton dosé à 350 kg/m3 de ciment ;

 PRIX 600: SIGNALISATION –EQUIPEMENT

Prix N°601 : Bornes kilométriques

Ce prix évalue à l’UNITE(U), la fourniture et la mise en place des bornes kilométriques en béton, conforme aux spécifications. Il comprend :

 La fourniture et la fabrication des bornes en béton armé ;  Leur transport sur toutes distances ;  L’implantation précise chaque kilomètre,  La fouille, la pause, le massif de scellement en béton ;  Toutes autres sujétions.

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Prix 602 : Panneaux de signalisation en béton préfabriqué :

Concerne toutes fournitures et la fabrication des panneaux de signalisation en béton préfabriqué. Il comprend :

 Les transports au lieu d’emploi quelle que soit la distance ;  Toutes sujétions d’implantation et de pose, y compris le massif de scellement en béton coulé en pleine fouille ;  La peinture générale des panneaux ainsi que des symboles et inscriptions.

Prix 603 : Balises de virage :

Concerne toutes fournitures et la fabrication des balises de virage. Il comprend :

 Les transports au lieu d’emploi ;  La peinture, tous frais et sujétions d’implantation ;  Le massif de scellement des supports en béton coulé en pleine fouille.

Ce prix s’applique à l’UNITE.

IX.1.2. Devis quantitatif : Ce devis consiste à déterminer quantitativement les travaux à effectuer qui sont décrits essentiellement dans le devis descriptif. Les quantités des travaux à réaliser sont représentées dans les tableaux suivants :

IX.1.2.1.Terrassement: Tableau 73 : Nettoyage, désherbage et débroussaillage

PK Longueur[m] Largeur[m] Surface [m²] Début Fin 65+278 66+134 856 2 1 712 66+134 90+262 24 128 1,5 36 192 TOTAL 37 904

Tableau 74 : Remblai en provenance d’un emprunt

Unité Quantité m3 29980

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IX.1.2.2.Assainissement: a) Fossés latéraux : Tableau 75 : Fossé triangulaire maçonné

Emplacement Longueur[m] du PK au PK 65+066 65+870 804 67+714 77+553 9 839 77+787 77+888 101 79+170 79+306 136 80+467 83+582 3 115 83+582 83+774 192 84+210 84+361 151 84+881 86+508 2 298 86+611 89+871 3 260 TOTAL 19 896 Tableau 76 : Fossé rectangulaire maçonné 0,30 x 0,40

Emplacement Longueur[m] du PK au PK 83+774 83+952 178 Tableau 77 : Fossé rectangulaire maçonné 0,40x 0,40

Emplacement Longueur[m] du PK au PK 65+870 67+714 1 844 83+952 84+650 698 86+508 86+611 103 TOTAL 2 645 Tableau 78 : Fossé rectangulaire maçonné 0,50x 0,40

Emplacement Longueur[m] du PK au PK 79+306 80+467 1 161 84+650 84+881 231 TOTAL 1 392

b) La construction des ouvrages de décharges :

Tableau 79 : Dalots à construire

Dimensions Unité Quantité 1,5 x 1 U 10 2 x 1 U 1 2x 1,5 U 12 3 x 2 U 8

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IX.1.2.3.Chaussée : Tableau 80 : Travaux d’aménagement de la chaussée

Localisation Reprofilage CR Accrochage CB CF PK léger BB 4cm ECR 69 GCNT 20cm MS 15 cm Début Fin [ml] [m3] 0,6kg/m² [kg] [m3] [m3] 65+278 66+978 1 770 408 6 120 2 040 1 530 66+978 68+520 1 542 370 5 551 1 850 1 388 68+520 72+466 3 946 947 14 206 4 735 - 72+466 84+373 11 907 2 858 42 865 14 288 10 716 84+373 88+212 3 939 945 14 180 4 727 - 88+212 90+262 2 050 492 7 380 2 460 1 845 TOTAL 25 084 6 020 90 302 30 101 15 479

IX.1.2.4.Ouvrages de protection : Tableau 81 : Mur de soutènement

Unité Quantité Ml 75

IX.1.2.5.Signalisation : Tableau 82 : Signalisations et équipements

Unité Quantité Bornes kilométriques U 25 Balises de virage U 72 Panneaux de localisation et de direction U 46 Marquage au sol ml 25 084

IX.1.3. Devis estimatif : IX.1.3.1.Sous détail des prix : Le sous détail de prix est constitué par un ensemble de calculs conduisant au prix de vente hors taxes (PVHT) d’une unité d’ouvrage élémentaire. A cet effet, il implique les quantités et les déboursés de main d’œuvre, de matériaux et de matériels.

Le prix unitaire tient compte des déboursés secs qui se rapportent à l’ouvrage élémentaire analysé, des frais de diverses natures ainsi que du rendement journalier.

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Le prix unitaire(PU) est donné par la formule ci -après :

Avec :

 K : Coefficient de majoration des déboursés en % ;  R : Rendement ;  D : Déboursé de dépense.

IX.1.3.2.Coefficient de déboursé K : Le coefficient K est obtenu par la relation suivante :

Avec :

A1=a1+a2+a3+a4 en %: frais généraux proportionnels aux déboursés ;

A2= a5+a6+a7+a8 en % bénéfice brut et frais financier principal aux prix de revient ;

A3= a9 en % : Frais proportionnel aux TVA, TVA : Taxe sur la Valeur Ajoutée [%]. Le tableau suivant donne les valeurs minimales et maximales de chaque coefficient à prendre : Tableau 83 : fourchette de valeur du coefficient K

Coefficient description Minimale Maximale a1 Frais d’agence et patente 3,5 7,00 a2 Frais de chantier 8,00 12,00 a3 Frais d’études et de laboratoires 3,00 4,00 a4 Assurances 0,50 1,00 a5 Bénéfice nets et impôts sur le bénéfice 6,00 10,00 a6 Aléas techniques 2,00 3,00 a7 Aléas de révision de prix 1,50 6,00 a8 Frais financier 2,00 4,00 Pour des Travaux de moyenne envergure réalisée par une Moyenne Entreprise siégeant à Madagascar, nous pouvons prendre les valeurs suivantes pour le calcul du coefficient de déboursé.

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Tableau 84 : Coefficient de déboursé

Décomposition de indice de composition ORIGINE DES chaque catégorie de de chaque catégorie Pourcentage total FRAIS frais [%]

Frais d’agence et de a = 5 patente 1 Frais généraux Frais de chantier a = 10 proportionnels au 2 Frais d’études et de déboursé a = 4 A = 19,70 laboratoire 3 1 Assurance a4 = 0 ,7 Bénéfice nette et a = 9 Bénéfice brute et frais impôt 5 financier Aléas techniques a6 = 2 A = 17,00 proportionnel au prix Aléas de révision de 2 a = 4 de revient prix 7 Frais généraux a8 = 2

Frais proportionnel au prix de règlement Frais de siège a9 = 0 A3 = 0 avec TVA=20%

Ainsi, nous obtenons le coefficient des déboursés:

Des exemples de sous détails de prix est rapporté à l’ANNEXE F:.

IX.1.3.3.Détails Quantitatif et Estimatif (DQE) : Le tableau ci-après présente les Détails Quantitatif et Estimatif des travaux sur le tronçon de référence du PK 65+278au PK 90+262 :

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Tableau 85 : Devis Quantitatif et Estimatif

N° Désignation des Travaux Unités Quantités Prix Unitaire en Ar Montant en Ar Prix Série 01 INSTALLATION GENERALES DU CHANTIER pris égal à 8 % du montant du marché 101 Installation du chantier Fft 1 653 651 140,00 653 651 140,00 102 Repli de chantier Fft 1 458 986 530,56 458 986 530,56 Sous-total 1 1 112 637 670,56 Série 02 TERRASSEMENT 201 Nettoyage, désherbage, débroussaillage ml 37904 3 360,00 127 357 440,00 204 Remblai en provenance d'un emprunt m3 29980 11 487,00 344 380 260,00 Sous-total 2 471 737 700,00 Série 03 ASSAINISSEMENT 301 Fossé maçonné triangulaire ml 19896 43 610,00 867 664 560,00 302 Fossé maçonné rectangulaire 0,3x 0,4 ml 178 49 250,00 8 766 500,00 303 Fossé maçonné rectangulaire 0,4x 0,4 ml 2645 58 400,00 154 468 000,00 304 Fossé maçonné rectangulaire 0,5x 0,4 ml 1392 73 684,00 102 568 128,00 305 Curage des ouvrages transversaux ml 70 3 520,00 246 400,00 306 Dalot 1,5 x 1 U 10 7 652 900,00 76 529 000,00 307 Dalot 2 x 1 U 1 9 975 682,00 9 975 682,00 308 Dalot 2 x 1,5 U 12 13 750 106,96 165 001 283,52 309 Dalot 3 x2 U 8 18 085 847,80 144 686 782,40 Sous-total 3 1 529 906 335,92 Série 04 CHAUSSEE 401 Reprofilage léger ml 25 084 4 205,00 105 478 220,00 402 Couche de fondation en MS m3 15 479 35 929,00 556 144 991,00 403 Couche de base en GCNT O/315 m3 30 101 107 602,00 3 238 927 802,00 404 Couche d’accrochage en ECR69 T 90,30 1 986 224,00 179 359 999,65 405 Béton bitumineux mince 0/10 m3 6 020 372 523,00 2 242 588 460,00 406 Couche d’imprégnation de bitume fluidifié 0/1 T 90,30 3 570 900,00 322 459 411,80 Sous-total 4 6 644 958 884,45 Série 05 OUVRAGES DE PROTECTION 501 Mur de soutènement ml 55 3 327 789,00 182 148 000,00 Sous-total 5 182 148 000,00 Série 06 EQUIPEMENT ET SIGNALISATION 601 Borne kilométrique U 25 95 310,00 2 382 750,00 Panneaux de signalisation en béton 602 U 46 186 380,00 8 573 480,00 préfabriqué : 603 Balises de virage U 72 54 000,00 3 888 000,00 604 Marquage au sol ml 25 084,00 1 112,00 27 893 408,00 Sous-total 6 42 737 638,00 Total HTVA 9 984 126 228,93

TVA 20% 1 996 825 245,79

Total TTVA 11 980 951 474,71

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Le tableau ci-dessous résume le DQE :

Tableau 86 : Récapitulation du DQE

N° Désignation Montant en Ar Série 01 INSTALLATION ET REPLI DU CHANTIER 1 112 637 670,56 Série 02 TERRASSEMENT 471 737 700,00 Série 03 ASSAINISSEMENT 1 529 906 335,92 Série 04 CHAUSSEE 6 644 958 884,45 Série 05 OUVRAGES DE PROTECTION 182 148 000,00 Série 06 EQUIPEMENT ET SIGNALISATION 42 737 638,00 Total HTVA 9 984 126 228,93 TVA 20% 1 996 825 245,79 Total TTVA 11 980 951 474,71

Arrêté le présent Détail Quantitatif et Estimatif à la somme totale de ONZE MILLIARDS NEUF CENT QUATRE VINGT MILLIONS NEUF CENT CINQUNTE UN MILLE QUATRE CENT SOIXANTE QUATORZE Ariary SOIXANTE ONZE (Ar 11 980 951 474,71) y comprise la Taxe sur la Valeur Ajoutée (TVA) au taux de VINGT POUR CENT et au montant de UN MILLIARDS NEUF CENT QUATRE VINGT SEIZE MILLIONS HUIT CENT MILLE DEUX CENT QUARANTE CINQ Ariary SOIXANTE DIX NEUF (Ar 1 996 825 245,79).

Le coût kilométrique de la route est d’Ariary 479 238 058,99.

IX.1.4. Coûts d’entretien préventif: Après la réalisation des travaux d’aménagement de la route il faut tout de suite penser à l’entretien. L’entretien préventif est réalisé pour:

 Eviter la dégradation des qualités structurelles des chaussées et maintenir les ouvrages d’assainissement ou restaurer l’imperméabilité de la couche de roulement;  Maintenir ou restaurer une bonne qualité de surface, une bonne condition de confort et de sécurité;  Limiter l’Entretien ultérieur et améliorer le comportement de structure de la chaussée.

L’Entretien Préventif se décompose en deux parties:

 L’Entretien Courant (EC) qui se fait dès le premier jour de la mise en service de la Route et après l’apparition des petites dégradations;

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 L’Entretien Périodique (EP) qui peut être effectué tous les cinq ans pendant la durée de vie de la Route.

IX.1.4.1.Entretien courant : Les Travaux d’Entretien courant consistent à faire des opérations plusieurs fois par an à savoir:

 Travaux de cantonnage : c’est le contrôle de la végétation, entretien des assainissements et ouvrages,…  Mise à niveau et Travaux d’urgence de faibles envergures : Cette catégorie de Travaux regroupe des tâches qui sont exécutées à la suite d’évènement imprévu du type : accident de circulation, glissement de terrain, forte pluie, cyclone… Ces Travaux sont réalisés par des brigades spécialisés.

Les travaux d’entretien courant concernent ainsi les tâches élémentaires suivantes

 Point à temps pour les nids de poule, réféction localisée, colmatage des fissures;  emplois partiels pour l’entretien ponctuel du corps de la chaussée ;  rechargement des parties érodées ou dégradées ;  entretien des dépendances (fossés, accotement et talus).

IX.1.4.2.Entretien périodique : Après une certaine période d’exploitation, le revêtement d’une route s’use. L’entretien périodique d’une route revêtue consiste à recharger la couche de roulement avec mise en œuvre d’une nouvelle couche de roulement bitumineux. Il se fait généralement tous les cinq ans (5ans) pendant la durée de service de la route.

Le tableau suivant donne l’estimation du coût d’entretien de la route aménagée :

Tableau 87 : Coûts d’Entretien Courant et Périodique pour la Route bitumée

Entretien Courant Entretien Périodique EC [Ar/km/an] Total EC [Ar] EP [Ar/km/5an] Total EP [Ar] 1 353 000,00 33 825 000,00 102 058 444,02 2 551 461 100,50 Source : MTPM

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IX.2. ETUDE DE RENTABILITE DU PROJET :

IX.2.1 Effet de la réhabilitation sur le coût d’exploitation : L’amélioration du niveau de service entrainant un transport à coût moindre étant l’un des but d’une nouvelle construction.

Les coûts d’exploitation se définissent comme étant la valeur monétaire des profits que l’Etat perçoit de manière directe ou indirecte auprès des usagers de la route.

Il existe deux catégories de coûts d’exploitation : l’une concerne les coûts de transport à partir des frais payés par les usagers, l’autre sur l’évaluation des différences de coût. Ces coûts s’appliquent pour tous types de véhicules mais pour notre cas, nous allons prendre en compte trois types de véhicules références à savoir :

 Des camionnettes de charge utile (CU) égale à 2 t ;  Des autocars 28 places de charge utile égale à 2 t ;  Et des camions de charge utile égale à 5 t. Alors deux types de coûts d’exploitation sont définis, à savoir :  Les coûts fixes;  Et les coûts proportionnels. Les constituants des coûts seront récapitulés dans le tableau suivant :

Tableau 88 : Les types de Coût d’Exploitation

Coûts Fixes Coûts Proportionnels ou coûts variables Les assurances ; Les carburants ; Les taxes professionnelles ; Les lubrifiants ; Le personnel de conduite ; Les pneumatiques ; Les réparations Les frais d’amortissement ; Les réparations (matériels).

IX.2.1.1.Hypothèses sur les coûts fixes : a) Les assurances :

Les valeurs dans les tableaux ci-dessous sont obtenues par des enquêtes auprès des services du transport à Madagascar.

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Tableau 89 : Assurance par catégorie des véhicules

Types CU[T] Activités Assurances [Ar/mois] Camionnettes 1 Transporteur 31 256,00 Autocars 2 Transporteur 43 087,00 Camions 5 Transporteur 33 587,00 Source : service du transport b) Taxes professionnelles :

Les taxes professionnelles sont évaluées suivant les activités des véhicules, le lieu de résidence du propriétaire et la charge utile de chaque type de véhicule.

Tableau 90 : Taxes professionnelles suivant le type des véhicules

Types CU[T] Activités Assurances [Ar/mois] Camionnettes 1 Transporteur 160 000,00 Autocars 2 Transporteur 170 000,00 Camions 5 Transporteur 300 000,00 Source : service du transport c) Rémunération du personnel de conduite : Le personnel de conduite est rémunéré comme suit : Tableau 91 : Rémunération du personnel par mois et par type de véhicule

Types CU[T] Chauffeur (Ar) Aide chauffeur (Ar)] Camionnettes 1 200 000,00 120 000,00 Autocars 2 200 000,00 120 000,00 Camions 5 300 000 ,00 180 000,00 Source : service du transport d) Réparations (main d’œuvre) :

Tableau 92 : Réparations (main d’œuvre)

Types CU[T] Réparations [Ar] Camionnettes 1 100 000,00 Autocars 2 132 000,00 Camions 5 160 000,00 Source : service du transport IX.2.1.2.Hypothèses sur les coûts proportionnels : Avec :

 Type 1 : Camionnettes  Type 2 : Autocars  Type 3 : Camions

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Tableau 93 : Coûts proportionnels pour une route dégradée et une route aménagée

Route en terre dégradée une route aménagée DESIGNATION DES COUTS Type 1 Type 2 Type 3 Type 1 Type 2 Type 3 Carburant (litre/100 km) 20 30 40 12 17 22 Lubrifiant (% de carburant) 7 7 7 4 4 4 Pneumatiques (durée de vie en km) 30 000 30 000 30 000 15 000 15 000 15 000 Amortissement (durée de vie en année) 4 4 5 7 7 7 Distance parcourue (km/an) 22 035 13 409 8 814 18 360 10 098 9 180 Distance de parcours (km) 25 25 25 25 25 25 Réparations matérielles (% du prix véhicule neuf) 0,20 0,25 0,25 0,15 0,20 0,20 Source : service du transport IX.2.1.3.Résultats des couts: Tableau 94 : coûts proportionnels et coûts fixes pour une route dégradée et aménagée

DESIGNATION DES Route en terre dégradée une route aménagée COUTS Type 1 Type 2 Type 3 Type 1 Type 2 Type 3 COUTS PROPORTIONNELS [Ar] Carburant 13 650,00 20 475,00 273 000,00 8 190,00 11 650,00 15 500,00 Lubrifiant 960,00 1 450,00 1 950,00 350,00 470,00 600,00 Pneumatiques 270,00 270,00 700,00 130,00 130,00 350,00 Amortissement 20 900,00 41 500,00 130 000,00 12 000,00 23 000,00 70 000,00 Sous-total 35 780,00 63 695,00 405 650,00 20 670,00 35 250,00 86 450,00 COUTS FIXES [Ar] Assurances 1 562,80 1 679,35 2 154,35 1 562,80 1 679,35 2 154,35 Taxes prof 666,67 709,00 1 250,00 666,67 709,00 1 250,00 Chauffeur 10 000,00 10 000,00 15 000,00 10 000,00 10 000,00 15 000,00 Aide-chauffeur 6 000,00 6 000,00 9 000,00 6 000,00 6 000,00 9 000,00 Réparations (main d’œuvre) 6 600,00 8 000,00 15 000,00 6 600,00 8 000,00 15 000,00 Sous-total 24 829,47 26 388,35 42 404,35 24 829,47 26 388,35 42 404,35 TOTAL 60 609,47 90 083,35 448 054,35 45 499,47 61 638,35 128 854,35

IX.2.1.4.Analyse des résultats : La différence entre les dépenses d’un véhicule pour une route dégradée et pour une route aménagée est positive. Ainsi les avantages par type de véhicule de l’aménagement du projet sont donnés par la formule :

Avec: : Avantage par véhicule ;

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 : Coût d’exploitation de véhicule pour la route dégradée ;

: Coût d’exploitation de véhicule pour la route aménagée Avantage pour l’aménagement de la route :

Tableau 95 : Avantage par type de véhicule

Désignation Avantage par véhicule [Ar] Camionnette 15 110,00 Autocars 28 445,00 Camions 73 500,00

IX.2.2 .Evaluation économique : Le principal objectif de la présente analyse est d’évaluer la faisabilité économique du projet. L’évaluation économique consiste à :  estimer les avantages nets attendus du projet ;  déterminer le taux de rentabilité interne du projet. IX.2.2.1 . Estimation des avantages nets :

Les avantages nets évalués par an sont dus à la différence entre les avantages et les coûts. Dans cette étude, les avantages envisagés sont ceux liés au trafic. Quant aux coûts, ils comportent le coût d’aménagement, le coût d’entretien courant et le coût d’entretien périodique.

a) Avantages liés au trafic :

Les avantages comprennent non seulement la réduction du coût d’exploitation des véhicules mais aussi la croissance des recettes après l’aménagement de la route. On les calcule par la formule suivante :

Avec :  ∆t : Avantage par véhicule ;  T : le trafic par an.

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b) Le coût d’investissement :

Il comprend :

 d’une part, le coût de travaux d’aménagement ;  et d’autre part, le coût d ‘entretien courant et le coût d’entretien périodique de la route aménagée.

Le nombre de trafic T par an pour les trois types de véhicules considérés est représenté par le tableau suivant :

Tableau 96 : Projection du trafic annuel

Année T1 (Camionnette) T2 (Autocars) T3 (Camion) 2016 47 450,00 24 820,00 10 585,00 2017 50 771,50 26 557,40 11 325,95 2018 54 325,51 28 416,42 12 118,77 2019 58 128,29 30 405,57 12 967,08 2020 62 197,27 32 533,96 13 874,78 2021 66 551,08 34 811,33 14 846,01 2022 71 209,66 37 248,13 15 885,23 2023 76 194,33 39 855,50 16 997,20 2024 81 527,93 42 645,38 18 187,00 2025 87 234,89 45 630,56 19 460,09 2026 93 341,33 48 824,70 20 822,30 2027 99 875,23 52 242,43 22 279,86 2028 106 866,49 55 899,40 23 839,45 2029 114 347,15 59 812,35 25 508,21 2030 122 351,45 63 999,22 27 293,78

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Tableau 97 : Récapitulation des avantages

Année ∆C1 × T1 ∆C2 × T2 ∆C3 × T3 Σ∆Ci × Ti Coût Entretien(Ar) Avantage (Ar) 2016 716 969 500,00 706 004 900,00 777 997 500,00 2 200 971 900,00 33 825 000,00 2 167 146 900,00 2017 767 157 365,00 755 425 243,00 832 457 325,00 2 355 039 933,00 33 825 000,00 2 321 214 933,00 2018 820 858 380,55 808 305 010,01 890 729 337,75 2 519 892 728,31 33 825 000,00 2 486 067 728,31 2019 878 318 467,19 864 886 360,71 953 080 391,39 2 696 285 219,29 33 825 000,00 2 662 460 219,29 2020 939 800 759,89 925 428 405,96 1 019 796 018,79 2 885 025 184,64 2 551 461 100,50 333 564 084,14 2021 1 005 586 813,08 990 208 394,38 1 091 181 740,11 3 086 976 947,57 33 825 000,00 3 053 151 947,57 2022 1 075 977 890,00 1 059 522 981,98 1 167 564 461,91 3 303 065 333,90 33 825 000,00 3 269 240 333,90 2023 1 151 296 342,30 1 133 689 590,72 1 249 293 974,25 3 534 279 907,27 33 825 000,00 3 500 454 907,27 2024 1 231 887 086,26 1 213 047 862,07 1 336 744 552,44 3 781 679 500,78 33 825 000,00 3 747 854 500,78 2025 1 318 119 182,30 1 297 961 212,42 1 430 316 671,11 4 046 397 065,83 2 551 461 100,50 1 494 935 965,33 2026 1 410 387 525,06 1 388 818 497,29 1 530 438 838,09 4 329 644 860,44 33 825 000,00 4 295 819 860,44 2027 1 509 114 651,81 1 486 035 792,10 1 637 569 556,76 4 632 720 000,67 33 825 000,00 4 598 895 000,67 2028 1 614 752 677,44 1 590 058 297,55 1 752 199 425,73 4 957 010 400,72 33 825 000,00 4 923 185 400,72 2029 1 727 785 364,86 1 701 362 378,37 1 874 853 385,53 5 304 001 128,77 33 825 000,00 5 270 176 128,77 2030 1 848 730 340,40 1 820 457 744,86 2 006 093 122,52 5 675 281 207,78 2 551 461 100,50 3 123 820 107,28

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IX.2.2.2 Critère d’adoption du projet : a) La valeur actuelle nette (VAN) : La valeur actuelle nette (VAN) est un indicateur qui permet de prendre la décision quant à la rentabilité ou pas d'un projet d’investissement. Elle est calculée de la manière suivante :

∑

Avec Avantage ou flux net de trésorerie de la période p ;

Investissement = 11 980 951 474,71 [Ar];

Durée de vie du projet ; Taux d’actualisation (actuellement ce taux est de 12% à Madagascar) ; La règle de décision est :

 Un projet peut être adopté si la VAN est positive ou nulle ;  Entre deux projets, il convient de privilégier celui qui dégage la VAN la plus importante.

Tableau 98 : Somme des avantages actualisés

Année 2016 2 167 146 900,00 0,893 1 934 952 589,29 2017 2 321 214 933,00 0,797 1 850 458 333,07 2018 2 486 067 728,31 0,712 1 769 533 903,74 2019 2 662 460 219,29 0,636 1 692 041 602,39 2020 333 564 084,14 0,567 189 273 219,45 2021 3 053 151 947,57 0,507 1 546 821 794,32 2022 3 269 240 333,90 0,452 1 478 838 299,79 2023 3 500 454 907,27 0,404 1 413 775 027,34 2024 3 747 854 500,78 0,361 1 351 513 905,15 2025 1 494 935 965,33 0,322 481 329 371,25 2026 4 295 819 860,44 0,287 1 234 945 557,39 2027 4 598 895 000,67 0,257 1 180 421 801,74 2028 4 923 185 400,72 0,229 1 128 267 027,07 2029 5 270 176 128,77 0,205 1 078 382 451,92 2030 3 123 820 107,28 0,183 570 710 254,46 Somme des valeurs actualisées 18 901 265 138,37

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Le Projet permet de récupérer l’Investissement initial , de le rémunérer au taux de 12% pendant 15 ans et de dégager un excédent de liquidité, la création de valeur d’Ar .Alors le projet peut être adoptée.

b) Taux de rentabilité interne (TRI) :

Le TRI est le taux d’actualisation qui annule la VAN. Il est donné par :

∑

Un Projet peut être adopté si le TRI est supérieur ou égal au taux d’actualisation ( r = 12%), c'est-à-dire si la rentabilité moyenne du projet est au moins égale au coût des ressources qui le finance. Après calcul, le taux interne de rentabilité est de TRI = 20,31 % > r = 12%. Le projet peut être adopté.

c) Durée de récupération du capitale investi (DRCI)

Le délai de récupération correspond au nombre de période au bout duquel le capital investi peut être récupéré.

Tableau 99 : Cumul des avantages perçus

Année Cumul 2016 1 934 952 589,29 1 934 952 589,29 2017 1 850 458 333,07 3 785 410 922,35 2018 1 769 533 903,74 5 554 944 826,09 2019 1 692 041 602,39 7 246 986 428,48 2020 189 273 219,45 7 436 259 647,93 2021 1 546 821 794,32 8 983 081 442,25 2022 1 478 838 299,79 10 461 919 742,04 2023 1 413 775 027,34 11 875 694 769,38 2024 1 351 513 905,15 13 227 208 674,53 2025 481 329 371,25 13 708 538 045,79 2026 1 234 945 557,39 14 943 483 603,18 2027 1 180 421 801,74 16 123 905 404,92 2028 1 128 267 027,07 17 252 172 431,99 2029 1 078 382 451,92 18 330 554 883,91 2030 570 710 254,46 18 901 265 138,37

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Le délai de récupération est compris entre l’année 8 et 9, en interpolant on obtient le DRCI qui est égal à 8,08 ans ou 8 ans et 30 jours.

d) Récapitulation des résultats :

D’après les résultats de calcul:

 la VAN=Ar > 0  le TRIF = 20,31% > taux d’actualisation = 12%  le DRCI est de 8 ans et 30 jours < au délai d’amortissement présupposé (15 ans)

Le projet est donc rentable.

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CHAPITRE X : ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL(EIE) Pour les projets de grandes envergures susceptibles de porter atteinte à l’environnement, la soumission à une étude d’impact environnemental est obligatoire. Cette étude consiste en l’analyse scientifique et préalable des impacts potentiels prévisibles du projet (construction du pont, routes,…), et en l’examen de l’acceptabilité de leur niveau et des mesures d’atténuation. L’objectif est d’assurer l’intégrité de l’environnement dans les limites des meilleures technologies disponibles avec un coût acceptable économiquement.

X.1. GENERALITES ET ETAPES D’ELABORATION D’UNE EIE: L’EIE sert à prévoir et à déterminer les conséquences écologiques et sociales, positives et négatives, d’un projet. L’importance relative attribuée aux impacts négatifs devrait aboutir à la définition de mesures d’atténuation ou de mesures de compensation contribuant à réduire les impacts.

 A court terme, elle assure la prise en compte des considérations sociales et culturelles au niveau de la conception d’un projet.  A long terme, elle permet de conserver et d’utiliser durablement les ressources naturelles.

Trois (3) étapes sont nécessaires pour aboutir à l’élaboration d’une EIE:

X.1.1. L’exploitation des documents disponibles :

La consultation des études et rapports antérieurs.

X.1.2. La collecte de données : La collecte sur le terrain des données qualitatives et quantitatives qui sont autant d’ordre physique que socio•économique.

Les données biophysiques ont concerné le contexte climatique, la qualité et la quantité des ressources naturelles (sol, eau, végétation…) susceptibles d’être affectées par le projet de travaux de construction de la route.

Les données socio•économiques ont été recueillies par entretiens avec les populations (enquêtes).

X.1.3. L’élaboration du rapport EIE : Cette présente partie porte sur la synthèse de répercussions potentielles sur l’environnement du projet. Cette identification des impacts est faite en mettant en relation les sources d’impacts,

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tant en phase de construction (travaux) qu’en phase d’exploi­tation, avec les composantes du milieu récepteur.

Les sources d’impacts se définissent comme l’ensemble des activités prévues lors des périodes les travaux, de repli du chantier d’exploitation et d’entretien courant et périodique de la route.

X.2. DESCRIPTION DU MILIEU RECEPTEUR : X.2.1. Milieu biologique : Sur le plan environnemental, le bitumage de RN5A n’aura pas d’incidence écologique majeure vu que l’ancien tracé sera gardé.

L’emprise de la route est bordée par des espaces vertes. Les quelques espèces rares à protéger se trouvent en plein forêt.

X.2.2. Milieu humain : L’étude socio-économique de la région de SAVA montre que la population a grand besoin de route pour ses besoins quotidiens.

L’ancien tracé étant gardé, les travaux d’aménagement n’entraineraient donc aucune expropriation, ni de déplacement de la population.

X.2.3. Milieu physique : Le projet tient compte de la remise en état des emprunts après exploitation, cela n’entraînera pas de grand changement.

X.3. IMPACTS ET MESURE D’ATTENUATION :

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Tableau 100 : Bilan des Impacts et des mesures d’atténuation du projet de construction

Eléments du milieu Période Eléments du milieu Description de l’impact Mesures préconisées Air Travaux et Activités du  Poussière et fumée générée par les travaux  Arroser les sites et régler correctement les Exploitation chantier et travaux  sur les chantiers, les zones d’emprunt et les moteurs des engins d’entretien et trafic sites de préparation du bitume.  Installer les sites de préparation du bitume loin  Fumées provenant du trafic après les travaux des agglomérations  Port de masques anti poussière pour les travailleurs obligatoire  Application stricte de la disposition de limitation des vitesses en agglomération Sols Travaux et Activités de chantier,  Terrassement du sol par les engins et  Incorporation de clauses techniques Exploitation travaux en zones camions, déchets, érosion des sols accrue à environnementales dans le cahier de charges d’emprunt et érosion cause des ouvrages réalisés. des entreprises hydrique au droit du  Destruction du sol dans les zones d’emprunt  Obliger les entreprises à restaurer les zones pont et des ouvrages et les carrières. d’emprunt des travaux de drainage de la  Risques de pollution des sols par les déchets  Protection contre l’érosion des accotements et route liquides et solides des chantiers des ouvrages.  Mettre en place des dispositifs biologiques de traitement des ravinements  Exécuter des descentes d’eau sur les remblais

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Tableau 101 : Plan de gestion environnementale et sociale Objectif global : concilier les avantages du projet des pistes et la protection de l’environnement

Objectifs spécifiques Résultats Activités Période de mise en Acteurs Indicateurs Moyens de vérification œuvre vérifiables Sensibilisation des riverains Les riverains de la Campagnes et Avant le début Les maires et les Respect des Rapports des campagnes de la route et du personnel route et le personnel réunions de des travaux et suivant Chefs fokotany bonnes pratiques et réunion de du chantier sur les enjeux sont conscients de la sensibilisation des une fréquence à comité environnementales sensibilisation, environnementaux du nécessité de protéger riverains de la route de suivi par les groupes projet l’environnement et de la personne environnemental cibles Élaboration d’un règlement Un règlement intérieur Rédaction d’un Au début des Entreprise Le personnel Rapports mensuels intérieur pour le respect de édictant les règles de règlement intérieur travaux de chantier est d’activités l’environnement par le bonnes pratiques pour le respect de respectueux de environnementales personnel du chantier environnementales et l’environnement l’environnement les sanctions en cas de manquement est dressé

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Récepteur Objectifs Résultats Activités Période de Acteurs Indicateurs Moyens de d’impact spécifiques mise en objectivement vérification œuvre vérifiables Milieu physique Qualité de  Diminution  La pollution  Arrosage régulier du chantier Début et  Entreprise Les chantiers Rapport de l’air de la atmosphérique par les Localisation des sites de préparation pendant les  Comité de sont surveillance Ambiance pollution de poussières et les gaz du bitume hors des agglomérations travaux surveillance arrosés pendant sonore l’air d’échappement des port de lunettes et masques les travaux  diminution de véhicules et des  Vérification régulière des enquête auprès la nuisance engins, est diminuée. échappements provenant des des riverains de phonique  Les risques de véhicules et des engins et réglage la pendant les pollution sonore sont régulier des moteurs route travaux atténués  Limitation des horaires de travail pendant le jour Milieu biologique Flore Réduire Les pertes en flore Plantations Avant et  Entreprise Les arbres Le rapport le taux de sont réduites d’arbres d’alignement après les  Mairie d’alignement de constat destruction le long de la route travaux  Fokontany sont plantés les de la et à la traversée des bosquets sont végétation agglomérations plantés naturelle

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé 135

Récepteur Objectifs Résultats Activités Période de Acteurs Indicateurs Moyens de d’impact spécifiques mise en objectivement vérification œuvre vérifiables Faune Réduire La perte de faune  Construction de base vie hors des Avant Entreprise La surface Le rapport l’impact du et d’habitats est agglomérations interdiction de et après minimale de constat projet sur atténuée prélèvement de la faune travaux pour la base vie du maître est d’ouvrage la faune et  revégétalisation des zones décapée en délégué leur habitat d’emprunt laissant

sur place les espèces protégées Milieu humain Emploi L’emploi de L’emploi de Recrutement des travailleurs Pendant les Entreprise Nombre de Rapport travailleurs travailleurs locaux ressortissants des agglomérations travaux personnes d’activités de locaux est est effectif riveraines de la route embauchées l’entreprise effectif

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé 136

Récepteur Objectifs Résultats Activités Période de Acteurs Indicateurs Moyens de d’impact spécifiques mise en objectivement vérification œuvre vérifiables Santé et Réduire les risques  Le nombre d’accidents  Signalisation provisoire au Dès le Entreprise L’enquête est Enquête sécurité des propagations de la circulation est droit des tronçons en travaux début des réalisée, nombre rapport du des IST/SIDA la diminué signalisation verticale et travaux et de préservatifs comité de pendant les écoulés nombre suiv surveillance  le personnel de chantier horizontale placée et les riverains sont travaux d’accidents médicale du  sensibilisations et mise en sensibilisés sur les observés personnel et des place d’un réseau de vente IST/SIDA riverains est de préservatifs  la surveillance médicale assurée pendant les du personnel et des travaux riverains est assurée pendant les travaux

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé 137

CONCLUSION PARTIELLE :

L’analyse financière du projet a montré un résultat de la Valeur Actuelle Nette et du Taux de Rentabilité Interne supérieur au taux d’actualisation, la Durée de Récupération étant de 8 ans et 30 jours offrent des avantages et aboutisse à la rentabilité du projet..

L’aménagement de cet axe présente de nombreux impacts qui nuisent à l’environnement et à la sociale des riverains. Grâce à des mesures d’atténuation, ces impacts négatifs seront réduits, voire même supprimés. Pour les impacts positifs, ils constituent une des raisons pour laquelle il est nécessaire de mettre en œuvre le projet.

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 138

CONCLUSION GENERALE Du fait de ses potentialités économiques et surtout de son statut de zone touristique, la région de SAVA a le mérite de disposer d’infrastructure pour son développement. La proposition de variante pour son aménagement entre alors dans ce cadre.

L’étude principale du mémoire étant orientée sur une proposition d’une solution d’aménagement de la route sur le tronçon de Maromokotra à Daraina pour offrir aux usagers le confort est assurer leur sécurité. Une étude minutieuse de l’évolution du trafic aboutissant à la proposition dela variante de structure dimensionnée par la méthode LNTPB ayant une couche de roulement en béton bitumineux, une couche de base en GCNT et une couche de fondation en MS .

Pour la mise hors de l’eau de la plateforme des systèmes de réseau d’assainissement ont été mise en place à savoir les fossés et les dalots. Ces derniers pouvant à cadre simple ou multiple dimensionnés grâce aux règles BAEL91 modifié 99 assurent un grand rôle sur l’évacuation sous chaussée des eaux.

La pérennité de cet axe est assurée par des ouvrages de protection de protection, la variante étant le mur de soutènement en L en béton armé qui pour sa longue durée de vie a été retenue face au mur en gabion.

Le projet étant rentable, des mesures environnementales doivent être prises en compte pour donner un souffle nouveau à la région toute entière.

L’exécution des travaux et les matériaux utilisés ont été prévus dans les règles de l’art et figurent dans les spécifications des normes en vigueur. Un plan assurance qualité devrait être élaboré dans la mesure d’une bonne exécution des tâches.

La solution d’aménagement étant indispensable pour cet axe, son entretien doit être impératif et périodique étant donné l’importance des investissements.

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 - 139 -

Bibliographie [1] Aménagement des carrefours interurbains sur les routes principales, SETRA, 1998

[2]Guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux, Ministères de la coopération,

[3]Manuel sur les routes dans les zones tropicales et désertiques, Tome 1, Tome 2, Tome 3, BCEOM-CEBTP, 1972 MINISTERES FRANÇAIS DE LA COOPERATION ;

[4]Manuel d’exécution de petits ouvrages routiers en Afrique, BCEOM, 1975 REPUBLIQUE FRANCAISE, MINISTERE DE LA COOPERATION ;

[5]Nguyen Van Tuu, Hydraulique routière

[6]RABENATOANDRO Martin, Cours d’hydraulique routière et de géotechnique routière, 2012;

[7]RAHELISON Landy Harivony, Cours de mangement de construction routière, 2013 ;

[8]RANDRIANASOLO David, Cours d’hydraulique Générale, 2010

[9]RANDRIANTSIMBAZAFY Andrianirina, Cours de Route et de dimensionnement de chaussée, 2011 et 2012;

[10]RASOLONJATOVO, Cours de mécanique des sols, 2012 ;

[11]RAVAOHARISOA Lalatiana, Cours de béton armée, 2011 ;

[12]Z. DAVIDIAN, Poussée des terres et Stabilité des murs de soutènement, 1955.

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé - 140 -

ANNEXES

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 I

ANNEXE A: Silhouettes

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé II

ANNEXE B: DIMENSIONNEMENT DE LA CHASSEE

1. Abaque de dimensionnement LNTPB (TL)

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé III

2. Abaque de dimensionnement LNTPB (TN)

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé IV

3. Abaque de dimensionnement couche de fondation LCPC

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé V

4. Contraintes dans un système tricouche E1/E2=1

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé VI

5. Contraintes dans un système tricouche E1/E2=3

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé VII

6. Contraintes dans un système tricouche E1/E2=9

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé VIII

7. Classe de portance : Portance (P) CBR Caractéristiques 0 <3 Sols très déformables: sols fins argileux saturés, tourbes 1 3à6 Sols déformables: sols classes A, B ou C à teneur en eau élevée 6 à 10 2 2 6 à 10 Ces sols sont de réglage difficile Sols peu déformables: sols fins ou de matériau graveleux à forte 3 10 à 20 proportion de fines (A, B ou C) dont la teneur en eau varie de moyenne à faible 4 20< Sols très peu déformables: des matériaux insensibles à l’eau Source : Cours de route II 2012

Dès que la portance au niveau de la plateforme est faible (CRB < 10), on a systématiquement recours à la couche de forme. Dans notre cas nous n’y avons pas recours car le CBR su notre axe est >10.

8. Spécifications de grave catégorie 2 :

Base Fondation

Catégorie 2 + - + - Classe de trafic T3 T3 T4 – T5 T3 T3 T4 T5 Dimension du 0/20 0/20 0/31,5 0/31,5 0/40 0/315 0/40 0/60 grave Dureté - 1 Indice de - - concassage Source: Manuel de conception des chaussées à faible trafic (LCPC Juillet 1981)

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé IX

ANNEXE C: Etudes hydrologique et hydraulique 1 Etude hydrologique :  Rangement par ordre décroissant des échantillons : Pluie max Rang Année journalière H 2 ()HHi  [mm] 1 1988 382,8 27 353,68 2 1987 374,7 24 739,98 3 1989 298,7 6 607,98 4 1973 295,9 6 160,60 5 1990 267,4 2 498,95 6 1975 266,7 2 429,45 7 1986 215,3 4,45 8 1974 211,1 39,82 9 1972 205,6 139,49 10 1985 203,3 199,11 11 1976 198,2 369,04 12 1978 197,9 380,66 13 1983 176,3 1 690,08 14 1981 155,5 3 832,91 15 1977 149,9 4 557,67 16 1982 148,3 4 776,26 17 1971 147,5 4 887,48 18 1984 135,3 6 742,14 19 1998 100,4 13 691,46

 Les paramètres de Gumbel sont la moyenne H, Ecart-type σ ;α et Ho :

2  Hi 4 130,80 ()HHi  111 101,22

2  Hi ()HH H  217,41    i 78,56 N N 1

La fonction de répartition est :F(H) = exp(-exp(-u)) Avec u=α (H - Ho) = -log (-log F) Où les valeurs des paramètres d'ajustement sont :

0,01632

Ho= H -0,45σ 182,06

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé X

 Les pluies maximales journalières de diverses périodes de retour H(24,P) :

H(24,P) = +Ho [mm] F u P (ans)

10 0,9 1,34 264,14 25 0,96 1,75 289,38 50 0,98 2,06 308,10 100 0,99 2,36 326,68

 Vérification de l'ajustement par le test du χ2 :

La fonction de répartition est donnée en fonction de H : F(H)

 Nous divisons l'échantillon en 5 classes.

Nombre N° classe Bornes (xi) expérimental (ni) 1 >290 4 2 290 à 210 4 3 210 à 190 4 4 190 à 148 4 5 148 < 3

 Déterminons le nombre théorique vi de valeurs contenues dans chaque classe par la fonction de Gumble par le tableau suivant :

()nv 2 Classe xi F(xi) F(xi) - F(xi+1) vi ii vi + 1 1 0,158 2,999 0,334 290 0,842 2 0,312 5,920 0,623 210 0,531 3 0,115 2,187 1,502 190 0,415 4 0,240 4,569 0,071 148 0,175 5 0,175 3,324 0,032 0 0,000 ()nv 2  2  ii 2,561 v i

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XI

Si la probabilité de dépassement est supérieure à 0,05 : l'ajustement est satisfaisant.

On utilise la table de Pearson pour trouver cette valeur, correspondant au nombre de degré de liberté λ = k-1-p.

Ici pour la loi de Gumbel (nombre de paramètres p = 2) et les 19 valeurs sont toujours réparties en 5 classes (k = 5) ; d'où λ = 2 .

Ainsi, en se référant à la table de distribution χ² de Pearson, la condition ci-dessus est vérifiée car 0,05 < 0,2 < p(χ2) < 0,3 donc l’ajustement est satisfaisant.

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XII

Table de Pearson

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XIII

2 Etude hydraulique :

 Valeur de la Vaff en foction de k et de la nature du sol :

Caractéristiques de la surface d’écoulement Vaff avec K avec état de la surface profondeur d’eau 0,40 1,0 Bon Passable Mauvais Sol sableux 0,5 0,6 50 50 40 Sol argileux : _ compacte 1,0 1,2 59 56

_ lâche 0,7 0,85 56 53 Revêtement en bois 8,0 10,0 100 83 Revêtement en béton : _ surface lisse 13,0 16,0 83 77 - _surface rugueuse 6,5 8,0 71 67 56 Maçonnerie : _ en pierre jointoyées 6,5 8,0 71 67 62 _en pierres sèches 2,5 4,0 50 45 37 Gazonnage 1,5 1,8 33 33 29

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XIV

3 Abaque de calcul de la pente dans un dalot :

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XV

4 Abaque de calcul de la vitesse dans un dalot :

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XVI

ANNEXE D: ORGANIGRAMMES DE CALCUL DES ARMATURES 1 . à l’ELU :

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XVII

2 . à l’ELS :

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ANNEXE E: OPTIMISATION D’UN MUR DE SOUTENEMENT

 Données qa = 300 kPa h mur avec semelle = 6 m γ= 1800 kg/m3 Largeur mur = 0,5 m φ = 30 degré h semelle = 0,5 m δ= 30 degré B semelle = 2,9 m f'c = 25 Mpa PAF semelle amont = 0,6 m Fy = 400 MPa PAF semelle aval = 1,8 m

HYPOTHESES (MUR BA)

Géométrie du mur Caractéristiques des matériaux Hypothèses de calcul

Fascicule 62 Longueur patin a 3 [m] Masses volumiques  /   2,50 2,50 [T/m3] Règlement de calcul M S (SETRA) Fruit parement face avant b 0,00 [m] Enrobages e / e 3,0 5,0 [cm] Calcul poussée / butée Caquot - Kérisel M S Epaisseur en tête de mur c 0,50 [m] Classes de résistance f / f 25 400 [Mpa] Répartition contraintes Méthode de Krey B E Fruit parement face arrière d 0,00 [m] Fissuration armatures  Très Préjudiciable Minoration charge inclinée Sans objet

Longueur talon e 1,80 [m] Glissement (S ) 1,00 1,00 Taux sécurité G Hauteur du parement f 6,00 [m] ELUF / ELUA Basculement (S ) 1,20 1,00 Description du terrain R Epaisseur de semelle g 0,50 [m] Hauteur du terrain H 6,00 [m] t Hauteur de bêche h [m] Talus incliné 0 [°]  Largeur de bêche i 0,00 [m] Plateau horizontal A 0,00 [m]

Remblai Replat sur talus B 10,00 [m]

Masse volumique 1,80 [T/m3]  Angle talus naturel 30 [°]  Frottement sol/mur 30 [°]  Contrainte ELS   1,00 [bar] Bon sol ELS Frottement sol/sml 30 [°] 

Q Charges xi [m] xf [m] [T/m²] R1 0,00 0,00 0,00 [Q] Sur remblai R2 R1/R2 : uniformes 0,00 0,00 0,00 L1 : linéique [Q] P1 : ponctuelle P1 0,00 0,00 [Q]

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XIX

STABILITE EXTERNE

STA Actions STA Actions Glissement (statique) V 33,57 [T] [ELUF] [G0] + 1,35[G1] Mst 50,51 [Tm] [G0] 1,35 [G0] H 0,00 [T] V.tg 18,51 [T] [Tm] 0,00 [Tm] OK V 5,86 [T] H- 13,70 [T] > 1 [Tm] 16,66 [Tm] [G1] [G1] H 10,15 [T] Mrv 21,99 [Tm]

Basculement (statique) [ELUF] [G0] + 1,35[G1] 2,46 OK Mst 73,00 [Tm] Mrv 29,69 [Tm] > 1,2

Sollicitations M1 M2 FERRAILLAGE ELS : [G0] + [G1] 16,41 9,05 [Tm]

Repérage des sections Contraintes béton Parement B,M 5,00 <15

OK Semelle 3,87 <15 B,S

Sections caractéristiques

Mur côté terre A [cm²] M1 21,25 Mur cote z 0,60 A' [cm²] M1 14,03 Mur côté vide A [cm²] M2 0,00 Semelle nappe inf A [cm²] S1 14,90 Semelle face arrière A [cm²] S2 11,28 Armature de bêche A [cm²] B 0,00

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XX

ANNEXE F: Sous détails de prix Désignation Nettoyage, désherbage, débroussaillage

Rendement R=30 m²/j

K=1,4

Composant des prix Couts directs DEPENSE DIRECTES TOTAL Ar Désignation Unité Quantité Unité Quantité PU Ar Matériels Main d'œuvre Matériaux MATERIEL: Outillages fft 1 fft 1 40 000 40 000 40 000 MAIN D'ŒUVRE Conducteur HJ 1 h 1 5 000 5 000

Chef de chantier HJ 1 h 1 3 000 3 000 Chef d'équipe HJ 1 h 4 2 000 8 000 Manœuvre HJ 4 h 8 500 16 000 32 000

TOTAL DES DEBOURSES SECS (D.S) 72 000

P.U=K*D/R 3 360

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XXI

Désignation Couche de couche de fondation en MS Rendement R=300 m3/j

K=1,4

Composant des prix Couts directs DEPENSE DIRECTES Main TOTAL Ar Désignation Unité Quantité Unité Quantité PU Ar Matériels Matériaux d'œuvre MATERIEL: Outillages fft 1 fft 1 15 000 15 000 Citerne U 1 h 8 30 000 240 000 Niveleuse U 1 h 8 90 000 720 000 Camion U 2 h 8 30 000 480 000 Compacteur U 1 h 8 90 000 720 000 2 175 000

MAIN D'ŒUVRE Conducteur HJ 1 h 1 5 000 5 000

Chef de chantier HJ 1 h 1 3 000 3 000 Chef d'équipe HJ 1 h 8 2 000 16 000 conducteur engin HJ 3 h 8 1 500 36 000 Chauffeur HJ 4 h 8 1 000 32 000 Manœuvre HJ 8 h 8 500 32 000 124 000 MATERIAUX MS m3 1 m3 300 18 000 5 400 000 5 400 000

TOTAL DES DEBOURSES SECS (D.S) 7 699 000

P.U=K*D/R 35 929

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XXII

Désignation Couche de couche de Base en GCNT 0/315 Rendement R=120m3/j

K=1,4

Composant des prix Couts directs DEPENSE DIRECTES Main TOTAL Ar Désignation Unité Quantité Unité Quantité PU Ar Matériels Matériaux d'œuvre MATERIEL: Outillages fft 1 fft 1 15 000 15 000 Citerne U 1 h 8 30 000 240 000 Niveleuse U 1 h 8 90 000 720 000 Camion U 1 h 8 30 000 240 000 Compacteur U 1 h 8 90 000 720 000 1 935 000

MAIN D'ŒUVRE Conducteur HJ 1 h 1 5 000 5 000

Chef de chantier HJ 1 h 1 3 000 3 000 Chef d'équipe HJ 1 h 8 2 000 16 000 conducteur engin HJ 3 h 8 1 500 36 000 Chauffeur HJ 1 h 8 1 000 8 000 Manœuvre HJ 5 h 8 500 20 000 88 000 MATERIAUX

GCNT 0/315 m3 1 m3 120 60 000 7 200 000

7 200 000

TOTAL DES DEBOURSES SECS (D.S) 9 223 000

P.U=K*D/R 107 602

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XXIII

Désignation Béton Q350 Rendement R=10 m3/j

K=1,4

Composant des prix Couts directs DEPENSE DIRECTES Main TOTAL Ar Désignation Unité Quantité Unité Quantité PU Ar Matériels Matériaux d'œuvre MATERIEL: Outillages fft 1 fft 1 50 000 50 000 Pervibreteur U 2 h 1 55 000 110 000 bétonnière U 1 h 1 100 000 100 000 260 000 MAIN D'ŒUVRE Chef de chantier HJ 1 h 1 3 000 3 000 Chef d'équipe HJ 1 h 4 2 000 8 000 Ouvrier spécialisé HJ 4 h 8 1 000 32 000 Manœuvre HJ 10 h 8 500 40 000 83 000 MATERIAUX Ciment kg 350 kg 3500 550 1 925 000 Sable m3 0,4 m3 4 15 000 60 000 Gravillon m3 0,8 m3 8 22 000 176 000 2 161 000

TOTAL DES DEBOURSES SECS (D.S) 2 504 000

P.U=K*D/R 350 560

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XXIV

Fossé rectangulaire maçonné 0,50 x Désignation 0,40 Rendement R=15ml/j

K=1,4

Composant des prix Couts directs DEPENSE DIRECTES Main TOTAL Ar Désignation Unité Quantité Unité Quantité PU Ar Matériels Matériaux d'œuvre MATERIEL: Outillages fft 1 fft 1 15 000 15 000 Camion fft 1 h 8 15 000 120 000 135 000 MAIN D'ŒUVRE Chef de chantier HJ 1 h 1 3 000 3 000 Chef d'équipe HJ 1 h 8 2 000 16 000 Chauffeur HJ 1 h 8 1 000 8 000 Manœuvre HJ 10 h 8 500 40 000 67 000 MATERIAUX Ciment kg 37 kg 550 550 302 500 Moellons U 35 U 500 525 262 500 Sable m3 0,1 m3 1,5 15 000 22 500 587 500

TOTAL DES DEBOURSES SECS (D.S) 789 500

P.U=K*D/R 73 687

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XXV

Gabion Rendement R=20ml/j

K=1,4

Composant des prix Couts directs DEPENSE DIRECTES Main TOTAL Ar Désignation Unité Quantité Unité Quantité PU Ar Matériels Matériaux d'œuvre MATERIEL: Outillages fft 1 fft 1 50 000 50 000 Camion U 2 h 8 15 000 240 000 290 000 MAIN D'ŒUVRE Chef de chantier HJ 1 h 1 3 000 3 000 Chef d'équipe HJ 1 h 4 2 000 8 000 Ouvrier spécialisé HJ 4 h 8 1 000 32 000 Manœuvre HJ 10 h 8 500 40 000 83 000 MATERIAUX gabion en acier U 1 ml 14 45 000 630 000 Pierre m3 1,12 m3 10,005 15 000 150 075 780 075

TOTAL DES DEBOURSES SECS (D.S) 1 153 075

P.U=K*D/R 80 875

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XXVI

Mur de soutènement 6m de hauteur Rendement R=10ml/j

K=1,4

Composant des prix Couts directs DEPENSE DIRECTES Main TOTAL Ar Désignation Unité Quantité Unité Quantité PU Ar Matériels Matériaux d'œuvre MATERIEL: Outillages fft 1 fft 1 50 000 50 000 Camion U 2 h 8 15 000 240 000 290 000 MAIN D'ŒUVRE Chef de chantier HJ 1 h 1 3 000 3 000 Chef d'équipe HJ 1 h 4 2 000 8 000 Ouvrier spécialisé HJ 4 h 8 1 000 32 000 Manœuvre HJ 10 h 8 500 40 000 83 000 MATERIAUX Béton m3 1 m3 44,5 350 560 15 599 920 Coffrage m2 15,9 m2 159 8 000 1 272 000 16 871 920

TOTAL DES DEBOURSES SECS (D.S) 17 244 920

P.U=K*D/R 2 414 289

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 XXVI I

ANNEXE G: PROFIL EN TRAVERS TYPE

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 XXVI II

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XXIX

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XXX

ANNEXE H: PLAN TYPE DALOT

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XXXI

ANNEXE I: PLAN FERRAILLAGE DALOT 2m x 1m

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 XXXI I Mémoire d’ingéniorat

ANNEXE J : EXTRAI DU SCHEMA D’ITINERAIRE ET D’AMENAGEMENT

RANDRIAMANOTRONA RijaAulgé Promotion 2013 XXX V

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 XXX V

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 XXX VI

XXX RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 VII

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 XXX VIII

RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Promotion 2013 XXXI X

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XL

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XLI

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XLII

ANNEXE K: Planning des travaux

Promotion 2013 RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé XLIII

Auteur : RANDRIAMANOTRONA Rija Aulgé Email : [email protected] Tel : +261 34 04 942 67

Titre du mémoire : « PROPOSITION DE VARIANTE POUR L’AMENAGEMENT DE LA ROUTE NATIONALE SECONDAIRE 5A DU PK 65+278 AU PK 90+262 RELIANT AMBILOBE ET VOHEMAR »

Nombre de pages : 140 Nombre de tableaux : 101 Nombre de figures : 25 Nombre de photos : 14 Résumé L’aménagement de la RNS 5A représente une grande importance pour la région SAVA car elle favorisera un essor sur son économie. A cet effet, le présent mémoire se fixe l’objectif de proposer des solutions techniquement réalisables : il exposera en détails le dimensionnement de la chaussée, la mise hors d’eau de plateforme par les ouvrages d’assainissement et les protections éventuelles. Etant financièrement accessibles et rentable, des mesures de protection ont été prise pour ne pas porter atteinte à l’environnement et conduisent à un programme de gestion environnementale.

Mots clés : Aménagement, dimensionnement, rentabilité,

Abstract The layout of the RNS 5A is of great importance to the SAVA region as it will promote growth of its economy. To this end, this paper has set the goal to propose technically feasible solutions: it will largely focus on pavement design, decommissioning water platform by wastewater and any protections. Being affordable and cost effective protective, measures were taken not to harm the environment and lead to environmental management program.

Keywords: Planning, design, cost.

Rapporteur : Monsieur RABENATOANDRO Martin