UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

MENTION BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS

MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME LICENCE PROFESSIONNELLE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS.

ETUDE DU KARAOKY DE LA REGION EN VUE D’AMELIORER LE RESEAU ROUTIER DE LA REGION.

Auteur : NAMANA Horlando

Encadreur : RABENATOANDRO Martin

Membres de jury :

Président : Monsieur RANDRIATSIMBAZAFY Andrianirina, Maître de conférences

Rapporteur : Monsieur RABENATOANDRO Martin, Maître de conférences

Examinateurs :

- Monsieur RAJOELINANTENAINA Solofo, Maître de conférences - Monsieur ANDRIANARIMANANA Richard, Enseignant Chercheur

Promotion : 2015

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE

MENTION BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS

MEMOIRE DE FIN D’ETUDE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME LICENCE PROFESSIONNELLE EN BATIMENT ET TRAVAUX PUBLICS.

ETUDE DU KARAOKY DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY EN VUE D’AMELIORER LE RESEAU ROUTIER DE LA REGION.

Auteur : NAMANA Horlando

Soutenu publiquement le, 23 juillet 2016

Membres de jury :

Président : Monsieur RANDRIATSIMBAZAFY Andrianirina, Maître de conférences

Rapporteur : Monsieur RABENATOANDRO Martin, Maître de conférences

Examinateurs :

- Monsieur RAJOELINANTENAINA Solofo, Maître de conférences - Monsieur ANDRIANARIMANANA Richard, Enseignant Chercheur

Promotion : 2015

REMERCIEMENTS.

Tout d’abord, nous rendons grâce à Dieu Tout puissant car ce qui arrive ne fut point s’Il ne l’a voulu.

Je tiens à exprimer particulièrement mes profondes gratitudes à l’endroit de :

Monsieur ANDRIANAHARISON Yvon, Professeur Titulaire, Directeur de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, Responsable du Domaine, pour son courage et ses initiatives de vouloir mener à bien la formation au sein de l’établissement ; Monsieur RANDRIANTSIMBAZAFY Andrianirina, Maître de Conférences, Enseignant à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, Chef de la Mention Bâtiment et Travaux Publics qui a fait l’honneur de présider cette soutenance malgré ses multiples occupations ; Monsieur RABENATOANDRO Martin, Maître de Conférences, Enseignant à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, Encadreur pédagogique et rapporteur de ce mémoire qui a donné des idées et conseils durant l’élaboration de ce travail ;

J’adresse également ici mes sincères remerciements à tous les membres de jury qui ont bien voulu sacrifier une partie de leur temps pour examiner ce travail, à savoir :

Monsieur RAJOELINANTENAINA Solofo, Maître de Conférences, Enseignant à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo. Monsieur ANDRIANARIMANANA Richard, Enseignant à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo.

La réalisation de ce travail n’aurait été possible sans le soutien et contribution de plusieurs personnes à qui je souhaite exprimer ma reconnaissance :

À toutes les personnes du Laboratoire National des Travaux Publics et du Bâtiment, qui ont consacré leur temps pour me diriger et m’ont fait bénéficier de leurs expériences. À tous mes amis de la Région Vatovavy Fitovinany, pour leurs aides matériels aussi bien que physique lors de l’étude in situ, en plus ils sont vraiment accueillants.

Je voudrai exprimer ma profonde gratitude à toute ma famille, particulièrement à ma tante Eugénie et son époux qui n’ont cessé d’investir à mes études et de m’encourager à chaque fois que j’en ai besoin.

Enfin, j’adresse mes sincères remerciements à toutes les personnes, qui, ont contribués à l’achèvement de ce mémoire de près ou de loin.

Que Dieu Vous Bénisse !

I

TABLES DES MATIERES.

REMERCIEMENTS...... I TABLES DES MATIERES...... II LISTE DES TABLEAUX...... X LISTE DES FIGURES...... XIII INTRODUCTION...... 1 PARTIE I : ETUDES PRELIMINAIRES...... 2 CHAPITRE I : MONOGRAPHIE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY...... 2 I.1. CADRE PHYSIQUE DE LA REGION...... 2

I.1.1. Localisation géographique...... 2

I.1.2. Relief et paysages...... 2

I.1.3. Hydrologie...... 3

I.1.4. Pédologie...... 3

I.1.5. Géologie...... 4

I.1.6. Formations végétales...... 4

I.1.7. Climatologie...... 5

I.1.8. Sauvegarde de l’environnement...... 6

I.2. POPULATION DE LA REGION...... 8

I.2.1. Population totale...... 8

I.2.2. Démographique...... 9

I.2.3. Pauvreté...... 9

I.3. LES SECTEURS SOCIAUX...... 10

I.3.1. La santé...... 10

I.3.2. L’éducation...... 12

I.4. LES ACTIVITES ECONOMIQUES...... 15

I.4.1. La population active...... 15

I.4.2. Les infrastructures économiques...... 16

I.4.3. Les secteur primaire...... 18

I.4.4. Le secteur secondaire...... 22

I.4.5. Le secteur tertiaire...... 23

II

CHAPITRE II : LES RESEAUX ROUTIERS A ET DANS LA REGION. ... 26 II.1. LES RESEAUX ROUTIERS A MADAGASCAR...... 26

II.1.1. Les Routes Nationales...... 26

II.1.2. Les Routes Provinciales (RP)...... 26

II.1.3. Les Routes Communales (RC) et les Route Non Classées (NC)...... 26

II.1.4. Répartition de routes revêtues et non revêtues...... 27

II.1.5. Etats estimatifs des routes nationales...... 27

II.1.6. Principale cause de mauvais état...... 27

II.2. LES RESEAUX ROUTIERS DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY...... 28

II.2.1. Les infrastructures routières...... 28

II.2.2. Etat des route en terre dans la région...... 29

II.2.3. Accès vers les autres régions...... 30

II.2.4. Impacts sociaux économiques...... 30

CHAPITRE III : PROBLEMATIQUE DES ROUTES EN TERRE ET SOLUTIONS...... 31 III.1. SITUATION ACTUELLE DES ROUTES EN TERRE...... 31

III.1.1. Caractéristiques requises pour les matériaux...... 31

III.1.2. Problématique des route en terre...... 31

III.1.3. Proposition de solutions...... 31

III.2. LES DEGRADATIONS ET LES ENTRETIENS...... 32

III.2.1. Description de dégradations...... 32

III.2.2. Causes probables et niveau de gravité de dégradations...... 35

III.2.3. Remèdes aux dégradations...... 37

III.2.4. Les entretiens...... 37

CONCLUSION PARTIELLE...... 39 PARTIE II : ETUDE TECHNIQUE ET EXPERIMENTALE...... 40 CHAPITRE IV : RECONNAISSANCE DES TERRAINS ET GISEMENTS...... 40 IV.1. PRINCIPE ET OBJECTIF...... 40

IV.2. PRESENTATION DU LOGICIEL ARCGIS...... 40

IV.2.1. Données de SIG...... 40

III

IV.2.2. Interface ArcGis...... 42

IV.2.3. Fonctionalité de l’ArcGis...... 43

IV.2.4. Global Positioning System (GPS)...... 46

IV.3. TRAITEMENT DES DONNEES...... 47

IV.3.1. Transformation des coordonnées géographique en coordonnées Laborde...... 47

IV.3.2. Délimitation des champs d’études...... 47

IV.3.3. Calcul de la surface occupée...... 47

IV.4. RESULTATS DES TRAITEMENTS...... 47

IV.4.1. Résultats de transformation des coordonnées...... 47

IV.4.2. Résultats, calculs de surfaces et volumes occupées par le karaoky...... 49

IV.4.3. Carte de localisation de karaoky dans la Région Vatovavy Fitovinany...... 49

IV.5. ETUDE PEDOLOGIQUE...... 55

IV.5.1. Identification visuelle...... 55

IV.5.2. Formation...... 56

IV.5.3. La structure du sol...... 56

CHAPITRE V : ESSAIS SUR KARAOKY...... 57 V.1. MESURE DE TENEUR EN EAU W%...... 57

V.1.1. Principe...... 57

V.1.2. Mode opératoire...... 57

V.1.3. Expression des résultats...... 57

V.2. MESURE DU POIDS VOLUMIQUE DES PARTICULES γs...... 58

V.2.1. Principe...... 58

V.2.2. Mode opératoire...... 58

V.2.3. Expression des résultats...... 58

V.3. ANALYSE GRANULOMETRIQUE...... 59

V.3.1. Principe...... 59

V.3.2. Mode opératoire...... 59

V.3.3. Expression des résultats...... 60

IV

V.4. LES LIMITES D’ATTERBERG...... 61

V.4.1. Principe...... 61

V.4.2. Mode opératoire...... 61

V.4.3. Expression des résultats...... 62

V.5. ESSAI PROCTOR MODIFIE...... 65

V.5.1. Principe...... 65

V.5.2. Mode opératoire...... 65

V.5.3. Expression des résultats...... 66

V.6. ESSAI C.B.R (CALIFORNIAN BEARING RATIO)...... 68

V.6.1. Principe...... 68

V.6.2. Mode opératoire...... 68

V.6.3. Expression des résultats...... 69

V.7. CLASSIFICATION GEOTECHNIQUE DES SOLS...... 72

V.7.1. Classification GTR 92...... 72

V.7.2. Classification LPC...... 72

V.7.3. Classification HRB...... 72

CHAPITRE VI : ETUDE DE FAISABILITE EN TECHNIQUE ROUTIERE...... 73 VI.1. GENERALITES SUR LES CHAUSSES...... 73

VI.1.1. Les chaussées revêtues...... 73

VI.1.2. Les routes en terres...... 73

V.I.3. Fonctionnement mécanique et modélisation...... 73

VI.2. VERIFICATION D’APTITUDE DU KARAOKY...... 75

VI.2.1. Vérification d’aptitude en tant que couche de fondation...... 75

VI.2.2. Vérification d’aptitude en tant que couche de base...... 75

VI.2.3. Vérification d’aptitude en tant que couche de roulement...... 76

CHAPITRE VII : AMELIORATION DU KARAOKY AU CIMENT...... 78 VII.1. GENERALITES SUR LA TECHNIQUE D’AMELIORATION...... 78

VII.1.1. Historique...... 78

VII.1.2. Principe...... 78

V

VII.1.3. Le matériau à mettre en œuvre...... 78

VII.1.4. Le dosage en liant...... 79

VII.1.5. Mise en œuvre...... 79

VII.2. AVANTAGE DU TECHNIQUE D’AMELIORATION AU CIMENT...... 80

VII.2.1. Les avantages techniques...... 80

VII.2.2. Les avantages économiques...... 80

VII.2.3. Les avantages écologiques et environnementaux...... 80

VII.3. ESSAIS SUR LE KARAOKY AMELIORE AU CIMENT...... 80

VII.3.1. Principe...... 80

VII.3.2. Mode opératoire...... 80

VII.3.3. Résultats des essais...... 81

VII.4. SYNTHESE DES RESULTATS DES ESSAIS SUR KARAOKY...... 87

VII.4.1. Synthèse des résultats avant et après amélioration...... 87

VII.4.2. Poids volumiques des particules solides...... 87

VII.4.3. Teneur en eau optimale...... 87

VII.4.4. Indice de compacité et indice portant C.B.R...... 87

CHAPITRE VIII : AMELIORATION PAR LE PRODUIT TERRASIL...... 88 VIII.1. PRESENTATION DU PRODUIT TERRASIL...... 88

VIII.2. AVANTAGES TECHNIQUES DE L’UTILISATION DU TERRASIL...... 88

VIII.2.1. Réduction de l’expansion...... 88

VIII.2.2. Imperméabilisation du sol...... 88

VIII.2.3. Augmentation de performance mécanique...... 89

VIII.3.1. Utilisation en couche d’assise...... 90

VIII.3.2. Impérmeabilisation des routes en terre...... 90

VIII.4. TECHNIQUE D’UTILISATION DE TERRASIL...... 90

VIII.4.1. Impérmeabilisation...... 90

VIII.4.2. Stabilisation de sol pour couche d’assise...... 92

CONCLUSION PARTIELLE...... 95 PARTIE III : UTILISATION DU KARAOKY EN ROUTE EN TERRE...... 96

VI

CHAPITRE IX : APPLICATION SUR LA RNT 14 RELIANT - DU PK 0+000 AU PK 4+000...... 96 IX.1. OBJECTIF ET PARAMETRES DE DIMENSIONNEMENT...... 96

IX.1.1. Objectif...... 96

IX.1.2. Paramètres de dimensionnement...... 96

IX.2. PRESENTATION DE LA RNT 14...... 96

IX.2.1. La RNT 14...... 96

IX.2.2. Etat de la RNT 14...... 96

IX.2.3. Solution au mauvais état...... 97

IX.3. ETUDE DE TRAFIC...... 97

IX.3.1. Classe de trafic Ti...... 98

IX.3.2. Classe de trafic TCi...... 98

IX.4. DIMMENSIONNEMENT...... 99

IX.4.1. Méthode C.B.R de l’ingénieur Peltier...... 99

IX.4.2. Méthode RRL (abaques RRL)...... 101

VIII.1.1. Choix de structure pour la chaussée...... 101

CHAPITRE X : TECHNOLOGIES DE MISE EN ŒUVRE...... 102 X.1. MISE EN ŒUVRE DE LA CHAUSSEE...... 102

X.1.1. Le reprofilage léger...... 102

X.1.2. Le reprofilage lourd...... 102

X.1.3. Rechargement en Matériaux Sélectionnés...... 103

X.1.4. Contrôle géometrique...... 103

X.1.5. Contrôle géotechnique...... 104

CHAPITRE XI : ETUDE DE PRIX...... 105 XI.1. DEFINITION DE PRIX...... 105

XI.1.1. Reprofilage avec compactage et arrosage...... 105

XI.1.2. Rechargement de la chaussée en matériaux karaoky...... 105

XI.2. COUT KILOMETRIQUE DE REHABILITATION AVEC KARAOKY...... 106

XI.2.1. Sous detail des prix...... 106

VII

XI.2.2. Coût kilometrique des travaux de rehabilitation avec karaoky...... 108

XI.2.3. Rapport coût et durée de vie de route...... 108

XI.3. COUT KILOMETRIQUE DE REHABILITATION AVEC KARAOKY TERRASIL...... 108

XI.3.1. Quantité de Terrasil pour imperméabilisation...... 108

XI.3.2. Prix unitaire du produit Terrasil...... 109

XI.3.3. Coût kilometrique des travaux de rehabilitation avec karaoky Terrasil...... 109

XI.3.4. Rapport coût et durée de vie de route avec Terrasil...... 109

XI.4. COMPARAISON DE PRIX...... 110

CONCLUSION PARTIELLE...... 111 CONCLUSION GENERALE...... 112 BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIES...... 113 ANNEXES...... 115 ANNEXE A : CARTES CONCERNANT LA REGION VATOVAVY FITOVINANY...... 115 ANNEXE A.1 : LOCALISATION DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY...... 115

ANNEXE A.2 : RELIEF DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY...... 116

ANNEXE A.3 : HYDROGRAPHIQUE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY. .. 117

ANNEXE A.4 : PEDOLOGIQUE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY...... 118

ANNEXE A.5 : GEOLOGIQUE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY...... 119

ANNEXE A.6 : FORESTIERE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY...... 120

ANNEXE A.8 : DECOUPAGE ADMINISTRATIVE DE LA REATOVAVY FITOVINANY...... 121

ANNEXE A.7 : CLIMATOLOGIE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY...... 122

ANNEXE A.9 : RESEAUX ROUTIERS DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY. 123

ANNEXE A.10 : RESSOURCES MINIERES DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY...... 124

ANNEXE A.11 : CARRES MINIERS DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY. .... 125

ANNEXE B : ESSAIS AU LABORATOIRE...... 126 ANNEXE B.1 : VALEURS DU COEFFICIENT K’ EN FONCTION DE LA TEMPERATURE...... 126

VIII

ANNEXE B.2 : CARACTERISTIQUES DE MOULE PROCTOR...... 126

ANNEXE B.3 : RESULTATS ESSAIS CBR SUR KARAOKY PLUS 1% DE CIMENT. .. 127

Annexe B.3.1 : Verification de teneur en eau de compactage...... 127

Annexe B.3.2 : Mesure indice de compacité...... 127

Annexe B.3.3 : Mesure indice de gonflement...... 128

ANNEXE B.4 : RESULTATS ESSAIS CBR SUR KARAOKY PLUS 2% DE CIMENT. .. 129

Annexe B.4.1 : Verification de teneur en eau de compactage...... 129

Annexe B.4.2 : Mesure indice de compacité...... 129

Annexe B.4.3 : Mesure indice de gonflement...... 130

ANNEXE B.5 : RESULTATS ESSAIS CBR SUR KARAOKY PLUS 3% DE CIMENT. .. 131

Annexe B.5.1 : Verification de teneur en eau de compactage...... 131

Annexe B.5.2 : Mesure indice de compacité...... 131

Annexe B.5.3 : Mesure indice de gonflement...... 132

ANNEXE C : CLASSIFICATION GEOTECHNIQUE DES SOLS...... 133 ANNEXE C.1 : CLASSIFICATION GTR...... 133

ANNEXE C.2 : CLASSIFICATION LPC...... 134

ANNEXE C.3 : CLASSIFICATION HRB...... 135

ANNEXE D : LES PRODUITS ZYDEX...... 136 ANNEXE D.1. LES PRODUITS ZYDEX ET LEURS POTENTIALITES...... 136

ANNEXE D.2. DOSAGE POSSIBLE EN TERRASIL ET ZYCOBOND SELON LE CBR...... 136

ANNEXE E : ABAQUES ROAD RESEARCH LABORATORY...... 137

ANNEXE F : CALCUL DE COEFFICIENT DE DEBOURSE K1...... 138

IX

LISTE DES TABLEAUX.

Tableau 1: Les districts et leurs superficies...... 2 Tableau 2: Couverture forestière et déforestation entre 1990 et 2000...... 6 Tableau 3: Superficie de forêt existante, protégée et forêt détruite...... 7 Tableau 4: Zone de conservation...... 7 Tableau 5: Structure de la population...... 8 Tableau 6: Indicateurs de mortalité des enfants âgés moins de 5 ans...... 9 Tableau 7: Répartition des infrastructures sanitaires publiques...... 10 Tableau 8: Répartition des infrastructures sanitaires privées...... 11 Tableau 9: Nombre de médecins publics et de paramédicaux servants dans les CSB II...... 11 Tableau 10: Les infrastructures scolaires publiques dans la région...... 12 Tableau 11: Les infrastructures scolaires privées dans la région...... 13 Tableau 12: Effectif des enseignants dans les écoles primaires...... 13 Tableau 13: Effectif des enseignants dans les collèges...... 14 Tableau 14: Effectif des enseignants dans les lycées publics et privés...... 14 Tableau 15: Répartition par niveau d’instruction de la population active...... 15 Tableau 16: Taux d’activité selon le milieu et selon le genre...... 15 Tableau 17: Proportion d’hommes occupés dans les différents secteurs d’activité...... 15 Tableau 18 : Proportion de femmes occupées dans les différents secteurs d’activité...... 16 Tableau 19: Etat des infrastructures routières...... 16 Tableau 20: Données structurelles d’électricités...... 17 Tableau 21: Données Structurelles d’eau...... 18 Tableau 22: Surface cultivable/cultivée...... 18 Tableau 23: Surface rizicole, en 2005...... 19 Tableau 24: Statistique et rendement annuel de fruits...... 19 Tableau 25: Statistique et rendement annuel de café...... 20 Tableau 26: Statistique et rendement annuel de poivre...... 20 Tableau 27: Statistique et rendement annuel de girofle...... 20 Tableau 28: Part des cheptels porcin, ovin caprin, volaille et bovin par district...... 21 Tableau 29: Part des cheptels porcin, ovin caprin, volaille et bovin par district...... 21 Tableau 30: Nombres d’entreprises individuelles et sociétés nouvellement créés en 2008...... 22 Tableau 31: Nombre de touriste, 2003-2007...... 23 Tableau 32: Répartition de routes revêtues et de routes en terre...... 27 Tableau 33: Etats estimatifs des routes nationales...... 27 Tableau 34: Routes Provinciales dans la région...... 28

X

Tableau 35: Routes Nationales Secondaires dans la région...... 29 Tableau 36: Routes Nationales Temporaires dans la région...... 29 Tableau 37: Etat des route en terre dans la région...... 29 Tableau 38: Niveau de gravité et causes probables de dégradations...... 35 Tableau 39: Remèdes au dégradations...... 37 Tableau 40: Reconnaissance des gisements du karaoky dans le District Ifanadiana...... 48 Tableau 41: Reconnaissance des gisements du karaoky dans le district Mananjary...... 48 Tableau 42: Reconnaissance des gisements du karaoky dans le district ...... 49 Tableau 43: Surface et volume de karaoky dans le District d’Ifanadiana...... 49 Tableau 44: Surface et volume de karaoky dans le District de Mananjary...... 49 Tableau 45: Surface et volume de karaoky dans le District de Manakara...... 49 Tableau 46: Caractéristique des couches...... 55 Tableau 47: Pluviométrie de la Région Vatovavy Fitovinany...... 56 Tableau 48: Structures des sols...... 56 Tableau 49: Teneur en eau naturelle...... 57 Tableau 50: Poids volumique des particules solides...... 59 Tableau 51: Résultat analyse granulométrique par tamisage...... 60 Tableau 52: Résultats de la détermination de limité de liquidité...... 62 Tableau 53: Résultats de la détermination de limité de plasticité...... 63 Tableau 54: Indice de plasticité...... 63 Tableau 55: Types de sol en fonction de plasticité...... 64 Tableau 56: Indice de consistance...... 64 Tableau 57: Consistance du sol en fonction de l’indice de consistance...... 65 Tableau 58: Résultats de l’essai Proctor Modifié...... 67 Tableau 59: Vérification de teneur en eau de compactage...... 69 Tableau 60: Indice de compacité...... 70 Tableau 61: Indice de gonflement et teneur en eau après imbibition...... 70 Tableau 62: Résultat de poinçonnement à 96 heures...... 71 Tableau 63: Valeurs de l’indice portant C.B.R...... 71 Tableau 64: Aptitude de karaoky en couche de fondation...... 75 Tableau 65: Aptitude du karaoky en couche de base...... 76 Tableau 66: Aptitude du karaoky en couche de roulement...... 77 Tableau 67: Propriétés des matériaux à traité...... 78 Tableau 68: Résultats de l’essai Proctor Modifié, karaoky + 1 % de ciment...... 81 Tableau 69: Résultat de poinçonnement à 96 heures, karaoky + 1 % de ciment...... 82

XI

Tableau 70: Valeurs de l’indice portant C.B.R, karaoky + 1 % de ciment...... 82 Tableau 71: Résultats de l’essai Proctor Modifié, karaoky + 2 % de ciment...... 83 Tableau 72: Résultat de poinçonnement à 96 heures, karaoky + 2 % de ciment...... 84 Tableau 73: Valeurs de l’indice portant C.B.R, karaoky + 2 % de ciment...... 84 Tableau 74: Résultats de l’essai Proctor Modifié, karaoky + 3 % de ciment...... 85 Tableau 75: Résultat de poinçonnement à 96 heures, karaoky + 3 % de ciment...... 86 Tableau 76: Valeurs de l’indice portant C.B.R, karaoky + 3 % de ciment...... 86 Tableau 77: Synthèse des résultats des essais avant et après amélioration...... 87 Tableau 78: Résultats, amélioration de perméabilité par le produit Terrasil...... 88 Tableau 79: Résultat de l’essais CBR sur karaoky stabilisé en Terrasil...... 89 Tableau 80: Dosage possible en Terrasil...... 92 Tableau 81: Unité de véhicule particulier...... 97 Tableau 82: Trafic actuel de la RNT 14...... 98 Tableau 83: Classe de trafic...... 98 Tableau 84: Classe de trafic cumulé...... 99 Tableau 85: Estimation CEBTP de l’usure annuelle...... 100 Tableau 86 : Sous détail de prix de reprofilage...... 106 Tableau 87: Sous détail de prix de rechargement...... 107 Tableau 88: Coût par kilomètre de réhabilitation...... 108 Tableau 89: Prix de Terrasil pour 1 km de la chaussée...... 109 Tableau 90: Coût par kilomètre de réhabilitation et d'imperméabilisation...... 109 Tableau 91: Comparaison de prix de réhabilitation...... 110 Tableau 92: Coût annuel de route en terre...... 110

XII

LISTE DES FIGURES.

Figure 1: Photo types des ornières...... 32 Figure 2: Photo types des traverses...... 33 Figure 3: Photo types des tôle ondulée...... 33 Figure 4: Photo types des ravinements...... 34 Figure 5: Photo types des nids de poule...... 34 Figure 6: Carte de localisation de six Districts de la Région V7V...... 50 Figure 7: Carte de localisation de karaoky dans le District d’Ifanadiana...... 51 Figure 8: Carte de localisation de karaoky dans le District de Mananjary...... 52 Figure 9: Carte de localisation de karaoky dans le District de Manakara...... 53 Figure 10: Carte de localisation de karaoky dans les trois Districts...... 54 Figure 11: Horizon pédologique...... 55 Figure 12: Vue de la couche superficielle...... 55 Figure 13: Courbe granulométrique de karaoky...... 61 Figure 14: Limite de liquidité de karaoky...... 63 Figure 15: Diagramme de Casagrande...... 64 Figure 16: Courbe Proctor Modifié et saturation de karaoky...... 67 Figure 17: Structure d’une chaussée souple...... 73 Figure 18: Structure d’une route en terre...... 74 Figure 19: Structure d’une chaussée semi-rigides...... 74 Figure 20: Structure d’une chaussée rigide...... 74 Figure 21: Fuseau granulométrique pour matériau en couche de fondation...... 75 Figure 22: Fuseau granulométrique pour matériau en couche de base...... 76 Figure 23: Fuseau granulométrique pour matériau en couche de roulement...... 77 Figure 24: Courbe Proctor Modifié et saturation, karaoky + 1 % de ciment...... 81 Figure 25: Courbe Proctor Modifié et saturation, karaoky + 2 % de ciment...... 83 Figure 26: Courbe Proctor Modifié et saturation, karaoky + 3 % de ciment...... 85 Figure 27: Mélange progressif d’une solution de Terrasil...... 91 Figure 28: Repandage de la solution Terrasil...... 92 Figure 29: Test d’imperméabilité...... 92 Figure 30: Répandage de sol traité...... 94 Figure 31: Compactage du sol traité...... 94 Figure 32: Sol après compactage...... 94 Figure 33: Structure de la chaussée par méthode CBR...... 101 Figure 34: Structure de la chaussée par méthode RRL...... 101

XIII

Figure 35: Structure retenu pour la chaussée...... 101 Figure 36: Niveleuse en reprofilage...... 102 Figure 37: Chaussée après reprofilage...... 103 Figure 38: Réception géotechnique...... 104 Figure 39: Gammadensimètre TROXLER...... 104

XIV

INTRODUCTION.

Nombreuses Régions de Madagascar ont des potentialités, mais l’insuffisance des infrastructures routières et l’impraticabilités de ces dernières en certaines saisons, empêchent les développements de ces régions.

L’utilisation de mauvais matériaux en construction routière, favorise les dégradations de la chaussée et ses évolutions rapides, surtout dans le domaine des routes en terre ; donc l’étude de matériaux est indispensable. En plus le dimensionnement d’une chaussée dépend de la qualité des matériaux utilisés.

Dans le cas de la Région Vatovavy Fitovinany, un matériau dénommé karaoky s’étend sur plusieurs hectares ; c’est un bon matériau mais leurs caractéristiques demeurent peu connues. Ce matériau peut être valorisé pour remédier au problème de réseau routier, surtout les routes en terre.

Pour apporter une contribution à l’amélioration du réseau routier de la Région Vatovavy Fitovinany, on a choisi le thème de mémoire intitulé « ETUDE DU KARAOKY DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY EN VUE D’AMELIORER LE RESEAU ROUTIER DE LA REGION ».

Concernant ce matériau karaoky, les questions qui se posent sont :

Comment ce matériau s’est-il formé ? Quelles sont ses caractéristiques ? Où se trouve-t-il exactement ? Il s’étale sur combien hectares ?

Afin de répondre à ces questions et de mettre en exergue ce présent mémoire, on a divisé en trois grandes parties ce travail :

Première partie : études préliminaires concernant la monographie de la région, les infrastructures routières de la région et problématique des routes en terre. Deuxième partie : étude technique et expérimentales, cette partie consiste à évaluer la surface occupée par karaoky, étudier la propriété géotechnique du karaoky, sa faisabilité en technique routière et proposition de solution. Troisième partie : utilisation de karaoky, afin de donner quelques recommandations et de prendre un exemple d’application pour évaluer financièrement une solution proposée.

La méthodologie adoptée repose en premier lieu sur des descentes sur terrain afin de déterminer la quantité, la géolocalisation et prélever un échantillon de ce matériau. Pour avoir des données réelles et précises qui permet d’entamer la suite, basée sur des recherches personnelles et approfondies dans le laboratoire.

1

PARTIE I : ETUDES PRELIMINAIRES.

PARTIE I : ETUDES PRELIMINAIRES.

CHAPITRE I : MONOGRAPHIE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

I.1. CADRE PHYSIQUE DE LA REGION.

I.1.1. Localisation géographique. La Région Vatovavy Fitovinany, fait partie de l’ex-province de Fianarantsoa ; elle se trouve dans la partie Sud-Est de Madagascar. Elle est délimitée au Nord par la Région Atsinanana, au Sud par la Région Atsimo Atsinanana, à l’Est par l’Océan Indien et à l’Ouest par les Régions de Haute- Matsiatra et d’Amoron’i Mania.

Elle est limitée par les coordonnées géographiques suivantes : entre 20°22’ et 22°30’ de latitude Sud, entre 47°23’ et 48°34’ de longitude Est. Elle s’étend sur une longueur littorale environ de 246 km, avec une largeur allant de 75 à 100 km et une superficie de 20 183 km2.

La Région Vatovavy Fitovinany est composée de six districts : Ifanadiana, Ikongo, Manakara, Mananjary, et . La région a comme chef-lieu la ville de Manakara, située à environ 720 km de la capitale Antananarivo.

Tableau 1: Les districts et leurs superficies.

District Superficie [km2] Pourcentage Ifanadiana 4 009 19,9 Ikongo 2 795 13,8 Manakara 3 269 16,2 Mananjary 5 330 26,4 Nosy Varika 3 730 18,5 Vohipeno 1 050 5,2 Total région 20 183 100,0 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

I.1.2. Relief et paysages. Le relief de la Région Vatovavy Fitovinany est constitué, d’Ouest en Est, par une succession de montagnes, falaises, collines et plaine littorale.

La carte détaillée du relief de la région en ANNEXE A.2 montre que la région présente quatre types de paysages sur un parcours allant des hauts plateaux à la façade maritime Sud-est de l’île :

Une zone montagneuse, accidentée, située sur les hauts plateaux, à une altitude au-delà de 1 000 m, avec des vallées profondes ;

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Une zone montagneuse, tranchée par les falaises de l’escarpement de l’Est de l’île, à environ 100 km de la côte, présentant des dénivellations abruptes de l’ordre de 500 m, marquée par de fortes pentes, des chutes d’eau et des vallées très étroites ; Une zone de moyennes collines peu accidentée, avec des vallées assez larges, à environ 50 km de la côte suivie d’une zone de basse colline ; Une zone de plaine littorale, relativement plate, s’étendant sur une largeur d’environ 50 km à partir de la côte, d’une altitude variant entre 0 et 50 m, avec des lagunes, des marécages et des zones inondées, entrecoupés de vallées et d’estuaires bordés de petites surfaces alluviales.

I.1.3. Hydrologie. Les principaux cours d’eau de la région sont des rivières courtes qui prennent sources dans la zone des falaises où elles ont des cours torrentiels et rapides, avec parfois des chutes plus ou moins longues. Elles traversent les collines sur des cours moyennement rapides avant de se jeter vers la mer.

Les principaux cours d’eau de la région sont, du Nord au Sud :

Au Nord, le fleuve Sakaleona traverse des vallées larges, avant d’arroser les contrées de Nosy Varika. Au Nord-Ouest, le fleuve d’Ionilahy arrose le corridor forestier de Ranomafana. Au Centre, la et le Faraony jouxtent les villages de Ranomafana et d’Ifanadiana, avant de s’étaler sur des bas-fonds et de grands marais sur le littoral, dans le district de Manakara. Le fleuve Managnano traverse le district de Manakara, et rejoint le Faraony, en longeant le littoral. Au Sud, le fleuve Matitanana jouxte le village de Vohipeno après un parcours sinueux à partir de la zone des falaises. Le canal des pangalanes relie les différentes lagunes entre elles. Il longe le littoral Est, allant de Toamasina à Vohipeno. Il traverse ainsi les districts de Nosy Varika, Mananjary, Manakara et Vohipeno.

Une carte hydrographique détaillée de la Région Vatovavy Fitovinany se présente en ANNEXE A.3.

I.1.4. Pédologie. Le sol de la Région Vatovavy Fitovinany est formé de composants ferralitiques dont les caractéristiques changent selon le relief.

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D’après la carte Pédologique de la région en ANNEXE A.4, on peut dire que les sols de la région sont des sols ferralitiques :

Des sols ferralitiques rajeunis, riches en humus sous forêt, dans la zone des falaises ; Des sols ferralitiques composés des minéraux érodés et dégradés sur les moyennes collines ; Des sols aux apports alluviaux et colluviaux sur les basses collines ; Des sols hydromorphes contenant du souffrent sur les dunes, les marécages et les cordons littoraux inondables.

I.1.5. Géologie. La géologie de la Région Vatovavy Fitovinany se décline à partir de celle de l’ensemble du Sud-Est de Madagascar, constituée depuis les Hauts-Plateaux vers les côtes, de trois grandes unités géologiques :

Le socle précambrien couvrant une plus grande superficie s’étendant sur plus de 80 km de large et d’altitude élevée ; Un terrain sédimentaire d’une largeur de 500 m à 5 km environ et de faible altitude ; Des coulées volcaniques d’une largeur de 20 à 40 km et de moyenne altitude.

A partir de la carte géologique en ANNEXE A.5, on peut en déduire que ces unités sont constituées des roches de diverses formations :

Pour le socle cristallin : migmatite, gneiss, granite, etc. Pour le terrain sédimentaire : grès, argile bariolé, etc. Pour la bande éruptive : basalte crétacé, amphibolite.

I.1.6. Formations végétales. Actuellement, la végétation de la région peut être décrite selon cinq catégories : la forêt primaire de plus en plus rétrécie, des forêts secondaires, des savanes, une végétation des marécages et les cultures.

Sur les 2 018 300 ha de superficie de la région, 473 563 ha sont constitués de forêts humides, 333 072 ha de cultures et le reste, 1 213 365 ha (soit 60 %) ha de savanes, de végétation de marécage et de prairie.

I.1.6.1. Les forêts primaires.

La forêt primaire, déjà fortement dégradée suite à diverses pressions, est actuellement confinée sur la zone montagneuse de l’intérieur du pays, mais, abrite encore plusieurs centaines de variétés d’arbres et d’arbustes, ainsi que des milliers d’espèces animales. 4

I.1.6.2. Les forêts secondaires.

Les forêts secondaires ou savoka, qui sont des formations végétales résultant de la dégradation des forêts primaires, sont principalement constituées d’espèces arbustive/héliophiles qui se développent sur les espaces laissés après la pratique du tavy.

Trois espèces colonisent essentiellement les savoka de la région : le ravinala (arbre du voyageur), le bambou et les lianes. Mais, quelques formations peuvent également s’y développer.

Les forêts secondaires se rencontrent principalement dans la zone de moyennes collines entre la zone montagneuse et la zone littorale.

I.1.6.3. Les savanes.

Les savanes, qui sont des formes de dégradation avancées de la forêt primaire après défrichage er brûlis répétés, sont des formations herbeuses.

Les savanes de la zone Sud-Est sont constituées en majorité de planes de la famille des graminea et s’étendent principalement sur la zone des moyennes collines.

I.1.6.4. La végétation des marais et des marécages.

La végétation des marais et des marécages, comme son nom l’indique, sont des formations végétales qui se développent dans les vallées humides et les terrains inondables. Elle est constituée essentiellement de deux espèces : le via et le zozoro, qui se rencontrent généralement sur la zone littorale.

I.1.7. Climatologie. La Région Vatovavy Fitovinany, comme toute la zone Est de Madagascar, a un climat tropical du type chaud et humide, dans l’ensemble, avec néanmoins, une certaine différence entre le climat de la zone côtière et celui de la zone montagneuse.

I.1.7.1. Température.

La température, au sein de la région, varie entre 15 à 32 °C. Celle-ci varie notamment selon les saisons et suivant le relief. Il fait plus chaud sur zone littorale, mais plus frais, voire très frais durant l’hiver austral (de mai à septembre) sur la zone des falaises et les zones montagneuses sur la partie Ouest de la région.

I.1.7.2. Pluviométrie.

Les fortes précipitations, emmenées par le vent d’alizée de l’Océan Indien, sont à l’origine de l’humidité, qui caractérise toute la côte Est de Madagascar.

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Les précipitations varient néanmoins selon le relief. Elles sont plus abondantes sur la zone côtière à l’Est, mais nettement moindres sur les zones montagneuses des hauts plateaux, plus à l’Ouest. Ainsi, les zones littorales, où s’étendent les districts de Nosy Varika, Mananjary, Manakara et Vohipeno, sont très humides, tandis que les zones des moyennes collines et des falaises où s’étendent les districts d’Ifanadiana et Ikongo sont plutôt humides.

On enregistre annuellement 2 500 mm de pluies en moyenne sur les districts littoraux de Nosy Varika, Mananjary, Manakara et Vohipeno. Par contre le niveau pluviométrie enregistré dans les districts de l’intérieur Ifanadiana et Ikongo est de 1 900 mm, en moyenne annuelle. Selon la carte climatologique de la région en ANNEXE A.7, la région a trois types de climat : humide, Subhumide et très-humide.

I.1.8. Sauvegarde de l’environnement.

I.1.8.1. Etat des lieux.

La Région Vatovavy Fitovinany se caractérise par des écosystèmes variés et une biodiversité particulièrement riche. Cependant, exposés à diverses pressions, ces écosystèmes sont en train de s’effriter et la biodiversité se perd petit à petit.

La déforestation, les défrichements massifs non contrôlés, l’érosion du sol, la destruction de l’écosystème marin et la pollution marine sont les principaux problèmes qui affectent l’environnement, dans cette région.

Entre 1990 et 2000, la région a perdu 29 276 ha de forêts, soit 10,9 % de la superficie couverte initialement. En 2000, la couverture forestière de la région ne représentait plus qu’une superficie de 239 742 ha dont les 2/3 se trouvent dans les districts d’Ifanadiana et d’Ikongo, Nosy Varika a environ 1/5 de cette couverture et 5, Manakara et Vohipeno, à peine de 5%.

Tableau 2: Couverture forestière et déforestation entre 1990 et 2000.

District Forêts [ha] Déforestation [ha] Déforestation [%] Ifanadiana 90 265 12 181 11,89 Ikongo 72 447 7 771 9,69 Manakara 9 043 637 6,58 Mananjary 21 355 2 747 11,40 Nosy Varika 45 740 4 524 9,00 Vohipeno 8 921 416 61,35 Région 239 742 29 276 10,88 Source : Analyse de la couverture forestière de la Conservation International (1990-2000).

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D’après l’enquête monographique du CREAM en 2009, la couverture forestière de la Région Vatovavy Fitovinany s’étendant sur 473 563 ha, dont 175 561 ha, soit 37 %, font l’objet de mesure de protection.

La forêt détruite ne représente qu’une infime partie de la forêt existante, seulement 563 ha, c’est-à-dire 0,2 %.

Tableau 3: Superficie de forêt existante, protégée et forêt détruite.

District Superficie de forêt Superficie de forêt Superficie de forêt existante [ha] protégée [ha] détruite [ha] Ifanadiana 103 979 33 772 182 Ikongo 198 433 113 250 294 Manakara 32 139 4 630 36 Mananjary 65 055 22 709 45 Nosy Varika 73 412 1 100 2 Vohipeno 545 0 4 Région 473 563 175 461 563 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

La Région Vatovavy Fitovinany possède une des zones de conservation les plus connues de l’île : le Parc National de Ranomafana, crée en 1991. Le Parc a une superficie de 41 600 ha, mais une partie d’environ 15 %, se trouve en dehors de la région.

Par ailleurs, la région s’est vue récemment définir deux autres aires protégés : le Corridor Fandriana-Vondrozo dont 123 588 ha se trouve dans la région et la forêt de Marolambo, sont une superficie de 22 678 ha se trouve dans la région.

Tableau 4: Zone de conservation.

Zone de conservation Superficie dans la région [ha] Superficie totale [ha] Parc National de Ranomafana 34 277 40 519 Corridor Fandriana-Vondrozo 123 588 499 598 Forêt de Marolambo 22 678 70 000 Source : Office National de l’Environnement 2009.

I.1.8.2. Problèmes environnementaux.

On peut classer les problèmes environnementaux de la région en deux catégories :

Par rapport à l’environnement terrestre Par rapport à l’environnement marin et côtier.

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A. Les problèmes environnementaux par rapport à l’environnement terrestre sont :

La déforestation ; La perte de la biodiversité floristique et faunistique terrestre ; L’érosion du sol et l’ensablement ; La dégradation et appauvrissement du sol.

B. Les problèmes environnementaux par rapport à l’environnement marin et côtier sont :

La destruction des récifs coralliens ; La disparition de la forêt littorale ; La perte de la biodiversité floristique et faunistique marine ; L’ensablement et formation de dunes ; La pollution marine.

Il s’agit là de problèmes essentiellement associés à des risques naturels (cyclones et autres aléas climatiques) ou technologiques (déversement d’hydrocarbure, etc.). A ces risques s’ajoutent les pressions d’origine anthropique (l’homme) : feux de forêt, feux de brousse, cultures sur brûlis, défrichage massif, coupe en désordre, etc.

I.2. POPULATION DE LA REGION.

I.2.1. Population totale. L’effectif de la population de la Région Vatovavy Fitovinany est évalué entre 1 100 000 et 1 250 000. Cela représente environ 1/20 de la population totale de Madagascar.

La population de la région a une densité moyenne d’environ 59 habitants/km2, comparée à une densité de 34 habitants/km2 pour l’ensemble du territoire Malgache, la région est relativement plus peuplée.

Tableau 5: Structure de la population.

District Population de la région [%] Densité [hab/km2] Ifanadiana 10,7 39,4 Ikongo 13,7 30,7 Manakara 30,5 98,0 Mananjary 21,1 63,1 Nosy Varika 15,4 66,2 Vohipeno 8,6 98,8 Région 100,0 59,5 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

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Le taux d’accroissement moyen de la population de la région est estimé à 3,4, comparé à une moyenne nationale de 2,8 %.

I.2.2. Démographique.

I.2.2.1. Fécondité et natalité.

Une femme de la région a en moyenne 6,5 enfants comparée à la moyenne nationale de 4,8 enfants par femme, donc on peut dire que la région est une région à forte natalité.

Généralement, les femmes de la région à procréer au même âge que la femme malgache typique à 20 ans, mais les naissances sont plus rapprochées pour la femme de la région, tous les 30 mois, comparés à 32,7 mois pour la femme malgache typique. Au moment de la dernière enquête, en 2009, 10,3 % des femmes de la région étaient enceintes, comparé à 8,3 % au niveau national. De plus, 37,4 % des adolescentes de la région donnent naissance, comparé à 31,7 % pour l’ensemble du pays.

I.2.2.2. Mortalité des enfants.

Dans la région, 188 enfants pour 1 000 naissances vivantes, meurent avant l’âge de 5 ans, comparé à environ 80 pour 1 000 pour l’ensemble du pays.

Tableau 6: Indicateurs de mortalité des enfants âgés moins de 5 ans.

Mortalité néonatale Post néonatale infantile juvénile Infanto-juvénile Vatovavy Fitovinany 35 63 98 100 188 Madagascar urbain 26 19 45 20 63 Madagascar rural 24 31 55 31 84 Source : INSTAT/Rapport principal de l’EDS-IV Madagascar 2008-2009.

I.2.3. Pauvreté.

I.2.3.1. Ratio de pauvreté.

Le ratio de pauvreté mesure le montant de revenu minimum dont doit disposer annuellement un individu pour assurer ses besoins alimentaires et ses autres besoins. Selon les résultats de l’EPM 2010, 90,0 % de la population de la Région Vatovavy Fitovinany ont un niveau de consommations inférieur au seuil de pauvreté estimé à 468 800 Ar/personne/an.

I.2.3.2. Intensité de la pauvreté.

Elle mesure la moyenne des écarts entre la consommation des pauvres et le seuil de pauvreté. Dans la Région Vatovavy Fitovinany, l’intensité de la pauvreté est de 46,4 % comparée à 34,9 % au niveau national.

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I.3. LES SECTEURS SOCIAUX.

I.3.1. La santé.

I.3.1.1. Vue globale des infrastructures sanitaires de la région.

La Région Vatovavy Fitovinany, constituée de six services de santé de district dispose au total de 190 établissement sanitaires, composés de :

- 174 établissements sanitaires publics dont :

3 Centres Hospitaliers du District de Niveau 1 (CHD I) ; 5 Centres Hospitaliers du District de Niveau 2 (CHD II) ; 34 Centre de Santé de Base de niveau 1 (CSB I) ; 132 Centre de Santé de Base de niveau 2 (CSB II) ;

- 6 établissements privés dont : 1 CHD II, 1 CHD I, 3 CSB I et 1 CSB II.

I.3.1.2. Les infrastructures sanitaires publiques.

La couverture en formations sanitaires de la Région Vatovavy Fitovinany est assez étendue. On rencontre des CSB II dans 132 des 139 communes de la région, des maternités publiques dans 124 communes sur 139.

Tous les districts sont dotés d’au moins un centre hospitalier. On note un certain déficit en maternité publique dans les districts d’Ikongo et de Nosy Varika, où 5 communes sur 15 n’en disposent pas pour le premier, et 5 communes sur 18 n’en a pas, pour le second. A noter que, 3 communes du district de Manakara et 2 communes du district de Mananjary n’ont pas de CSB II.

Tableau 7: Répartition des infrastructures sanitaires publiques.

Unité : [Nombre de communes] District CSB I CSB II Maternité CHD I CHD II CSB I Ifanadiana 6 13 13 0 1 0 Ikongo 7 15 10 0 1 1 Manakara 6 42 42 1 1 1 Mananjary 9 27 28 0 1 2 Nosy Varika 4 17 13 1 1 1 Vohipeno 2 18 18 1 0 1 Région 34 132 124 3 5 6 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

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I.3.1.3. Les infrastructures sanitaires privées.

Mise à part, les officines de dépôt de médicament, que l’on trouve dans 45 communes sur les 139 que compte la région, les établissements de soins privés se retrouvent dans 7 à 9 communes de la région, pour chaque catégorie (cabinet privé, maternité privé, clinique privé ou cabinet dentaire privé).

Tableau 8: Répartition des infrastructures sanitaires privées.

Unité : [Nombres de communes] District Cabinet Maternité Clinique Dentiste Dépôt de médicament Ifanadiana 2 1 1 1 6 Ikongo 0 0 1 0 7 Manakara 1 2 2 1 17 Mananjary 3 1 3 6 6 Nosy Varika 0 0 0 0 3 Vohipeno 1 3 1 1 6 Région 7 7 8 9 45 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

I.3.1.4. Le personnel soignant.

Les conditions sanitaires des populations ne dépendent pas seulement de la présence d’infrastructures de santé, la fonctionnalité de ces infrastructures sanitaires dépend en grande partie de présence de praticiens. La répartition de différents personnels soignant de la région sont récapitulés par le tableau qui suit.

Tableau 9: Nombre de médecins publics et de paramédicaux servants dans les CSB II.

District Médecins dans les CSB II Paramédicaux dans les CSB II Ifanadiana 4 28 Ikongo 5 23 Manakara 11 62 Mananjary 11 41 Nosy Varika 6 15 Vohipeno 4 16 Région 41 185 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

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I.3.2. L’éducation.

I.3.2.1. Les infrastructures scolaires publiques.

Les infrastructures scolaires publiques de la région sont résumées par le suivant tableau, en les classant par niveau (CEG ou EPP ou lycée) et par district.

Tableau 10: Les infrastructures scolaires publiques dans la région.

Ifanadiana Ikongo Manakara Mananjary Varika Nosy Vohipeno Région Disponibilité des infrastructures [%] Existance d’EPP 100 100 100 100 100 100 100 Existance de CEG 69,2 80 57,8 37 ,9 44,4 42,1 53,2 Existance de Lycée 7,7 6,7 4,4 3,4 5,5 5,3 5,5 Nombre d’infrastructures [effectif] Nombre d’EPP 357 225 368 419 314 152 1 835 Nombre d’EPP communautaire 321 178 46 282 250 86 1 163 Nombre de CEG 9 12 25 11 8 8 73 Nombre de CEG communautaire 6 5 0 0 0 3 14 Nombre Lycée d’enseignement général 1 1 2 1 1 1 7 Nombre Lycée technique 0 0 0 0 0 0 0 Nombres des salles de classe [effectif] Dans les EPP 692 592 1 060 859 606 565 4 374 Dans les CEG 34 58 102 59 53 43 349 Dans les Lycées enseignement général 6 2 24 16 4 8 60 Dans le Lycée technique 0 0 0 0 0 0 0 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

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I.3.2.2. Les infrastructures scolaires privées.

Les nombres des infrastructures privées dans la Région Vatovavy Fitovinany sont donnés dans le tableau ci-dessous selon leurs répartitions par district.

Tableau 11: Les infrastructures scolaires privées dans la région.

Ifanadiana Ikongo Manakara Mananjary Varika Nosy Vohipeno Région Disponibilité des infrastructures [%] Existance d’école primaire privée 100 100 100 100 100 100 100 Existance de collège privé 69,2 80 57,8 37 ,9 44,4 42,1 53,2 Existance de lycées privés 7,7 6,7 4,4 3,4 5,5 5,3 5,5 Nombre d’infrastructures [effectif] Ecoles primaires privées 357 225 368 419 314 152 1 835 Collèges privés 321 178 46 282 250 86 1 163 Lycées privés 9 12 25 11 8 8 73 Nombres des salles de classe [effectif] Dans les écoles primaires privées 692 592 1 060 859 606 565 4 374 Dans les collèges privés 34 58 102 59 53 43 349 Dans les lycées privés 6 2 24 16 4 8 60 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

I.3.2.3. Le personnel enseignant.

L’effectif des enseignants des écoles primaires sont récapitulés dans le tableau ci-dessous.

Tableau 12: Effectif des enseignants dans les écoles primaires.

District Enseignants aux écoles Enseignants aux écoles primaires publiques primaires privées Ifanadiana 928 121 Ikongo 730 42 Manakara 1 242 196 Mananjary 1 446 93 Nosy Varika 478 31 Vohipeno 568 79 Région 5 392 562 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

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Les collèges publics de la Région Vatovavy Fitovinany comptaient 648 enseignants en tout, au cours de l’année scolaire 2007-2008, dont 201 enseignants FRAM, soit 31 %. Ce sont les collèges publics du district de Vohipeno qui comptent le moins d’enseignants FRAM, en proportion. Dans les autres districts, la proportion des enseignants des collèges publics varie entre 25 % et 45 %.

Les enseignants des collèges privés de la Région Vatovavy Fitovinany étaient au nombre de 176 au cours de l’année scolaire 2007-2008, dont 67 servaient dans les collèges privés du district de Manakara.

Tableau 13: Effectif des enseignants dans les collèges.

District Enseignants aux CEG Enseignants aux collèges privés Ifanadiana 69 27 Ikongo 81 8 Manakara 185 67 Mananjary 61 43 Nosy Varika 103 8 Vohipeno 149 31 Région 648 184 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

Au cours de l’année scolaire 2007-2008, 112 enseignants exerçaient dans les lycées de la région, dont : 112 dans les lycées publics d’enseignement général et 40 dans les lycées privés d’enseignement général.

Tableau 14: Effectif des enseignants dans les lycées publics et privés.

District Lycées public Lycée privé Ifanadiana 12 0 Ikongo 10 0 Manakara 39 13 Mananjary 18 27 Nosy Varika 12 0 Vohipeno 21 0 Région 112 40 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

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I.4. LES ACTIVITES ECONOMIQUES.

I.4.1. La population active. La population active locale représente plus de 70 % de l’ensemble de la population de la Région Vatovavy Fitovinany [1].

I.4.1.1. Le niveau d’instruction de la population active.

La population active de la région se distingue par le fait qu’elle possède largement le niveau d’instruction de base, mais en retrait dès qu’il s’agit des niveaux d’instruction un peu plus élevé.

Tableau 15: Répartition par niveau d’instruction de la population active.

Unité : % SI Primaire Secondaire Supérieur Total V7V 32,2 59,2 7,2 1,4 100,0 Madagascar 33,3 52,0 11,9 2,8 100,0 SI : Sans Instruction Source : INSTAT/DSM/EPM2010.

I.4.1.2. L’activité.

Le taux d’activité est relativement moindre dans la région. L’absence de différence entre les taux d’activités des hommes et des femmes est l’une de particularité de la région.

Tableau 16: Taux d’activité selon le milieu et selon le genre.

Unité : % Milieu Genre Ensemble Urbain Rural Masculin Féminin V7V 49,8 58,9 57,9 57,6 57,8 Madagascar 60,01 64,6 65,0 62,4 63,7 Source : INSTAT/DSM/EPM2010.

I.4.1.3. L’occupation.

Le Tableau 17, montre la proportion d’hommes occupés dans les différents secteurs d’activités à Vatovavy Fitovinany.

Tableau 17: Proportion d’hommes occupés dans les différents secteurs d’activité.

Unité : % Cadre Employé Vente Manuel MQ MNQ Manquant Total V7V 2,4 0,0 0,3 4,7 2,9 89,4 0,4 100,0 Madagascar 4,5 0,5 6,6 11,2 3,1 73,7 0,4 100,0 MQ : Manuel Qualifié / MNQ : Manuel Non Qualifié Source : INSTAT/Rapport de l’EDS-IV Madagascar 2008-2009.

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Le Tableau 18, donne la proportion de femmes occupés dans les différents secteurs d’activités à Vatovavy Fitovinany.

Tableau 18 : Proportion de femmes occupées dans les différents secteurs d’activité.

Unité : % Cadre Employé Vente Manuel MQ MNQ Manquant Total V7V 2,4 0,0 0,3 4,7 2,9 89,4 0,4 100,0 Madagascar 4,5 0,5 6,6 11,2 3,1 73,7 0,4 100,0 MQ : Manuel Qualifié / MNQ : Manuel Non Qualifié Source : INSTAT/Rapport de l’EDS-IV Madagascar 2008-2009.

I.4.2. Les infrastructures économiques.

I.4.2.1. L’état des infrastructures routières.

Les routes constituent pour la région, les principales voies d’acheminement des produits, tout en étant les principales voies de communication reliant les contrées aux agglomérations plus importantes.

La région est assez mal desservie en termes de réseau routier. Ce dernier est d’une densité assez faible et est constitué en partie, d’infrastructure qui ne sont praticables que saisonnièrement, parfois, pas praticables du tout. La carte des infrastructures routières de la Région V7V est en ANNEXE A.9.

Tableau 19: Etat des infrastructures routières.

Route Reliant Praticabilité Réhabilitée Etat RN 11 Alakamisin’Ambohimaha- Toute saison 2006 Bonne RN 12 Irondro-Vangaindrano Toute saison 2008 Bonne RN 25 Irondro-Mananjary Toute saison 2009 Bonne RIP 11 Mananjary-Nosy Varika Saison sèche - Mauvaise RIP 4 Ikongo-Ifanadiana Saison sèche - Mauvaise RC - TPP - - TPP : Très peu praticable ; RC : Route Communale / Toutes les routes communale de la région sont très peu praticable. Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

Les districts de Nosy Varika et Ikongo sont pratiquement enclavés, ainsi que plusieurs zones des districts d’Ifanadiana. Seules les localités des districts de Mananjary, Manakara et Vohipeno sont largement accessibles par routes. Plus de la moitié des communes de la région sont enclavées.

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I.4.2.2. Les terrains d’aviation.

Les villes de Manakara et de Mananjary disposent de terrains d’aviation bitumés qui peuvent accueillir des petits porteurs. Mais, ces deux aérodromes ne sont plus utilisés de façon régulière depuis qu’Air Madagascar a cessé de desservir ces deux localités, pour des raisons de rentabilité. Nosy Varika dispose d’un terrain d’aviation public non bitumé pouvant accueillir de petits aéronefs, du type Piper.

I.4.2.3. La voie ferrée.

La ligne ferroviaire reliant Fianarantsoa à Manakara, ligne Fianarantsoa-Côte-Est, longue de 170 km et comprenant 18 gares, est fonctionnelle. Néanmoins, les rails, qui datent des années 1920, sont vétustes, ainsi que les locomotives qui datent des années 1940. Des réhabilitations de voies et des acquisitions de nouvelles locomotives sont effectuées progressivement par la société MADARAIL, depuis le début des années 2000.

I.4.2.4. Les infrastructures portuaires.

La région dispose deux ports maritimes, l’un à Manakara et l’autre à Mananjary. Celui de Manakara était en activité pendant plusieurs années, avant d’être fermé, en raison d’une insuffisance de trafic, celui de Mananjary est en veilleuse depuis longtemps.

I.4.2.5. Le réseau électrique.

La JIRAMA exploite des mini-centrales thermiques alimentées par du fuel, dans chacun des six chefs-lieux de district. La puissance annuelle produite par la JIRAMA a été de 3 434 kWh, en 2008, 95 % des communes de la région ne sont pas couvertes par les réseaux électriques locaux.

Tableau 20: Données structurelles d’électricités.

District Puissance fournie ou Nombre d’abonnés Demande installe [kWh] d’abonnement non satisfaites Ifanadiana 660 506 85 Ikongo 98 106 1 Manakara 1 420 2 654 230 Mananjary 1 000 2 167 302 Nosy-Varika 64 173 50 Vohipeno 192 417 150 Région 3 434 6 023 818 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

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I.4.2.6. Le réseau de distribution d’eau.

Le réseau de distribution d’eau de la JIRAMA est encore limité aux quatre chefs-lieux de districts de la région : Manakara, Mananjary, Vohipeno et Ifanadiana.

Tableau 21: Données Structurelles d’eau.

District Capacité fournie [m3] Nombre d’abonnés Demande d’abonnement non satisfaites Ifanadiana 65 59 6 Ikongo 0 0 0 Manakara 1 000 985 3 Mananjary 1 000 2 167 302 Nosy-Varika 0 0 0 Vohipeno 169 139 16 Région 2 235 1 954 65 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

Des bornes fontaines sont installées dans plusieurs communes sur les 139 de la région. Mais, pour la grande majorité de la population de la région, l’approvisionnement en eau se fait à travers les sources naturelles, les puits, les rivières ou les vendeurs ambulants.

I.4.3. Les secteur primaire.

I.4.3.1. L’agriculture.

L’agriculture est la principale activité de la région. La superficie totale cultivée de la région est 331 072 ha, cela représente 42 % de la superficie cultivable qui est de 788 568 ha.

Tableau 22: Surface cultivable/cultivée.

Unité: [% de communes] District Surface cultivable [ha] Surface cultivée [ha] Surface cultivée/cultivable Ifanadiana 109 249 53 573 49,0 % Ikongo 127 611 45 857 35,9 % Manakara 185 345 77 827 42,0 % Mananjary 152 258 63 933 42,0 % Nosy-Varika 136 824 57 450 42,0 % Vohipeno 77 281 32 432 42,0 % Région 788 568 331 072 42,0 % Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

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A. La riziculture.

La riziculture est la principale activité de la région. Les autres cultures vivrières n’occupent que 22,5 % des surfaces cultivées. Il y a trois principales variétés de riz dans la région :

Le riz de saison ou vary vatomandry cultivé sur les bas-fonds, les marais et les berges irrigués ; Le riz de contre saison ou vary hosy cultivé principalement sur les berges ; Le riz pluvial ou vary atomboka, plus rares, cultivé sur les tanety.

La majeure partie des cultures rizicoles se trouve dans les districts d’Ifanadiana, de Mananjary et de Nosy Varika.

Tableau 23: Surface rizicole, en 2005.

District Superficie [ha] Ifanadiana 30 844 Ikongo 11 724 Manakara 12 593 Mananjary 20 450 Nosy-Varika 27 219 Vohipeno 5 508 Région 108 337 Source : Recensement National Agricole 2005.

B. Les cultures fruitières.

Les fruits font la renommée de la région, avec comme principaux produits la banane, le litchi et les agrumes (orange et mandarine).

Tableau 24: Statistique et rendement annuel de fruits.

Produits Superficie [ha] Rendement [tonne/ha] Production [tonne] Banane 4 690 5 23 450 Papaye 25 3 75 Ananas 450 5 2 250 Avocat 93 2 186 Litchis 1 250 10 12 500 Orange 360 8 2 880 Mandarine 485 6 2 910 Source : DRDR 2005.

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C. La caféiculture.

Le café est une des grandes spécialités de la région, en matière de culture agro-forestières. Les statistiques sur la production annuelle de café sont donnés dans le tableau ci-après.

Tableau 25: Statistique et rendement annuel de café.

Année 1996 1997 1998 1999 2005 Superficie [ha] 28 705 27 425 27 535 27 600 23 402 Rendement [tonne/ha] 0,36 0,27 0,29 0,32 0,50 Production [tonnes] 9 120 7 460 8 410 8 820 11 200 Source : PRD Vatovavy Fitovinany.

D. Le poivre.

La Région Vatovavy Fitovinany, en termes de superficie, est la deuxième productrice, après Atsimo Atsinanana, elle occupe l’un quart de la superficie totale de poivriers du pays.

Tableau 26: Statistique et rendement annuel de poivre.

Année Superficie [ha] Rendement [tonne/ha) Production [tonnes] 2005 3 104 0,25 776 2011 3 500 0,25 885 Source : PRD Vatovavy Fitovinany.

E. Le girofle.

Les cultures de giroflier occupaient 1 343 ha en 2005. Elles sont localisées dans la basse Namorona (long de la rivière Namorona) dans les districts de Mananjary et Manakara. Le rendement de girofle est de l’ordre de 240 kg/ha.

Tableau 27: Statistique et rendement annuel de girofle.

Année Superficie [ha] Rendement [tonne/ha] Production [tonnes] 2005 1 343 0,24 312 Source : PRD Vatovavy Fitovinany.

F. Les cultures industrielles.

Le palmier à huile, occupe une superficie de 500 ha, près de la ville de Manakara. La canne à sucre s’étend sur une superficie totale de 10 121 ha dans la région, dont plus de la moitié se trouve dans le district de Mananjary. Les plantes à huiles essentielles sont nombreuses dans la région, mais sa qualification, en termes de rendement, superficie et production est encore difficile.

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I.4.3.2. L’élevage.

L’élevage est une activité complémentaire aux activités agriculturales. La quasi-totalité des exploitants agricoles de la région pratique l’élevage, ces derniers élèvent essentiellement des bovins, des porcine et des volailles. Le cheptel bovin est estimé à 208 294 en 2005, 222 875 en 2006 et 239 538 en 2007.

Tableau 28: Part des cheptels porcin, ovin caprin, volaille et bovin par district.

Districts Bovin Porcin Volaille Nb d’éleveurs de bovins Cheptel bovin/éleveur [%] [%] [%] Ifanadiana 12,2 21,8 12,3 2 732 4,5 Ikongo 15,2 26,0 10,8 3 164 5,0 Manakara 20,5 10,7 28,1 5 316 4,0 Mananjary 25,6 28,3 23,8 6 643 4,0 Nosy-Varika 17,2 13,2 11,7 3 568 5,0 Vohipeno 9,2 0,0 13,2 2 384 4,0 Region 100,0 100,0 100 Madagascar 1,6 3,4 8,6 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

I.4.3.3. La pêche.

La pêche est encore peu pratiquée dans la région, malgré le potentiel qui existe localement dans ce domaine. Dans la région 10,8 % des communes pratique la pêche fluviale, 0,7 % la pêche maritime. Par contre la région pratique un peu plus largement l’élevage de poisson, sous ses différentes formes : la riziculture, la pisciculture et l’aquaculture qui concernent respectivement 41,7%, 3,6 % et 9,4 % des communes de la région.

Tableau 29: Part des cheptels porcin, ovin caprin, volaille et bovin par district.

District Pêche côtière Pêche en eau douce Rizi-pisciculture Pisciculture Ifanadiana 0,0 0,0 0,0 7,7 Ikongo 0,0 0,0 100,0 0,0 Manakara 0,0 6,7 31,1 2,2 Mananjary 0,0 20,7 41,4 0,0 Nosy-Varika 5,6 11,1 5,6 0,0 Vohipeno 0,0 21,1 84,2 15,8 Région 0,7 10,8 41,7 3,6 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

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I.4.4. Le secteur secondaire.

II.4.4.1. Les entreprises.

Le recensement de l’INSTAT en 2003 à évaluer les entreprises dans la région au nombre de 11 593 dont 11 252, soit 97 % étaient des entreprises individuelles. Mais, l’enquête monographique de 2009 a révélé la création, en 2008, de 323 entreprises individuelles et 5 sociétés.

Tableau 30: Nombres d’entreprises individuelles et sociétés nouvellement créés en 2008.

District Entreprises créées [effectif] Sociétés créées [effectif] Ifanadiana 14 0 Ikongo 8 0 Manakara 187 5 Mananjary 98 0 Nosy Varika 6 0 Vohipeno 10 0 Région 323 5 Source : MEI/CREAM/Monographie 2009.

I.4.4.2. Les unités de transformation.

La région compte, en tout, 83 unités de transformation, petites en grande partie, dont 14 décortiqueries, 9 unités de transformation de produits agricole, 19 unités de transformation du bois, 5 unités de fabrication textile, 12 lapidaireries et 12 unités de travaux métalliques.

I.4.4.3. Les ressources minières.

La Région Vatovavy Fitovinany est riche en ressources minières. On y rencontre des minerais divers, de nombreux gîtes connus de minerais industriels à l’instar de nickel, de graphite, de cassitérite, d’ilménite, de monazite, de zircon et de bauxite, et de gîtes connus d’or et de pegmatite.

Les revenus de l’exploitation minière :

Frais d’administration minière annuels par carré : les frais dus par le titulaire, en recouvrement des prestations et de la gestion des droits attachés au permis minier qui sont garantis par l’Administration ; La redevance minière au sens du Code Minier actuel est de 2 % de la valeur du produit à la première vente, dont scindée en redevance minière (0,60 %) perçue au profit de diverses administrations et autres organismes centraux, et en ristourne (1,40 %) perçue au profit des provinces autonomes, des régions et des communes.

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I.4.5. Le secteur tertiaire.

I.4.5.1. Le commerce.

Les échanges commerciaux figurent parmi les activités économiques dominantes de la région. En effet, comme il a été mentionné ci-haut, dans la majorité des communes les produits de l’agriculture sont essentiellement destinés à être vendus sur le marché. En témoignent l’existence d’infrastructures de commercialisation au niveau des communes.

La vente de produits agricoles peut se faire directement sur le marché entre producteur et acheteur. Elle peut également transiter par l’intermédiaires en l’occurrence des collecteurs qui font profession d’achats et de revente.

I.4.5.2. Le tourisme.

A. Visiteurs de la région.

Le nombre de touristes qui visitent la région ne cessent de croître à cause de la présence des sites touristiques potentiels comme :

Le parc de Ranomafana, qui est la 3ème destination touristique de Madagascar, dont les principales attractions sont : la forêt primaire avec sa flore et sa faune, la source thermale de Ranomafana, les cascades et les chutes d’eau, divers circuits, la descente de la rivière Namorona, etc. La réserve naturelle de Vohimasy et de Mangatsotra dans le district d’Ifanadiana ; La valeur historique de la ligne FCE et les paysages qu’on trouve le long de la ligne en fait une attraction potentielle, la ville de Manakara avec ses bâtiments d’architecture coloniales ; Le Canal des Pangalanes et les lagons qu’il relie ; La ville de Mananjary avec la cérémonie de circoncision collective, le Sambatra, organisée tous les 7 ans ; Les chutes de la Sakaleona, dans le district de Nosy Varika ; Le village de Vohipeno, berceau du papier Antemoro et du Sorabe.

Tableau 31: Nombre de touriste, 2003-2007.

Année 2003 2004 2005 2006 2007 Internationaux 1 672 5 604 12 828 28 520 33 980 Nationaux 3 047 14 752 22 960 20 720 21 500 Total 4 719 20 356 35 788 48 240 55 480 Source : Office régional du tourisme.

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B. Les infrastructures hôtelières.

La région compte 10 hôtels, dont 6 de la catégorie Etoile et 4 de la catégorie Ravinala en majorité localisés à Ifanadiana et Manakara.

I.4.5.3. Transport et communication.

A. Transport routier.

Le transport routier assure la liaison entre les communes de la région ainsi que cette dernière avec les autres régions. Des lignes de transport en commun regroupées au sein de coopératives desservent une bonne partie des communes.

B. Le transport ferroviaire.

La FCE est, pour plusieurs communes du district d’Ifanadiana, plus précisément celles situées dans la zone des falaises la seule voie de desserte avec le chef-lieu de la région, Manakara. Elle assure le transport d’hydrocarbures vers Manakara, partant de Fianarantsoa. Elle assure également le transport des produits agricoles (produits vivriers, fruits, café, etc.) des contrées Tanala (dans les districts d’Ifanadiana et d’Ikongo) vers Fianarantsoa ou Manakara.

En 2010, la ligne FCE a assuré le transport de 117 165 voyageurs et 17 340 tonnes de marchandises. Les fruits représentent plus de la moitié des tonnages de marchandises transportées.

C. Le transport aérien.

Après que la compagnie Air Madagascar ait cessé de desservir le Sud-Est, les services de transport aérien n’existent pratiquement plus, dans la région. Ce sont les petits aéronefs privés, ou affrétés à titre privé, qui utilisent de temps en temps les pistes et terrains d’aviation de la région. Les pilotes prennent eux-mêmes les dispositions de navigation au décollage et à l’atterrissage et les voyageurs prennent eux-mêmes les dispositions logistiques au départ et à l’arrivée.

D. Le transport fluvial.

Le Canal des Pangalanes est très utilisé par les habitants de la région pour le transport de personnes et de marchandises, mais, cela se fait généralement de manière informelle.

Le port fluvial construit par l’IMI à Mananjary, dans les années 80, sur les berges du Canal, n’a jamais été opérationnel. Les services de manutention et de navigation sur les petits ports utilisés par les petites embarcations le long du canal n’ont pas de caractère formel.

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D. Réseau de télécommunication.

La disponibilité des réseaux de téléphonie fixe et mobile réduit l’éloignement physique et permet la communication à l’intérieur de la région ainsi qu’avec l’extérieur. Si la connexion au réseaux de téléphonie fixe est relativement limitée au niveau des communes de la région, la disponibilité des réseaux de téléphone mobile permet d’y pallier.

E. Le service postal.

Chaque chef-lieu de district de la région abrite une agence de la Poste, la Paositra Malagasy et bénéficie ainsi des services postaux publics. Chacune de ces agences assure un service de transfert d’argent, à l’exception de celle de Nosy Varika. Un service d’épargne existe dans les agences d’Ifanadiana, Mananjary, Manakara et Vohipeno. Ifanadiana, Mananjary, Manakara et Vohipeno abritent aussi des agences privées de services postaux, avec une agence chacune, sauf Ifanadiana qui en compte deux (02).

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CHAPITRE II : LES RESEAUX ROUTIERS A MADAGASCAR ET DANS LA REGION.

II.1. LES RESEAUX ROUTIERS A MADAGASCAR.

Les réseaux routiers à Madagascar sont divisés en quatre types : Routes Nationales, Routes Provinciales, Routes Communales et les Routes Non Classées.

II.1.1. Les Routes Nationales. Les Routes Nationales sont définies par le Décret N°99/776 [2]. Elle s’est divisée en trois grandes catégories : Routes Nationales Primaires, Routes Nationales Secondaires et Routes Nationales Temporaires. Elles sont environ 1 200 km dont 5 700 km sont revêtus et 6 300 km en terre.

II.1.1.1. Les Routes Nationales Primaires (RNP).

Les Routes Nationales Primaires sont les routes qui relient deux ex-provinces comme la RNP2, RNP4, RNP6. En général, elles sont revêtues.

II.1.1.2. Les Routes Nationales Secondaires (RNS).

Les Routes Nationales Secondaires sont les routes qui relient un chef-lieu de région vers une autre route de catégorie supérieure, un chef-lieu de commune ou un port. Ces routes sont, en général, appartiennent aux réseaux d’exportations comme la RNS5, RNS12, RNS35. Les Routes Nationales secondaires peuvent être revêtue ou non.

II.1.1.3. Les Routes Nationales Temporaires (RNT).

Les Routes Nationales Temporaires sont les routes qui relient les chefs-lieux de région ou Commune vers une route de catégorie supérieure. Ces routes ne sont, en général, praticables que pendant la saison sèche.

II.1.2. Les Routes Provinciales (RP). Les Routes Provinciales appartiennent aux ex-provinces, elles mesurent environ 18 000 km dont 366 km de routes revêtues et 17 634 km de routes en terre.

Le classement d’une route dans les routes provinciales se fait par des critères : routes reliant un chef-lieu des ex-Fivondronampokontany, à des chefs-lieux des communes ; pistes de désenclavement et de desserte rurale servant de support aux activités agricoles ; pistes d’accès à des zones de développement rural.

II.1.3. Les Routes Communales (RC) et les Route Non Classées (NC). Les Routes Communales et les Routes Non Classées sont toutes des routes en terres qui appartiennent aux Communes. Elles mesurent environ 8 000 km.

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Les critères de classement dans le réseau de routes communales sont : les voiries se trouvant à l’intérieur des collectivités Communales, à l’exclusion des routes nationales traversant ces agglomérations.

II.1.4. Répartition de routes revêtues et non revêtues. La classe administrative, Charte Routière définit, selon la couche de roulement, les routes revêtues et non revêtues [3]. Les routes revêtues sont les routes qui ont une couche de roulement en matériau bitumineux, en pavés et en béton. Les routes non revêtues sont les routes dont les couches de roulement sont en terre.

Tableau 32: Répartition de routes revêtues et de routes en terre.

Type RN [km] RP [km] RC et NC [km] Total [km] Route revêtue 5 700 366 0 6 066 Route en terre 6 300 17 634 8 000 31 934 Total 12 000 18 000 8 000 38 000 Source : Autorité Routière de Madagascar.

En interprétant ce tableau, 16 % des réseaux routiers Malgache sont revêtues (matériaux bitumineux, pavés, béton) tandis que 84 % sont des routes en terre et qui présentent des problèmes en saison de pluies.

II.1.5. Etats estimatifs des routes nationales. On peut classer une route en trois états selon le niveau de dégradation : route en bon état, route en moyen état et route en mauvais état [4].

Selon les analyses effectuées par l’Autorité Routière de Madagascar, la moitié des routes nationales sont, presque, en mauvaise état dont le pourcentage le plus élevé est celui des routes nationales non revêtues (route en terre).

Tableau 33: Etats estimatifs des routes nationales.

Type BON [km] MOYEN [km] MAUVAIS [km] Total [km] RN revêtues 2 950 1 991 759 5 700 RN en terre 300 1 300 4 700 6 300 Total 3 250 3 291 5 459 12 000 II.1.6. Principale cause de mauvais état. La principale cause de mauvais état de routes à Madagascar est l’insuffisance de budget pour les entretiens dont le but c’est de maitriser l’évolution de dégradations qui conduit à l’impraticabilité totale de la chaussée [5].

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II.2. LES RESEAUX ROUTIERS DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

II.2.1. Les infrastructures routières. La majorité des routes reliant les chefs-lieux de Districts et les Communes sont difficiles d’accès. Les tableaux suivants indiquent la longueur et l’état des routes selon leur classification :

Tableau 34: Routes Provinciales dans la région.

Routes Provinciales [km] Liaisons N° Revêtu En terre Totale 3.F 0 93 93 -Ifanadiana - Ambohimanga S - Ambinanindrano 4.F 0 6 6 -RIP4- 801.F 0 20 20 -RN25-Androrangavola 802.F 0 19 19 -RP3.F-Ambohimiera 803.F 0 33 33 -RP3.F-Ambohinanindrano-Marohatra 901.F 0 78 78 -RN11- 902.F 0 20 20 -RP901.F-Soavina 903.F 0 34 34 -RN11-Ifanadiana 904.F 0 17 17 -Nosy Varika-Ambinanivolo 905.F 0 28 28 -Nosy Varika-Ambahy 1 001.F 0 45 45 -Vohilava-Analamarina 1 002.F 0 22 22 -RN24- 1 003.F 0 18 18 -RN24-Morafeno 1 004.F 0 11 11 -RN11-Ambodisaina 1 005.F 0 15 15 -RP1004FMarofototra 1 006.F 0 5 5 -RN11- 1 007.F 0 17 12 -RN24- 1 008.F 0 20 20 -RN25--Ambohimanarivo 1 009.F 0 48 48 -Tsenavolo-Namorona 1 010.F 0 20 20 --Ambodibakoly 1 011.F 0 3 3 -RN12-Anosiparihy 1 012.F 0 13 13 -RN12- 1 301.F 0 42 42 -Ifanireha-Ikongo 1 302.F 0 18 18 -Ifanireha- 1 101.F 0 20 20 -RN12- 1 102.F 0 56 56 -Lokomby-Vinanitelo- 1 103.F 0 8 8 -RN12-Sahasinaka 1 104.F 0 30 35 -RN12-Vinanitelo Source : DRTP Vatovavy Fitovinany. 28

Tableau 34 : Routes Provinciales dans la région (suite).

Routes Provinciales [km] Liaisons N° Revêtu En terre Totale 1 105.F 0 16 16 -Vohilava-Ankaramalaza 1 106.F 0 25 25 -RN12--Vohimasina 1 201.F 0 25 25 -Vohipeno-Lokomby 1 202.F 8 19 27 -RP1 203.F--Kelimamoha 1 203.F 60 0 60 -RN12-Angado-Ifaniriha 1 204.F 0 5 5 -RN12-Ivato 1 205.F 0 22 29 -RP1 203.F-Manakololo Source : DRTP Vatovavy Fitovinany.

Tableau 35: Routes Nationales Secondaires dans la région.

Routes Nationales Secondaires [km] Liaisons N° Revêtu En terre Totale 12 178 0 178 -Irondro-Manakara-Vohipeno 25 176 0 176 -Carrefour RN 7 Ambohimahasoa-Mananjary Source : DRTP Vatovavy Fitovinany.

Tableau 36: Routes Nationales Temporaires dans la région.

Routes Nationales Temporaires [km] Liaisons N° Revêtu En terre Totale 11 0 101 101 -Nosy Varika-Mananjary 14 0 94 94 -Ifanadiana-Ikongo- 24 17 25 42 -Carrefour RN 11-Vohilava Source : DRTP Vatovavy Fitovinany.

II.2.2. Etat des route en terre dans la région. D’après les études correspondant à l’entretien courant dans chaque année, on a constaté que la plupart des réseaux routiers sont en mauvais états, surtout les routes en terre.

Tableau 37: Etat des route en terre dans la région.

Type de réseaux Etat [km] routiers Bon [%] Moyen [%] Mauvais [%] Total [%] Route Nationale 0 0 10 5 210 95 220 100 Route Provinciale 27 3 42 5 797 92 866 100 Source : DRTP Vatovavy Fitovinany.

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II.2.3. Accès vers les autres régions. La région est desservie par trois axes routiers qui assurent la liaison interrégionale :

RN 12 : 178 km RN 11 : 101 km RN 25 : 150 km

Les liaisons sont relativement fluides vers Fianarantsoa, Farafangana et Vangaindrano, grâce notamment à la RN 25 reliant Irondro-Ambohimahasoa et la RN 12 reliant Irondro- Manakara-Farafangana-Vangaindrano.

D’une manière générale, les routes Nationales qui traversent la région sont revêtues et praticables en toutes saisons, elles ont étés réhabilitées au cours des années récentes :

La RN 11 (Alakamisin’Ambohimaha-Irondro), revêtu depuis longtemps, a été réhabilitée sur la tronçon Vohiparara-Irondro en 2006 ; La RN 12 reliant Irondro-Manakara-Farafangana-Vangaindrano, a été réhabilitée en 2008 ; La RN 25 réliant Irondro-Mananjary est également revêtu et, réhabilitée en 2009.

II.2.4. Impacts sociaux économiques.

I.2.4.1. Impacts sociaux.

Au niveau social les infrastructures routières de la région jouent de rôles importants ; ils assurent l’accessibilités des habitants aux services sanitaires et les déplacements des étudiants pour joindre le lycée dans le chef-lieu de districts.

A cause de l’insuffisance des infrastructures routières, et l’impraticabilité de routes en saison de pluies, beaucoup de malade sont morts, avant d’arriver à l’hôpital. Ainsi que nombreux élèves ne sont plus motivés après le collège à cause de la difficulté de déplacements vers les chefs- lieux de district ; le frais trop élevé dus aux mauvais états de routes et longue marche à faire causée par l’inexistence des infrastructures où l’impraticabilité totale de ces dernières.

I.2.4.2. Impact économiques.

Les routes restent, pour la région, la principale voie de communication. Ils assurent l’acheminement des produits agricoles, le déplacement des commerçants vers les communes.

A cause de l’impraticabilité des routes qui conduisent à l’inaccessibilité de certaines zones, presque tous les produits agricoles sont vendus sur les marchés à bass prix et plusieurs habitants des communes sont obligés de déplacer vers le chefs-lieux de districts pour assurer leurs besoins alimentaires ou vestimentaires.

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CHAPITRE III : PROBLEMATIQUE DES ROUTES EN TERRE ET SOLUTIONS.

III.1. SITUATION ACTUELLE DES ROUTES EN TERRE.

III.1.1. Caractéristiques requises pour les matériaux. Pour le couches de roulement, il faut que les matériaux à utiliser aient, les critères suivants :

Critère de portance : CBR supérieur à 30 ;

Gonflement inférieur à 2 %.

Critère d’érodabilité : Indice de plasticité, supérieur ou égale 6 et inférieur à 12 ;

Pourcentage des fines supérieur ou égale 10 et inferieur ou égale 35.

III.1.2. Problématique des route en terre. Les six points suivants sont cités comme des problèmes majeurs sur les routes en terre :

Sur les matériaux utilisés certains critères non-respectés et pas de squelettes sauf les « matériaux nobles » tels que les Quartzites limoneux et Karaoky. Non-respect ou l’inexistence même de la mise en place du « système de barrière de pluie ». Incompatibilité des aménagements sur les pistes à « trafic charretier ». Départ des fines ou limons constituant le lien des couches provoquant l’instabilité des concassées sur les routes ayant une couche de roulement en cloutage ou macadam, surtout sur les rampes. Utilisation de matériaux sableux du genre limoneux ou limon sableux, ayant les performances requises, mais ne résistaient pas sur l’action conjuguée du trafic et des intempéries. Non-respect ou inexistence même d’une politique « d’entretien périodique ».

III.1.3. Proposition de solutions. Ci-après sont donnés quelques points essentiels, cités comme des recommandations pour améliorer les routes en terre :

Ne plus utiliser que les matériaux nobles pour couche de roulement, notamment : les quartzites limoneux et les karaoky (zones sud-est). Toujours mettre en place un système de barrière de pluie et le faire respecter. Sur les pistes où on ne rencontre pas ces matériaux nobles, recourir au revêtement en macadam ou empierrement ou utiliser les produits stabilisants comme : le ciment, le nanotechnologies Zydex, etc.

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Abandonner l’utilisation des matériaux sableux érodables même si les critères de portance sont obtenus. Sur les pentes et rampes supérieurs à 4 %, mettre un enduit superficiel monocouche ou un enrobé (sable bitume très mince) sur les empierrements ou macadam. Pour les pistes où il y a un trafic charretier à bandage métallique : revoir des aménagements spéciaux, recourir à des solutions pavage ou chaussée en béton à la limite sur les bandes de roulement, prévoir des aires de croisement éventuellement. Mise en place d’une politique générale d’entretien des pistes, quel que soit la source de financement de la réhabilitation : entretien courant tous les ans et entretien périodique suivant l’hypothèse de la conception, variable de 2 à 5 ans.

III.2. LES DEGRADATIONS ET LES ENTRETIENS.

III.2.1. Description de dégradations.

III.2.1.1. Ornières.

Affaissements localisés apparaissant sous le passage des véhicules, et pouvant affecter entièrement la couche de roulement.

Figure 1: Photo types des ornières.

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III.2.1.2. Traverse.

Ecoulement transversal qui coupe la chaussée.

Figure 2: Photo types des traverses.

III.2.1.3. Tôle ondulée.

Suites d’ondulations de faible longueur d’onde perpendiculaire à l’axe de la route.

Figure 3: Photo types des tôle ondulée.

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III.2.1.4. Ravinements.

Saignées ou ravines de plus ou moins grandes dimensions, longitudinales ou transversales.

Figure 4: Photo types des ravinements.

III.2.1.5. Nids de poule.

Cavité de forme arrondie à bords plus ou moins francs à la surface de la couche de roulement.

Figure 5: Photo types des nids de poule.

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III.2.2. Causes probables et niveau de gravité de dégradations. Les tableaux ci-après indiquent les niveaux de gravité et les causes probables de chaque dégradation.

Tableau 38: Niveau de gravité et causes probables de dégradations.

Dégradations Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Causes probables -Intensité de trafic -Fortes précipitations -Insuffisance de drainage Déformation F < 5 cm 5 cm < F < 10 cm F > 10 cm -Pentes longitudinales et transversales trop fortes -Dessiccations de matériaux Levé de poussière faible et assez Levé de poussière persistant, Absence total de visibilité pour un -Intensité de trafic vite dissipé qui ne dérange pas les atteignant la hauteur d’un homme conducteur de véhicule à moteur. -Insuffisance de drainage Perte de matériaux usagers en voitures et obscures totalement la visibilité -Pentes longitudinales et d’un piéton ou d’un cycliste. transversales trop fortes -Dessiccations de matériaux Nid de poule Nombre < 5 et d < 50 cm 5< Nb < 20 et d < 50 cm Nb > 20 et d < 50 cm -Déformations non maitrisées Nb < 5 et d > 100 cm Nb > 5 et d > 100 cm -Mauvais compactage -Cohésion insuffisante des matériaux de couche de roulement Tôle ondulée Flèche d’ondulation < 2 cm 2 cm < Flèche < 5 cm Flèche > 5 cm -Agressivité du trafic -Défaut de plasticité des matériaux utilisé pour la couche de roulement

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Tableau 38 : Niveau de gravité et causes probables de dégradations (suite).

Dégradations Niveau 1 Niveau 2 Niveau 3 Causes probables Ravinements Profondeur < 5 cm 5 cm < Profondeur < 10 cm Profondeur > 10cm -Ecoulement des eaux de pluie -Evolution des frayée Bourbiers Pas de niveau de gravité, indication de la localisation et de l’étendue -Pluviométrie et intensité de trafic -Mauvais sol support -Manque d’assainissement -Trafic Tôle de chat Pas de niveau de gravité, indication de la localisation et de l’étendue -Erosion -Mauvais compactage -Pente trop raide des faces Fossé totalement fonctionnel pas Erosion ou présence de matériaux Fossé non fonctionnel totalement latérales avec un sol peu cohésif Erosion, obturation des fossés de dégradation constaté dans le fossé détruit ou bouché -Manque d’entretien -Présence de végétations Les actions suivantes sont citées en terme de recommandations pour définir la politique à adopter pour l’entretien des routes en terre :

Identifier le processus d’usure par lequel la capacité fonctionnelle et structurale d’une chaussée diminue. Repérer le passage progressif de l’état acceptable de la route à un état plus mauvais sous les effets du trafic, du climat et de l’environnement. Définir les désordres visibles à la surface de la chaussée.

Les conditions nécessaires pour trouver les solutions à adopter pour un bon entretien sont :

Identification, répertorisation et inventorisation des différents types de dégradations couramment observées sur un réseau. Identification des origines et cause probables de dégradations, maitrise de leur évolution sous l’effet simultané du trafic et du climat.

Conception et mise en œuvre des techniques adaptées pour les remise en état.

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III.2.3. Remèdes aux dégradations. Le tableau ci-dessous présente les différents types de dégradations avec solutions respectives qui peuvent être apportées.

Tableau 39: Remèdes au dégradations.

Dégradations Remèdes Ornières Reprofilage avec apport de matériaux Flaches Cantonnage mensuel, bouchage des trous Tôles ondulées Reprofilage léger en remblai ou en déblai suivant la période Déformations dans les virages Reprofilage lourd sans apport des matériaux Arrachements avec frayées en « W » Reprofilage léger en remblai ou en déblai suivant la période Ravinement Réfection locale, reprofilage (point-à-temps routes en terre) Nids-de-poule Réfection locale (point-à-temps route en terre) Usure de la couche de roulement Rechargement, ne jamais laisser la couche de roulement descendre en dessous d’une épaisseur de 5cm Usure des accotements Rechargement des accotements III.2.4. Les entretiens.

III.2.4.1. Les entretiens courants.

L’objectif principal de l’entretien des routes en terre est de les maintenir dans un état tel que l’eau puisse s’évacuer le plus vite possible. Pour avoir une bonne circulation et confort des usagers, il faut l’entretenir couramment une fois par an ou tous les six mois, si possible.

Les travaux effectués lors d’un entretien courant d’une route en terre sont :

Les travaux de point à temps pour remédier au nid de poule, ornières, rigoles sur de petites surfaces et de faibles profondeur ; Le reprofilage léger pour remédier aux tôles ondulées, rétablir le bombement de la chaussée et à la déformation de surfaces assez profonde. Nettoyage, dégazage et remise en état des fossés latéraux (pente, revêtement, protection contre l’affouillement et l’érosion). Nettoyage et réparation (fissures, effet d’érosion, voute, radier) des ouvrages de décharge.

III.2.4.1. Les entretiens périodiques.

L’entretien périodique consiste à mettre en œuvre une nouvelle couche de roulement sur l’ancienne chaussée après avoir dépassé une période fixée par les ingénieurs.

L’entretien périodique des routes non revêtues est composé de :

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Rechargement pour rétablir le niveau initial de la chaussée Reprofilage lourd pour traiter les dégradations de grandes envergures. Réalisation de nouveaux exutoires, construction de descente d’eau ou puisard. Revêtir à nouveau les fossés. Construction ou reconstruction de buses au bon niveau, si nécessaire, avec de bonne pente. Construction de bassin de réception.

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CONCLUSION PARTIELLE.

L’étude monographique de la Région Vatovavy Fitovinany permet de dégager les véritables potentialités et défis de la région. A partir de cette étude, on peut en déduire que les potentialités de la Région Vatovavy Fitovinany sont encore grandes dans les différents secteurs d’activités ; qu’il s’agit du secteur primaire, du secteur secondaire ou du secteur tertiaire. Mais ses potentialités sont soumises à des contraintes, qui freinent son développement, notamment l’insuffisance des infrastructures routières et l’impraticabilités de certains réseaux routiers en saison des pluies.

Au cours de cette étude, on a su que plus de la moitié des communes de la région sont encore enclavée et que la plupart des réseaux routiers sont en mauvais état, surtout les routes en terres. La région compte au total 1 080 km de routes en terre dont 507 km en mauvais état, 52 km en état moyen et 20 km en bon état. La principale cause de ces mauvais états est l’insuffisance de budget pour entretenir les réseaux routiers.

La mauvaise qualité des matériaux utilisés en route en terre, et le manque d’entretiens, sont des facteurs de l’accroissement et de l’évolutions rapide des dégradations qui conduisent à l’impraticabilité. On a donc recommandé de ne pas utiliser que le matériau noble ; le karaoky et le quartzite et d’établir une politique d’entretien ; entretien courant au moins une fois par an et entretien périodique tous les deux ou cinq ans suivant l’hypothèse de conception et l’état de la chaussée.

Dans la Région Vatovavy Fitovinany le matériau karaoky s’étend sur plusieurs hectares. La deuxième partie de ce mémoire, étude technique et expérimentale, consiste à évaluer les surfaces occupées par le karaoky dans la région et de l’analyser au laboratoire en proposant des solutions avantageuses, techniquement et financièrement.

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PARTIE II : ETUDE TECHNIQUE ET EXPERIMENTALE.

PARTIE II : ETUDE TECHNIQUE ET EXPERIMENTALE.

CHAPITRE IV : RECONNAISSANCE DES TERRAINS ET GISEMENTS.

IV.1. PRINCIPE ET OBJECTIF.

Cette étude est basée par une descente sur terrain, pour récolte des coordonnées sur les endroits où on trouve le karaoky, afin d’établir des cartes de localisation et de calculer les surfaces, par des outils SIG.

IV.2. PRESENTATION DU LOGICIEL ARCGIS.

Le logiciel ArcGis est un système d’information géographique développé par la société ESRI (Environmental Systems Research Institute) [6]. Il permet l’acquisition, le stockage, la mise à jour, la manipulation et traitement de donnée géographique. De plus, il permet de faire de la cartographie et l’analyse spatiale de façon précise en fonction de l’échelle désirée.

IV.2.1. Données de SIG.

IV.2.1. Spécificité du SIG.

Le SIG est un outil informatisé capable de créer, transformer, afficher, analyser et stocker de l’information géographique. Il permet d’organiser et de présenter des données alphanumériques spatialement référencées, en vue notamment de produire des plans et carte. L’information géographique contient :

La forme et la localisation de l’objet localisé, sous forme graphique ; Les caractéristiques quantitatives caractérisant l’objet localisé sous forme de tableau.

Le SIG propose trois volets pour afficher et manipuler les éléments des informations géographiques :

A. Volet géodatabases.

SIG correspond à une base de données spatiales contenant des jeux de données qui représentent des informations géographiques selon un modèle de donnée SIG générique (entités, rasters, attributs, topologies, réseaux, etc.)

B. Volet géovisualisation.

SIG est un ensemble de cartes intelligentes et de vues qui montrent des entités et leurs relations à la surface de la terre. Il est possible d’élaborer différentes vues cartographiques des informations géographiques sous-jacentes, qui s’utilisent comme des « fenêtres ouvertes sur la base de données géographique » afin d’effectuer des requêtes, des analyses et de modifier les informations géographiques. 40

D. Volet géotraitement.

SIG comprend des outils de transformation des informations qui produisent des informations à partir des jeux de données existants. Les fonctions de géotraitement partent des informations contenues dans les jeux de données existants, appliquent des fonctions analytiques et écrivent les résultats dans de nouveaux jeux de données.

IV.2.2. Structures de données dans un SIG.

A. Données Graphiques.

A.1. Données « Vecteur ».

Les données « vecteur » : dans les modèles vecteurs, les informations sont regroupées sous la forme de coordonnées. Les objets linéaires (route, fleuves…) sont représentés par une succession de coordonnées qui forment une polyligne. Les objets polygonaux (forêt, lac…) sont représentés par une succession de coordonnées délimitant une surface fermée. Ils sont constitués de trois types d’entités : point, ligne, polygone.

Les points servent à la représentation de symboles ponctuels : ville sur une carte, arbre sur une parcelle, les lignes servent à représenter les routes, rivières, voies de chemin de fer, flux et les polygones servent à représenter tous les objets surfaciques : régions, parcelle sur une carte communale, etc.

Les données vectorielles sont dites « intelligentes » car les objets qu’elles caractérisent sont à la fois représentés d’une manière graphique mais contiennent également leurs caractéristiques réelles appelées « données attributaires ». Ces données sont en particulier celles issues de collectes GPS.

A.2 Données « rasters ».

Les données « rasters » : ce sont des images, avec comme unité de vase le pixel. Les données rasters correspondent à des images (photos aériennes, photos satellitaires…) et représentent la surface telle qu’elle apparait en réalité. Ces images doivent avoir une référence géographique (un géoréférencement) afin de pouvoir être superposées à des données vectorielles.

Contrairement aux données vectorielles, intelligents, ces données n’offrent qu’une simple représentation de l’environnement de l’utilisateur : aucune données attributaire n’est associée à une image. SIG intègre ces deux types de données et permettent une interaction entre elles. Ces attributs sont peu intéressants pour l’utilisateur de SIG désirant réaliser des cartographies statiques, puisque celui-ci ne peut connaître que les caractéristiques de chaque pixel de base, et n’a aucune

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information concernant un secteur géographique plus vaste. De plus, ces attributs ne sont pas modifiables et ne peuvent pas être enrichis par d’autres informations.

B. Données alphanumériques.

Les données alphanumériques sont l’ensemble des données qualitatives et quantitatives associées à chaque entité du fichier de formes. Elles décrivent la nature et les caractéristiques des objets spatiaux.

IV.2.2. Interface ArcGis. En réalité l’ArcGis est une suite, qui se décline en trois versions [7] qui sont : ArcView, ArcEditor et ArcInfo. Chacune de ces trois versions de la suite est constituée d’une interface ArcMap, d’une interface ArcToolBox et d’une interface ArcCatalog.

IV.2.2.1. Interface ArcMap.

ArcMap est utilisé pour toutes les tâches de cartographie et de mise à jour ainsi que pour les analyses associées aux cartes. Il édite, crée ou analyse des données, sous forme de tables ou de cartes. ArcMap facilite la disposition des cartes lors de la mise en page pour l’impression l’intégration dans d’autres documents et l’édition des documents électroniques.

IV.2.2.2. Interface ArcCatalog.

ArcCatalog permet de gérer les fichiers de données et l’organisation des bases de données ainsi que d’enregistrer et de visualiser les métadonnées. L’interface ArcCatalog permet aussi de passer en revue, d’organiser, de distribuer et de modifier les éléments de propriétés des données géographiques. C’est idéalement dans cette interface que l’on exécutera les actions les plus courants comme :

Créer des nouvelles données (couches ou shaperfiles, géodatabases…) Attribuer un système de coordonnées lorsqu’il n’est pas reconnu par le logiciel, ou non attribué Supprimer des couches.

IV.2.2.3. Interface ArcToolBox.

ArcToolBox est une boîte à outils permettant d’effectuer de transferts de format et aussi de projection. ArcTolBox est le module dans l’ArcGis qui permet d’accéder à toutes les fonctionnalités puissantes de traitements et d’analyse. La boîte à outils fournit un ensemble très riche de fonctions de géotraitements. Il convertit aussi les formats de données pour l’importation de fichier, ainsi que les changements de projection.

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IV.2.3. Fonctionalité de l’ArcGis.

IV.2.3.1. Gestion des couches.

La gestion des couches est essentielle pour bien comprendre comment s’organisent les couches les unies par rapport aux autres et comment s’organise l’articulation entre la donnée géographique.

A. Ouverture et fermeture d’une couche.

Le but est de savoir à quel moment, il faut apparaitre ou à ne pas apparaitre les couches en activant l’encoche « layers ».

B. Exportation des couches.

En sélectionnant le bouton « identify », une fenêtre contenant des résultats et d’informations apparaît. On peut choisir le répertoire de travail de géotraitement et choisir les outils désirés ou faire des extensions.

C. Affichage des données attributaires.

Il suffit d’ouvrir la table attributaire pour afficher les données attributaires. Les informations dévoilent dans les tables attributaires et très importants.

D. Projection d’une couche.

La projection d’une couche est très importante pour éviter les erreurs lors de calculs d’analyse spatiale, ne serait que pour calculer des distances, ou croiser des couches pour modifier le type de projection, il faut aller dans les propriétés du bloc de données dans le menu affichage et aller sous l’onglet système de coordonnées.

Dans cette étude, on utilise la projection Laborde parce que c’est le système de projection à Madagascar. Ce système de projection est une projection de type Mercator Oblique. Il existe plusieurs variantes de projections Mercator Oblique. D’après le FTM, la différence entre la projection Laborde et la projection Mercator Oblique n’excède pas de 11m dans le pire des cas à Madagascar.

IV.2.3.2. Structures des couches.

A. Création d’une couche.

La création d’une couche doit suivre les étapes suivantes :

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Collection d’objets de même type sémantique correspond à une couche c’est-à-dire tous objets d’une même couche doivent être du même type géographique (point, ligne, polygone). Chaque objet géographique stocké dans une couche est doté d’un certain nombre d’attributs qui sont définis ultérieurement, lors de la modification de la structure de la couche.

B. Création de champs attributaires.

Pour ajouter un champ attributaire, il faut ouvrir la table attributaire de la couche, allez dans le menu l’option de table, puis ajouter le nom un champ. L’ajout de champ est impossible lorsque vous éditiez la table. La suppression de champ est irréversible.

C. Création d’objet graphique.

Ajouter le fichier de forme au bloc de données puis ajouter « la barre editor » depuis le menu affichage dans les barres d’outils. Sélectionner l’outil qui permet de créer les objets dans la boite d’outils éditeur (crayon, ligne, point, polygone…). La suppression d’une entité est une opération qui consiste à sélectionner une entité sur la couche et à la supprimer.

D. Modification d’objet graphique.

La modification d’objet graphique consiste tout d’abord, à mettre à jour la couche à l’aide de la barre d’outils « editor ». A l’aide de l’outil mise à jour du menu éditeur, double-cliquez sur l’entité que vous voulez modifier.

E. Calcul de champ.

Le calcul de champ se fait par un clic-droit sur l’entête du champ, puis calculer les valeurs. Pour calculer la surface exploitable du sol karaoky, il faut aller dans la fenêtre de calcul, appuyer sur « Avancé » pour passer en VBA et entrer la formule ci-dessous :

Dim output as double

Dim pArea as Iarea

Set pArea-[shape]

Output = pArea area

Et dans la partie résultats, notons Output. Il est indispensable d’enregistrer les modifications opérées sur la table de calculs.

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IV.2.3.3. Analyse spatiale.

L’analyse spatiale participe au traitement des données à partir de requetés spatiales bien définies ou l’actions qui permettent de répondre à un questionnement précis. Une requête est une opération qui consiste à interroger une partie de la table de données ou de table attributaire.

Les outils d’analyse sont nombreux, il convient au sigiste de réfléchir à la finalité de travail avant de lancer les modifications. On cite : l’outil d’analyse courante (l’outil d’analyses de superposition qui ont pour but d’assembler toutes les entités qui se superposent, l’outil d’analyse découpage…) et l’outil d’analyse supplémentaire (l’outil analyse de zone tampons qui ont pour but de créer de zone tampon autour des entités sélectionnés, outils analyses de fusion qui ont pour but de créer des entités uniques…)

IV.2.3.4. Mise en page.

A. Création d’une mise en page.

La création d’une mise en page permet d’éditer une carte complète pour l’imprimer ou l’exporter dans un format image standard. On peut changer le nom, les couleurs et les symboles de tous les éléments en le double-cliquant tout simplement.

B. Création d’une légende, flèche d’orientation, échelle et titre.

Pour ajouter des éléments indispensables à la carte (titre, flèche, légende ou image), lorsque l’affichage Mode mise en page est activé. Pour cela, il faut aller dans le menu insérer et sélectionnez l’item désiré.

C. Exportation de mise en page.

Lorsque la mise en page est terminée, on peut l’imprimer ou exporter cette mise en page vers une image JPG.

IV.2.3.5. Intégration de données externe.

A. Import et export de données vecteurs.

Lors de transferts de fichiers entre logiciels différent de SIG, le fichier d’échange utilisé par défaut, MIF et MID. Le fichier .MID contient les informations attributaires et le fichier. MIF contient la structure de la table.

L’exportation peut alors se faire sous forme d’un fichier image (formats .JPG, .PDF…). Cette méthode d’exportation est utilisable pour exporter à la fois une carte issue d’une cartographie dans le mode « Données » ou dans le mode « Mise en page ».

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B. Géoréférencement de données rasters.

Le géoréférencement est un processus permettant d’établir une relation entre les entités affichées dans votre système d’information géographique et leur position dans le monde réel. Il est nécessité de connaître les coordonnées d’un certain nombre de points d’appui (points de calage) dans l’un et l’autre des systèmes.

Le géoréférencement d’une image de carte permet de localiser géographiquement le lieu pour ensuite faire des analyses spatiales. La terre est sphérique, et les cartes étant plates, la conversion de positions géographique sur une surface de la terre en une surface plate nécessitant une formule mathématique appelée projection cartographique.

Pour bien exploiter les données sur SIG, on a utilisé un système projection Laborde. Il existe deux méthodes de référencement, soit par connaissance des coordonnées géographiques de certains points de la carte, soit on a une carte de référence qui possède des points sur la carte de référencer.

IV.2.4. Global Positioning System (GPS). Le GPS est un système de géolocalisation fonctionnant au niveau mondial [8]. C’est un système de positionnement par satellite entièrement opérationnelle et accessible au grand public. Il est composé d’une constellation de 24 satellites qui tournent autour de la terre à une altitude de 20.000 Km. Les satellites envoient des messages sous forme de signaux de manière permanente. Chaque satellite envoie un message codé au récepteur contenant un certain nombre d’information (position, le temps exact de l’émission du signale, la longitude, la latitude et altitude…). La vitesse de transmission de ses signaux est égale à celle de la lumière soit 300.000Km/s. Toute cette information permet au GPS de localiser n’importe quel point du globe. Dans certains cas, seul trois satellites peuvent suffire à la localisation en altitude, la localisation en longitude (expression du positionnement Est-Ouest), la localisation en latitude position Nord-Sud.

Les coordonnées géographiques sont traditionnellement exprimées dans le système sexagésimal (dégrée, minute, seconde).

1 dégrée représente 111,11 Km à l’équateur.

1 minute représente 1,85 Km à l’équateur.

1 Seconde représente 30 Km à l’équateur

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IV.3. TRAITEMENT DES DONNEES.

Les données spatiales et géographiques ainsi recueillis sont traités avec des outils SIG afin d’établir une base de données sur les informations du karaoky, à partir des données récoltées par GPS, on a fait les étapes de géotraitement :

Transformation des coordonnées G.P.S en coordonnées Laborde Délimitation des champs d’études (zone occupée de karaoky) Détermination de la surface occupée dans chaque zone délimitée

IV.3.1. Transformation des coordonnées géographique en coordonnées Laborde. Il faut d’abord définir le système de projection pour la couche à transformer ensuite on choisit le menu « Data Management Tools / Projections and Transformations / Feature / Project » d’ArcToolBox. Une fois qu’on a la fenêtre de dialogue, il faut remplir la troisième ligne par le type de système de projection Laborde.

IV.3.2. Délimitation des champs d’études. La délimitation des champs d’études consiste à créer et délimiter les zones occupées par le karaoky dans chaque District étudié. Elle se fait en suivant les étapes de création d’une couche décrit dans le paragraphe fonctionnalité de l’ArcGis.

IV.3.3. Calcul de la surface occupée. Après la transformation des coordonnées géographiques en coordonnées Laborde et la délimitation des champs d’études, on peut calculer la surface par deux méthode :

Méthode topographique, en appliquant tout simplement la formule suivante :

n

2S = ∑ xi(yi−1 − yi+1) i=1

Où, S : la surface délimitée (m2)

xi et yi : Coordonnées de chaque point en coordonnée Laborde.

Méthode graphique, (clic droit sur le champ)

(Editor Start editing calculate geometry)

IV.4. RESULTATS DES TRAITEMENTS.

IV.4.1. Résultats de transformation des coordonnées. Les trois tableaux ci-après montrent les résultats de projections de coordonnées GPS en coordonnées Laborde Madagascar.

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Tableau 40: Reconnaissance des gisements du karaoky dans le District Ifanadiana.

Lieu Coordonnés Coordonnés Coordonnés en Profondeur [m] géographiques géographique Laborde (X, Y) projetées par projetées en Madagascar Minimale Maximale UTM WGS 84 Laborde [m] Ambalafasina 21°15'0"S 21°15'47"S X= 509752,25 0,43 0,96 47°40'0"E 47°40'21"E Y= 534346,68 Ambodirafia 21°19'0"S 21°19'65"S X= 515113,69 0,58 1,10 47°35'0"E 47°35'09"E Y= 585518,71 Anivorano 21°32'0"S 20°5'32"S X= 529410,88 0,31 0,47 47°45'0"E 47°42'75"E Y= 505821,46 Kianjanomby 21°36'0"S 21°36'0"S X= 532508,60 0,37 0,98 47°'0"E 47°'36"E Y= 587067,55 Mandritsara 21°6'0"S 21°28'12"S X= 536082,90 0,26 0,75 47°'0"E 47°42'35"E Y= 597433,01 Tsaratanana 20°42'0"S 20°42'12"S X= 533461,75 0,43 0,95 47°39'0"E 47°39'45"E Y= 528985,24 Profondeur moyenne du sol karaoky 0,63 Tableau 41: Reconnaissance des gisements du karaoky dans le district Mananjary.

Lieu Coordonnés Coordonnés Coordonnés en Profondeur géographiques géographique Laborde (X, Y) projetées par projetées en Madagascar en Minimale Maximale UTM WGS 84 Laborde [m] Ambodibakoly 21°19'20"S 21°19'20"S X= 589733,29 0,45 0,97 47°39'79"E 47°39'79"E Y= 574882,61 Ambodiramiavona 20°57'58"S 20°57'58"S X= 554883,82 0,55 1,20 47°52'90"E 47°52'90"E Y= 554128,24 Ambohitsara 20°48'12"S 20°48'12"S X= 564743,33 0,47 1,30 48°08'32"E 48°08'32"E Y= 566729,11 Ampasimpotsy 21°16'91"S 21°16'91"S X= 551420,70 0,30 0,15 47°57'42"E 47°57'42"E Y= 525078,63 Betampona 21°27'89"S 21°27'89"S X= 591533,41 0,56 0,85 48°7'46"E 48°7'46"E Y= 549998,54 Manakana 21°30'25"S 21°30'25"S X= 578184,87 0,69 1,5 47°50'19"E 47°50'19"E Y= 501805,44 Profondeur moyenne du dol karaoky 0,74

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Tableau 42: Reconnaissance des gisements du karaoky dans le district Manakara.

Lieu Coordonnés Coordonnés Coordonnés en Profondeur [m] géographiques géographique Laborde (X, Y) projetées par projetées en Madagascar [m] Minimale Maximale UTM WGS 84 Laborde Ambohimanarivo 21°46'0"S 21°46'25"S X= 546948,19 0,48 1,3 48°8'0"E 48°18'38"E Y= 489775,79 Kianjanomby 21°56'0"S 21°56'24"S X= 531064,75 0,53 1,2 47°42'0"E 47°42'91"E Y= 482072,32 Ampasimpotsy 21°55'0"S 21°55'27"S X= 530667,66 0,79 1,2 47°55'0"E 47°55'85"E Y= 450702,51 21°47'0"S 21°47'54"S X= 566881,92 0,56 1,4 47°57'0"E 47°57'87"E Y= 473892,34 Vatomasina 21°46'0"S 21°46'24"S X= 554095,74 0,76 1,3 48°5'0"E 48°35'49"E Y= 437598,66 Profondeur moyenne du sol karaoky 0,95 IV.4.2. Résultats, calculs de surfaces et volumes occupées par le karaoky. Les résultats de surfaces occupées par le karaoky dans les trois districts (Ifanadiana, Mananjary et Manakara) sont donnés par les trois tableaux ci-après. Les volumes occupés sont obtenus par la relation suivante :

Volume occupé = surface occupée × Profondeur moyenne

Tableau 43: Surface et volume de karaoky dans le District d’Ifanadiana.

Forme Périmètre [m] Surface [m2] Volume [m3] Polygone 115 141 1 005 857 633 689,91 Tableau 44: Surface et volume de karaoky dans le District de Mananjary.

Forme Périmètre [m] Surface [m2] Volume [m3] Polygone 133 789 1 075 370 795 773,80 Tableau 45: Surface et volume de karaoky dans le District de Manakara.

Forme Périmètre [m] Surface [m2] Volume [m3] Polygone 144 102 1 238 645 1 175 712,75 IV.4.3. Carte de localisation de karaoky dans la Région Vatovavy Fitovinany. Les cartes ci-après montrent, la localisation des trois Districts étudiés et la localisation de matériau karaoky dans chaque District.

49

Source : Base de donnée B.D 100 / B.I.F ; traité par auteur.

Figure 6: Carte de localisation de six Districts de la Région V7V.

50

Source : Base de donnée B.D 100 / B.I.F ; traité par auteur.

Figure 7: Carte de localisation de karaoky dans le District d’Ifanadiana.

51

Source : Base de donnée B.D 100 / B.I.F ; traité par auteur.

Figure 8: Carte de localisation de karaoky dans le District de Mananjary.

52

Source : Base de donnée B.D 100 / B.I.F ; traité par auteur.

Figure 9: Carte de localisation de karaoky dans le District de Manakara.

53

Source : Base de donnée B.D 100 / B.I.F ; traité par auteur.

Figure 10: Carte de localisation de karaoky dans les trois Districts.

54

IV.5. ETUDE PEDOLOGIQUE.

La pédogénèse est l’ensemble des processus physiques, chimiques et biologiques qui est en interaction les uns avec les autres, aboutissent à la formation, transformation ou différenciation des sols.

IV.5.1. Identification visuelle. Le gisement du matériau karaoky est constitué d’une superposition de couche ou stratum :

Couche 1 : la partie supérieure est constituée de matériau grenu de couleur noirâtre et d’épaisseur variable d’un gisement à l’autre. Couche 2 : la partie sous-jacente est constituée de matériau fin de couleur rougeâtre et d’épaisseur variable.

Figure 11: Horizon pédologique. Figure 12: Vue de la couche superficielle.

Tableau 46: Caractéristique des couches.

Caractéristique Couche 1 Couche 2 Nature apparente Karaoky limoneux Limon argileux Couleurs Noirâtre Rougeâtre Texture visionnée Sol grenu Sol fin Profondeurs [m] 0 à 1 au moins 1 m La présence de gravillon latéritique en surface et d’arbre indicatifs comme l’eucalyptus qui caractérisent les sols graveleux latéritiques montre que le sol karaoky appartient à la famille de sol graveleux latéritique. Les couches de graveleux sont souvent discontinues et d’épaisseur faible.

La couche 2 est un sol fin, riche en argile. L’utilisation de ces matériaux dans le domaine de construction routière est non recommandée. Au laboratoire on a seulement analysé la couche 1. 55

IV.5.2. Formation. Le sol est le résultat des phénomènes de sédimentation, entre autre le lessivage. La pluviométrie de la région justifie la présence des phénomènes de sédimentation et d’érosion dans la Région Vatovavy Fitovinany. Le tableau ci-après montre la pluviométrie annuelle de la Région Vatovavy Fitovinany.

Tableau 47: Pluviométrie de la Région Vatovavy Fitovinany.

Année 2012 Année 2013 Mois Pluviométrie [mm] Mois Pluviométrie [mm] Janvier 381,0 Janvier 373,3 Février 242,9 Février 642,9 Mars 341,2 Mars 228,0 Avril 065,3 Avril 108,4 Mai 075,0 Mai 144,3 Juin 000,0 Juin 124,2 Juillet 032,5 Juillet 212,2 Aout 074,0 Aout 092,0 Septembre 007,5 Septembre 249,8 Octobre 167,2 Octobre 142,2 Novembre 167,2 Novembre 142,2 Décembre 176,6 Décembre 411,9 Source : Directions des Exploitations Météorologiques 2014

IV.5.3. La structure du sol. La structure d’un sol est définie par les trois caractères suivants :

Le degré de développement : il caractérise l’importance prise par le processus d’agrégation observé et les termes utilisés sont : peu nette, nette et très nette. La consistance : il s’agit d’indiquer une sensation tactile de fermeté. La porosité : estimation visuelle de la place de l’espace poral.

Le tableau 48, suivant montre les structures des deux couches qu’on a rencontré sur terrain.

Tableau 48: Structures des sols.

Sol Degré de développement Consistance Porosité Couche 1 Nette Granulé Poreux Couche 2 Nette Poudreuse Très poreux

56

CHAPITRE V : ESSAIS SUR KARAOKY.

V.1. MESURE DE TENEUR EN EAU W%.

V.1.1. Principe. Le principe de l’essai consiste à déterminer le poids d’eau contenu dans un échantillon d’un matériau. Elle se fait par pesage avant et après dessiccation à l’étuve.

V.1.2. Mode opératoire. Prélever l’échantillon Peser l’échantillon dans une capsule tarée Mettre l’ensemble à l’étuve réglé à 105°C ou 60° dans les cas des sols organiques Peser l’ensemble après 24 heures

V.1.3. Expression des résultats. La teneur en eau c’est le rapport, exprimé en pourcentage du poids d’eau que le matériau contient au poids de ses éléments secs et la valeur à considérer est la moyenne de toutes les mesures.

Avec : W : Teneur en eau de l’échantillon en [%]

Mh : Masse totale humide en [g]

Ms : Masse totale sèche en [g]

Mh−Ms On a: W % = ( ) × 100 Ms

Le résultat de la teneur en eau naturelle de l’échantillon est donné dans le tableau ci- dessous :

Tableau 49: Teneur en eau naturelle.

Numéro de la tare II XI Poids de la tare [g] 130,5 104,5 Poids totale humide [g] 1241,0 1206,0 Poids totale sec [g] 1167,0 1134,0 Poids d’eau [g] 74,0 72,0 Poids du matériau sec [g] 1036,5 1030,0 Teneur en eau [g] 7,1 7,0 Teneur en eau moyenne [%] 7,1 L’échantillon a une teneur en eau moyenne de 7,1 %. La quantité d’eau dans ce sol est très faible.

57

V.2. MESURE DU POIDS VOLUMIQUE DES PARTICULES ΓS. V.2.1. Principe. La détermination du poids volumique des particules solides consiste à mesurer le poids et le volume des grains solides et à en déterminer le rapport. L’essai se réalise à l’aide d’un pycnomètre et l’échantillon ne doit pas contenir des éléments supérieurs à 4 mm.

V.2.2. Mode opératoire. Mettre 15 g de matériau sec dans le pycnomètre Remplir à moitié le pycnomètre avec de l’eau distillée Mettre le pycnomètre à bouillir pendant une heure, pour éliminer le vide Après remise à la pression atmosphérique, remplir parfaitement les pycnomètres et mettre les bouchons

Sécher le pycnomètre extérieurement à l’aide d’un siphon puis peser à 0,01 g près. Soit M1. Enlever le bouchon et relever la température au degré près Laisser décanter, puis siphonner l’eau strictement claire et laisser sécher à l’étuve 105°C

jusqu’à poids constant, puis peser. Soit M2.

V.2.3. Expression des résultats. Le poids volumique des particules solides est donné par la formule suivante :

M2 − M0 γs = × g M1 − M2 V0 − ( ) × k′ ρw0

3 Avec : γs : Poids volumiques des particules solides en [kN/m ]

M0 : Masse de pycnomètre vide en [g]

M1 : Masse de pycnomètre +échantillon sec + eau en [g]

M2 : Masse de pycnomètre + échantillon sec en [g]

V0 : Volume de pycnomètre en [ml]

g : Accélération de la pesanteur 10 m/s2

k′ : Coefficient de correction de température qui est égale 1

ρw0 : Masse volumique de l’eau distillée

L’échantillon a un poids volumique de particule solide 31,65 kN/m3, le résultat est dans le Tableau 50 de la page suivante.

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Tableau 50: Poids volumique des particules solides.

Masse pycnomètre vide [g] 694,0 Masse pycnomètre rempli d’eau [g] 1 782,0 Volume pycnomètre [ml] 1 088,0 Masse pycnomètre + eau + échantillon sec [g] 2 129,5 Masse pycnomètre +échantillon sec [g] 1202,0 Poids volumique des particules [kN/m3] 31,65

V.3. ANALYSE GRANULOMETRIQUE.

V.3.1. Principe. L’essai consiste à fractionner au moyen d’une série de tamis à mailles carrées conforme à la norme NFX 11-501 [9], un matériau en plusieurs classes granulaires de tailles décroissantes. Les ouvertures des mailles et de nombre de tamis sont choisies en fonction des grains et de la précision attendue.

Les masses sèches des différents refus, ou celles des différents tamisats, sont rapportées à la masse initiale sèche du matériau. Les pourcentages ainsi obtenus sont exploités, soit sous leur forme numérique, soit sous une forme graphique.

V.3.2. Mode opératoire. Effectuer une prise d’essai sur le matériau, avec ajout d’un peu d’eau pour fixer les fines en cas de matériau sec. Déterminer Ms, la masse sèche de l’échantillon après dessiccation à l’étuve à 105°C. Effectuer un prélèvement représentatif pour en déterminer la teneur en eau W %, peser un échantillon à l’état naturel de masse M qu’on passe directement au trempage et au lavage. La masse sèche Ms devient : M Ms = 1 + w Laver dans un tamis de lavage le matériau préalablement trempé au minimum 12 heures. On considère que le matériau est correctement lavé lorsque l’eau s’écoulant sous le tamis de lavage et claire. Le refus est récupéré et séché jusqu’à sa masse constante, soit Ms1 la masse correspondante. Verser le matériau lavé et séché dans une colonne de tamis classant de haut en bas dans l’ordre décroissante. Agiter manuellement cette colonne, puis reprendre un à un les tamis en commençant par celui qui a la plus grande ouverture en adaptant un fond et un couvercle. Verser le tamisat recueilli dans le fond sur le tamis immédiatement inférieur. Peser le refus du tamisat ayant la plus grande maille, soit R1 la masse de ce refus.

59

Reprendre la même opération avec le tamis immédiatement inférieur, ajouter le refus obtenu à R1 et peser l’ensemble, soit R2 la masse des deux refus cumulés. Poursuivre la même opération avec tous les tamis de la colonne pour obtenir les masses des différents refus cumulés R3, R4, …Ri… Rn. Peser, s’il y en a, le tamisat du dernier tamis, soit Tn sa masse.

V.3.3. Expression des résultats. Les masses des différents refus cumulés Ri sont rapportées à la masse totale sèche Ms de l’échantillon :

Ri Les pourcentages des refus cumulés sont obtenus : ( ) × 100. Ms Ri Les pourcentages de tamisats correspondants sont égaux à : 100 − ( ) × 100. Ms

Les résultats des différentes pesées cumulées sont présentés dans le tableau ci-dessous, et reportés sur un diagramme semi-logarithmique appelé courbe granulométrique dans la Figure 13.

Tableau 51: Résultat analyse granulométrique par tamisage.

Module AFNOR Tamis Ms = 4 548,55 g [M] [mm] Ms1 = 3 763,0 g

Refus cumulées Refus cumulées Tamis cumulées [g] [%] [%] 47 40,0 0,0 0,0 100 46 31,5 29,0 0,6 99 44 20,0 80,5 1,8 98 42 12,5 167,5 3,7 96 40 8,0 339,0 7,5 93 38 5,00 800,5 17,6 82 34 2,00 2 398,0 52,7 47 31 1,00 2924,5 64,3 36 26 0,315 3 388,5 74,5 26 24 0,200 3 529,5 74,6 22 20 0,08 3 749,0 82,4 18 Rn + Tn 3 762,5 (Rn + Tn / Ms1) × 100 99,99 % Observations Mh = 4 871,5 g W = 7,1 % Le pourcentage des fines, éléments inferieurs à 80 µm est 18 %, donc il s’agit d’un sol grenu. Le passant à travers le tamis 0,40 mm est de 27 %, à travers de 2 mm est 40 %.

60

100 90 80 70 60 50 40 30

Tamisats cumulés [%] cumulés Tamisats 20 10 0 10 1 0.1 0.01 Ouverture de tamis [mm]

Figure 13: Courbe granulométrique de karaoky.

V.4. LES LIMITES D’ATTERBERG.

V.4.1. Principe. Les limites d’Atterberg sont des teneurs en eaux pondérales correspondantes à des états particuliers d’un sol [10], l’objectif de cette essai est de déterminer ces teneurs en eaux :

La limite de liquidité : c’est la teneur en eau d’un sol remanié au point de transition entre les états liquide et plastique, on cherche la teneur en eau pour laquelle une rainure pratiquée dans un sol remanié placé dans une coupelle doit se refermer sur à peu près un centimètre sous l’effet d’environ 25 chocs répétés. La limite de plasticité : c’est la teneur en eau d’un sol remanié au point de transition entre les états plastique et solide, on cherche la teneur pour laquelle un rouleau de sol, de dimension fixée et confectionnée manuellement se fissure.

V.4.2. Mode opératoire. L’essai des limites d’Atterberg se réalise sur la fraction de matériau passant au tamis à mailles carrées de 0,40 mm à l’aide de l’appareil de Casagrande [9].

V.4.2.1. Limite de liquidité :

Malaxer le mortier à l’aide de la spatule, pour obtenir une pâte bien homogène. Placer dans la coupelle en la répartissant avec la spatule en 3 couches et que l’épaisseur au centre de la coupelle est de 15 à 20 mm. Partager la pâte en deux parties à l’aide de l’outil à rainurer, puis fixer la coupelle sur l’appareil.

61

Tourner la manivelle avec une cadence de 2 chocs par seconde et noter le nombre de chocs correspondant à une fermeture de 10 mm appréciée à l’œil. Prélever un échantillon de chaque côté des lèvres puis mesurer leurs teneurs en eau. Répéter les opérations avec des teneurs en eau décroissantes, les nombres des chocs devront être compris entre 19 et 31.

V.4.2.2. Limite de plasticité :

La mesure de limite de plasticité se fait après celle de la liquidité, avec le même échantillon qui sera séché à l’aire en l’étalant sur la plaque de marbre.

Former une boulette que l’on roule sur la plaque de marbre, de façon à former un rouleau que l’on amincit progressivement jusqu’à ce qu’il atteigne 3 mm de diamètre et 10 à 15 cm de longueur. La vérification du diamètre s’effectue à l’aide de la barrette-étalon.

La limite de plasticité est atteinte lorsque le rouleau se fissure en le soulevant de 1à 2 cm en son milieu. Une fois que la limite de plasticité atteinte :

Prendre deux morceaux du rouleau à proximité de la rupture et déterminer leur teneur en eau. Effectuer un deuxième essai à partir d’une autre fraction du même échantillon.

V.4.3. Expression des résultats.

V.4.3.1. Limite de liquidité WL. Les résultats de l’essai de détermination de la limite de liquidité sont récapitulés dans le Tableau 52. En interprétant ces résultats, par une courbe qui est en fonction de teneur en eau et de nombre de coups, on obtient la limite de liquidité.

Tableau 52: Résultats de la détermination de limité de liquidité.

Limite de liquidité WL Nombre de coups : 19 24 29 33 Tare N° 142 67 176 109 12 24 63 26 Poids tare [g] 14,22 16,70 15,17 14,26 15,23 14,77 14,07 16,08 Poids total humide [g] 31,31 32,74 28,21 30,47 29,12 28,37 24,87 25,53 Poids total sec [g] 27,53 29,19 25,38 26,95 26,14 25,47 22,60 23,54 Poids d’eau [g] 3,78 3,55 2,83 3,52 2,98 2,90 2,27 1,99 Poids de matériau sec [g] 13,31 12,49 10,21 12,69 10,91 10,70 8,53 7,46 Teneur en eau [%] 28,40 28,42 27,72 27,74 27,31 27,10 26,61 26,68 Teneur en eau moyenne [%] 25,4 27,7 27,2 26,6

62

32 31 30 29 28.4 27.7 27.6 28 27.2 26.6 27 26 Teneur en eau [%] eau en Teneur 25 24 23 22 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Nombre de coups

Figure 14: Limite de liquidité de karaoky.

D’après l’interprétation graphique de résultats, la limite de liquidité de l’échantillon est 27,6 %, c’est qui signifie qu’il ne s’agit pas d’un sol absorbant.

V.4.3.2. Limite de plasticité WP. Le tableau ci-dessous montre que l’échantillon a une limite de plasticité égale à 16,8 %.

Tableau 53: Résultats de la détermination de limité de plasticité.

Limite de liquidité WP Tare N° 144 136 Poids tare [g] 15,08 16,40 Poids total humide [g] 24,48 26,55 Poids total sec [g] 23,13 25,09 Poids d’eau [g] 1,35 1,46 Poids matériaux [g] 8,05 8,69 Teneur en eau [%] 16,77 16,80 Teneur en eau moyenne [%] 16,8

V.4.3.3. Indice de plasticité Ip.

Le tableau ci-après montre la valeur de l’indice de plasticité du karaoky.

Tableau 54: Indice de plasticité.

Limite de liquidité WL [%] 27,6

Limite de plasticité WP [%] 16,8

Indice de plasticité [%] Ip = WL − WP 10,81

63

L’indice de plasticité est de 10,81 %. Donc ce sol est peu plastique, il ne va pas présenter ni de gonflement ni de retrait et c’est un bon sol support [11]. Selon le Tableau 55 l’échantillon est une argile sableuse.

Tableau 55: Types de sol en fonction de plasticité.

Indice de plasticité [%] Type de sol Inférieure à 1 Pulvérulent

1 ≤ IP ≤ 7 Sable argileux

7 ≤ IP ≤ 17 Argile sableux

IP ≥ 17 Argile En projetant la valeur de l’indice de plasticité et celle de limite de liquidité sur le diagramme de Casagrande, le sol est une argile peu plastique.

70

60 Ap Amp At 50

40

30

20 Lt 10 Lp Lmp 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Ap : Argile peu plastique Lp : Limon peu plastique

Amp : Argile moyennement plastique Lmp : Limon moyennement plastique

At : Argile très plastique Lt : Limon très plastique

Figure 15: Diagramme de Casagrande.

V.4.3.4. Indice de consistance IC. Tableau 56: Indice de consistance.

Teneur en eau naturelle W [%] 7,1

Limite de liquidité WL [%] 27,6

Indice de plasticité IP [%] 10,81

Indice de consistance IC = (WL − W)/IP 2,55

64

L’indice de consistance est une variable, puisque la teneur en eau naturelle peut changer d’un jour à l’autre, ou d’une saison à l’autre.

Tableau 57: Consistance du sol en fonction de l’indice de consistance.

Indice de consistance Consistance du sol

IC = 0 Liquide

0 < IC < 1 Plastique

IC = 1 Solide plastique

IC > 1 Solide ou semi-solide L’indice de consistance de l’échantillon est 2,55. Donc le sol étudié est à l’état solide ou semi-solide d’après le tableau 57.

V.5. ESSAI PROCTOR MODIFIE.

V.5.1. Principe. Le poids volumique sec d’un sol varie en fonction de la teneur en eau et passe par un maximum. La teneur en eau qui correspond au poids volumique sec maximal du sol est appelée teneur en eau optimale.

L’essai consiste à déterminer pour des teneurs en eau croissantes les poids volumiques sec du sol obtenues en compactant chaque fois le matériau dans les mêmes conditions. L’échantillon ne doit pas contenir d’éléments supérieurs à 20 mm et le compactage se fait dans un moule normalisé, à l’aide d’une dame normalisée suivant un processus bien défini.

On trace sur un graphique la courbe représentative du poids volumique sec en fonction de la teneur en eau. Cette courbe présente un maximum dont l’abscisse est la teneur en eau optimale Proctor et l’ordonnée le poids volumique sec maximal correspondant.

V.5.2. Mode opératoire. Pour la prise d’échantillon, il faudra [9] échantillonner 22 kg de matériau pour remplir quatre moules (trois pour définir la courbe Proctor et un supplémentaire).

Le matériau, s’il est trop humide, [9] est partiellement desséché à l’air. S’il est trop sec, il est légèrement humidifié à une teneur en eau largement inférieure à la teneur en eau optimale supposée, de façon à éviter les pertes de fines et la ségrégation du matériau. Il est malaxé soigneusement pour homogénéisation. Après l’échantillonnage et le malaxage il faut suivre les étapes suivantes :

Peser le moule CBR sans embase ni disque d’espacement, puis monter l’ensemble embase et disque d’espacement et mettre en place un papier filtre.

65

Introduire la première couche de matériau et compacter à l’aide de la dame Proctor modifié en appliquant 55 coups en répétant huit fois le cycle suivant : six coups adjacents entre eux et la paroi du moule et septième coup au centre (le dernier cycle ne comportera pas de coup au centre). Scarifier légèrement la surface compactée à l’aide de la truelle ou de la spatule, puis introduire successivement les autres couches et recommencer les mêmes opérations de compactage et de scarification. Enlever la hausse après compactage, puis araser soigneusement le matériau excédentaire en partant du centre vers l’extérieur. Peser le moule sans embase et sans disque d’espacement à 5g près. Prélever deux échantillons, le premier dans la partie supérieure de l’éprouvette compactée, le second dans la partie inférieure après avoir enlevé l’embase. Déterminer les teneurs en eau sur ces prélèvements, la teneur en eau retenue est la moyenne sur les deux mesures.

Le premier point de la courbe étant ainsi obtenu, on recommence les mêmes opérations que précédemment après avoir ajouté une certaine quantité d’eau. On obtient ainsi le deuxième point de la courbe Proctor. Le troisième point sera obtenu en répétant les mêmes opérations après avoir ajouté la même quantité d’eau qu’entre la première et le deuxième.

V.5.3. Expression des résultats.

V.5.3.1. Calcul de la teneur en eau.

On calcule le poids du sol sec pS ainsi que le poids d’eau pη de chaque prélèvement. La teneur en eau de chaque échantillon prélevé est calculée par la formule :

pη W = × 100 pS

V.5.3.2. Calcul du poids volumique sec.

Par définition, le poids volumique sec est égal au rapport du poids sec de l’échantillon contenu dans une certaine quantité de sol au volume de ce même sol. Mais il existe une relation liant le poids volumique sec au poids volumique humide :

γ γ = h × 100 d 100 + W

Avec : γh : Poids volumique humide de l’échantillon

W : La teneur en eau précédemment calculée.

66

V.5.3.3. Présentation de résultats.

Les résultats de l’essai Proctor modifié dans le tableau ci-dessous et interprété par une courbe semi-logarithmique dit courbe Proctor (Figure 16).

Tableau 58: Résultats de l’essai Proctor Modifié.

Point N° 1 2 3 Tare N° JH 18 A Poids de la tare [g] 33,0 32,5 35,0 Poids matériau humide + tare [g] 415,0 429,5 376,0 Poids matériau sec + tare [g] 390,0 397,0 342,5 Poids d’eau [g] 25,0 32,5 33,5 Poids matériau sec [g] 357,0 364,5 307,5 Teneur en eau [%] 7,0 8,9 10,9 Poids d’eau ajoutée [CC] 170 350 530 N° de moule P2 P2 P2 Poids du moule [g] 3560,00 3560,00 3560,00 Poids matériau humide + moule [g] 8901,00 9140,00 9156,00 Poids matériau humide [g] 5341,00 5580,00 5596,00 Volume moule [m3] 2246,30 2246,30 2246,30 Poids volumique humide [kN/m3] 23,78 24,84 24,91 Poids volumique sec [kN/m3] 22,22 24,84 24,46

24 24

23 훾푑max=22.84KN/m3 23 22.81 22.46 22

) 22.22 3 22

(kN/m OPM

푑 21 훾 Wsat Wopt = 9,4 % 20

19 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 W [%]

Figure 16: Courbe Proctor Modifié et saturation de karaoky.

67

On a une courbe parabolique à concavité tourné vers le bas. Le poids volumique sec maximal est de 22,81 kN/m3 qui correspondent à une teneur en eau optimale de 9,4%.

La courbe de saturation est en fonction de la teneur en eau de saturation WS et du poids volumique sec γd, elle guide le tracé de la courbe Proctor, c’est une hyperbole équilatère ayant une équation :

100γS γd = 100 + WSγd

V.6. ESSAI C.B.R (CALIFORNIAN BEARING RATIO).

V.6.1. Principe. Le CBR est un essai de poinçonnement réalisé dans des conditions bien définies sur des échantillons moulés suivant la méthode Proctor avec des énergies et des teneurs en eau déterminées. L’eau jouant un rôle important sur la capacité portante des sols, le poinçonnement en laboratoire est réalisé soit à la teneur en eau naturelle, soit à une teneur en eau déterminée, après imbibition ou après saturation.

V.6.2. Mode opératoire.

V.6.2.1. Mise en eau pour imbibition à 4 jours

Compacter le matériau à la teneur en eau optimale pour avoir le poids volumique sec maximal. Monter l’échantillon sur la base muni d’un papier filtre sans le disque d’espacement. Placer le plateau de gonflement perforé et les anneaux de surcharges (2 anneaux de 2,265 kg) Fixer le comparateur sur le trépied porte comparateur, puis poser le moule sur des cales dans le bac d’imbibition. Noter la lecture initiale et mesurer chaque jour, les variations de la hauteur de l’échantillon.

V.6.2.2. Poinçonnement.

Après mise en imbibition, placer le moule sur le plateau de la presse de façon que le piston de poinçonnement et le moule soient sur le même axe. Fixer ensemble l’indicateur de cadence et comparateur, afin que la pointe du palpeur du comparateur vienne reposer sur le bord du moule. Mettre à zéro le comparateur et en marche l’indicateur de cadence, se mettre au volent de la presse et commencer le poinçonnement au moment où le rayon repère de l’indicateur de cadence vient se superposer à l’aiguille du comparateur. Il faut manœuvrer lentement le

68

volant de façon à maintenir en coïncidence l’aiguille du comparateur et le rayon de l’indicateur de cadence. Noter les charges lues sur l’anneau dynamométrique. Arrêter le poinçonnement quand on atteint un enfoncement de 7,50 mm et prélever deux échantillon à la surface de l’éprouvette et de chaque côté de l’empreinte laissée par le piston, pour déterminer la teneur en eau après compactage et poinçonnement.

V.6.3. Expression des résultats.

V.6.3.1. Mesure de l’indice de compacité.

Pour assurer l’obtention du poids volumique sec maximale lors du compactage, il est nécessaire de calculer le poids d’eau ajoutée et de vérifier si on a le teneur en eau optimale.

Tableau 59: Vérification de teneur en eau de compactage.

Teneur en eau avant compactage. Numéro de la tare S2 A6 Poids de la tare [g] 120,5 100,5 Poids totale humide [g] 1242,0 1235,0 Poids total sec [g] 1188,5 1180,0 Poids d’eau [g] 53,5 55,0 Poids de l’échantillon sec [g] 1068,0 1079,5 Teneur en eau Wi [%] 5,0 5,1 Teneur en eau moyenne [%] 5,1 Poids d’eau à ajouter/Wopt = 9,4. ∆W = Wopt − Wi 4,3 Poids humide de l’échantillon Ph [g] 9000,0 Poids sec Ps = Ph / (1 + Wi) [g] 8567,2 Poids d’eau ajoutée Pe = (Ps × ∆W) / 100 [g] 372,5 Teneur en eau de compactage. Numéro de la tare S27 C4 Poids de la tare [g] 31,5 32,5 Poids total humide [g] 303,5 326,5 Poids total sec [g] 280,0 301,5 Poids d’eau [g] 23,5 25,0 Poids de l’échantillon sec [g] 248,5 269,0 Teneur en eau [%] 9,5 9,3 Teneur en eau moyenne [%] 9,4 D’après ce tableau, on a eu le teneur en eau optimale qui est égale 9,4% lors du compactage. 69

Tableau 60: Indice de compacité.

Numéro du moule 5 Poids du moule [g] 3394,0 Poids totale humide [g] 8751,0 Poids humide de l’échantillon [g] 5357,0 Volume du moule [g] 2264,0 Poids volumique humide [kN/m3] 23,66 Teneur en eau moyenne [%] 9,4 Poids volumique sec [kN/m3] 21,63

Indice de compacité (γd/γdmax) × 100 [%] 94,7 V.6.3.2. Mesure de gonflement.

Tableau 61: Indice de gonflement et teneur en eau après imbibition.

Teneur en eau après imbibition. Numéro de la tare T5 F13 Poids de la tare [g] 32,0 31,5 Poids totale humide [g] 300,0 322,0 Poids totale sec [g] 272,5 292,0 Poids d’eau [g] 27,5 30,0 Poids de l’échantillon sec [g] 240,5 260,5 Teneur en eau [%] 11,4 11,5 Teneur en eau moyenne [%] 11,5 Caractéristiques pondérales des moulages. Numéro du moule/hauteur 5 124,5 Poids du moule [g] 3394,0 Poids totale humide [g] 8854 Poids humide de l’échantillon [g] 5460 Volume finale Vf = Vi (1+∆h/h) 2264,5 Poids volumiques humide [g] 24,11 Teneur en eau moyenne [%] 11,5 Poids volumique sec [kN/m3] 21,62 Mesure de gonflement. Gonflement absolu ∆h : 0,05mm Gonflement relatif (∆h / h)×100 : 0,04% Le gonflement relatif après 96 heures d’imbibition est de 0,04 %. Ce sol est insensible à la variation climatique (phénomène de retrait et de gonflement). C’est un bon sol pour construction routière.

70

V.6.3.3. Mesure de l’indice portant C.B.R.

Le résultat de l’enfoncement par l’appareil C.B.R après 96 heures d’imbibition est donné dans le tableau ci-dessous. On compare, dans le Tableau 63, les valeurs de l’indice portant C.B.R à 2,5 mm d’enfoncement et celle de 5,0 mm, la valeur prise en compte est celle la plus grande.

Tableau 62: Résultat de poinçonnement à 96 heures.

Enfoncements [mm] Effort d’enfoncement 25 coups Lecture anneau Force [Kg] 0,20 2,5 50 0,40 6 120 0,60 10 200 0,80 14 280 1,00 17,5 350 1,25 21 420 1,50 24 489 2,00 29 580 2,50 33,5 670 3,00 37 740 3,50 40,5 810 4,00 43,5 870 4,50 46,5 930 5,00 49 980 5,50 52 1040 6,00 54 1080 6,50 56,5 1130 7,00 59 1180 7,50 61,5 1230 Tableau 63: Valeurs de l’indice portant C.B.R.

Enfoncement [mm] Formule Application numérique I.CBR 2,5 F(2,5) 670 50

13,51 13,51 5,0 F(5,0) 980 48

20,265 20,265 L’indice portant de ce sol est 50. Du point de vue mécanique, il est un bon matériau pour construction routière.

71

V.7. CLASSIFICATION GEOTECHNIQUE DES SOLS.

Le détail pour chaque classification se trouve en ANNEXE C.

V.7.1. Classification GTR 92. La classification GTR 92 ou Guide des Terrassements Routières consiste à trouver une corrélation entre la valeur de l’indice de plasticité, la valeur du bleu de méthylène et le pourcentage de fines. Les paramètres à retenir se rangent en trois catégories [12] : paramètre de nature, paramètre de comportement et d’état. Selon la classification GTR 92, l’échantillon est classé comme B5.

V.7.2. Classification LPC. La classification L.P.C (laboratoire pont et chaussée) permet de distinguer la classe de sol à la propriété mécanique qui est liée à la valeur de bleu. Suivant cette classification l’échantillon appartient dans la classe de grave argile noté GA.

V.7.3. Classification HRB. La classification H.R.B (Highway Research Board) est une classification basée à la fois sur la granulométrie et la plasticité, elle a une grande importance dans la technique routière. Cette classification est beaucoup plus utilisée en France. D’après cette classification l’échantillon appartient à la classe A2-4 qui est un mélange de graviers limoneux avec des sables argileux.

72

CHAPITRE VI : ETUDE DE FAISABILITE EN TECHNIQUE ROUTIERE.

VI.1. GENERALITES SUR LES CHAUSSES.

Une chaussée est une structure plane, conçue et dimensionnée pour garantir l’écoulement du trafic dans de bonnes conditions de visibilité, de sécurité et de confort pour les usagers. On distingue deux types de chaussées : les chaussées revêtues et les chaussées non revêtues.

VI.1.1. Les chaussées revêtues. Une chaussée revêtue est une chaussée constituée d’une superposition de couches de matériaux dont l’ensemble est appelé superstructure et reposant sur une infrastructure.

Dans l’infrastructure, il y a la plate-forme et la couche de forme en cas de remblai. Pour la superstructure, il y a la couche de fondation, la couche de base et la couche de revêtement.

VI.1.2. Les routes en terres. Une route en terre est une route qui n’a pas reçu de revêtement en matériaux bitumineux, c’est-à-dire la couche de base en MS (matériaux sélectionné) est directement utilisée comme couche de roulement sans aucune protection.

V.I.3. Fonctionnement mécanique et modélisation. Un véhicule transmet une charge sous forme de forces verticales par l’intermédiaire des pneumatiques. Le sol n’étant pas assez porteur, il est donc nécessaire d’imposer un écran qui aura pour but de réduire et de repartir les charges. Selon le mode de fonctionnement mécanique de la chaussée, on a des chaussées souples, des chaussées semi-rigides et des chaussées rigides.

V.I.3.1. Les chaussées souples.

Elles sont constituées d’une couche bitumineuse en surface au-dessus d’une couche de base et d’une couche de fondation en matériaux granulaires traités ou non.

La chaussée souple distribue les efforts de surface à travers les couches de base et de fondation. Cette distribution se fait de façon à ce que l’effort sur la plateforme soit compatible avec la résistance de l’infrastructure et du sol support.

Couche de roulement en béton bitumineux Couche de base en matériaux granulaires traité ou non Couche de fondation en matériaux granulaires traité ou non Plate-forme Figure 17: Structure d’une chaussée souple.

73

En général, les routes en terres à Madagascar, sont constituées par une couche de roulement en matériaux sélectionnés, reposant sur une plate-forme. Du point de vue mécanique, les routes en terres ont le même mode de transfert de charges que les chaussées souples.

Couche de roulement en matériaux sélectionnés Plate-forme Figure 18: Structure d’une route en terre.

V.I.3.2. Les chaussées semi-rigides.

Une chaussée semi-rigide est une chaussée avec une couche de surface en béton bitumineux reposant sur une couche de base en matériaux stabilisées aux liants hydrauliques et une couche de fondation granulaire.

Les couches bitumineuses assurent la qualité d’uni de surface et la limitation de la remontée des fissures transversales de la couche de matériaux traités en liants hydraulique. La couche de base diffuse et attenue les efforts transmis de par sa rigidité élevée offerte par le liant hydraulique.

Couche de roulement en béton bitumineux Couche de base en matériaux stabilisées aux liants hydrauliques Couche de fondation en matériaux granulaires Plate-forme Figure 19: Structure d’une chaussée semi-rigides.

V.I.3.3. Les chaussées rigides.

Elles sont constituées d’une dalle de béton en ciment (BC) reposant directement sur la couche de fondation ou sur la couche de forme.

La dalle de béton joue un double rôle : elle est à la fois la surface de roulement et la couche de base. Elle repartit les efforts de surface dus aux charges de cisaillement sur une large surface afin d’éviter une déformation sur la couche de fondation ou sur l’infrastructure.

Couche de roulement en béton de ciment Couche de fondation Plate-forme Figure 20: Structure d’une chaussée rigide.

74

VI.2. VERIFICATION D’APTITUDE DU KARAOKY.

En général les graveleux latéritiques sont utilisés en couche de fondation ou en couche de base pour les chaussées revêtues et couche de roulement pour les routes en terre.

VI.2.1. Vérification d’aptitude en tant que couche de fondation. Le tableau suivant compare les valeurs de différents paramètres sur le karaoky aux résultats référentiels, pour juger son aptitude en tant que couche de fondation.

Tableau 64: Aptitude de karaoky en couche de fondation.

Paramètres Matériau de référence Karaoky Dmax [mm] < 60 40,0 Pourcentage de fine % F 10 à 35 18 Indice de plasticité Ip ≤ 12 10,8 Poids volumique sec [kN/m3] > 20 22,84 Indice Portant CBR I.CBR > 30 50 Gonflement [%] ≤ 1 0,04

120

100

80

60 Mini Maxi Tamisat [%] Tamisat 40 Karaoky 20

0 100 10 1 0.1 0.01 Dimension de tamis [mm]

Figure 21: Fuseau granulométrique pour matériau en couche de fondation.

Ce matériau est plus ou moins apte en tant que couche de fondation. De plus, les granulats à granulométrie plus ouverte contenant moins de particules fines sont moins sensibles à l’humidité et constituent des granulats de fondation routière de bonne qualité.

VI.2.2. Vérification d’aptitude en tant que couche de base. Pour juger l’aptitude de ce matériau en tant que couche de base, il faut vérifier les conditions dans le tableau ci-dessous. 75

Tableau 65: Aptitude du karaoky en couche de base.

Paramètres Matériau de référence Karaoky Dmax grain [mm] < 60 40,0 Pourcentage de fine % F 10 à 35 18 Indice de plasticité Ip ≤ 20 10,8 Poids volumique sec [kN/m3] > 20 22,84 Indice Portant CBR I.CBR > 80 50 Gonflement [%] ≤ 1 0,04

120

100

80

60 Mini Maxi Tamisat [%] Tamisat 40 Karaoky 20

0 100 10 1 0.1 0.01 Dimension de tamis [mm]

Figure 22: Fuseau granulométrique pour matériau en couche de base.

Ce matériau n’a pas les conditions d’exigence minimale pour matériau en couche de base. Sa granulométrie n’est pas à l’intérieur du fuseau granulométrique, sa performance mécanique (indice portant CBR) est jugée insuffisante.

Il est possible de corriger graphiquement la granulométrie ou en calculant les proportions de chaque constituant de granulométrie connue pouvant permettre d’obtenir le matériau désiré, le mélange de deux sols peut être utilisé pour corriger la granulométrie [10].

L’amélioration au ciment est une technique qui permet d’avoir un C.B.R correspondant au besoin, c’est l’objet du prochain chapitre.

VI.2.3. Vérification d’aptitude en tant que couche de roulement. Il faut que ce matériau ait les caractéristiques géotechniques requises avant de le classer comme couche de roulement pour les routes en terre.

76

Tableau 66: Aptitude du karaoky en couche de roulement.

Paramètres Matériau de référence Karaoky Dmax [mm] < 60 40,0 Pourcentage de fine % F 10 à 35 18 Indice de plasticité Ip ≤ 15 10,8 Poids volumique sec [kN/m3] > 19 22,84 Indice Portant CBR I.CBR > 30 50 Gonflement [%] ≤ 1 0,04

120

100

80

60 Mini Maxi

Tamisat [%] Tamisat 40 Karaoky 20

0 100 10 1 0.1 0.01 Dimension de tamis [mm]

Figure 23: Fuseau granulométrique pour matériau en couche de roulement.

Ce sol est un très bon matériau pour couche de roulement, sa performance mécanique est largement au-dessus de la condition exigée. L’indice de plasticité montre qu’il est peu plastique donc la glissance en saison de pluie est moins élevée [11].

Malgré la pluviométrie de la région, selon l’expérience vécue sur les routes constituant ces matériaux, après 4 à 5 ans de service, la route devient en très mauvais état et impraticable. La nanotechnologie Zydex rend le sol imperméable [13], augmente son indice portant C.B.R, est une solution pour minimiser les dégradations de routes en terre et d’augmenter leurs durées de vie.

On étudie l’utilisation de la nanotechnologie Zydex dans le chapitre VIII, pour analyser les avantages de son utilisation et de faire une étude de rentabilité dans la partie III.

77

CHAPITRE VII : AMELIORATION DU KARAOKY AU CIMENT.

VII.1. GENERALITES SUR LA TECHNIQUE D’AMELIORATION.

VII.1.1. Historique. Les premières expériences ont été menées dans les années 50 aux Etats Unis et en France. Depuis 1985, cette technique n’a cessé de gagner en intérêt et aujourd’hui, elle démontre toute son efficacité. En dehors des pays mentionnés, cette technique est utilisée partout ailleurs dans le monde surtout dans les zones où les matériaux de bonne qualité pour les couches de base et de fondation sont rares. Cette évolution importante est due aux plusieurs facteurs comme :

Une meilleure connaissance des caractéristiques mécaniques des matériaux stabilisés au ciment ainsi que du comportement de chaussées semi-rigides Une utilisation de nouvelles machines plus puissantes avec une plus grande profondeur de travail, de meilleures capacités de mélange et de plus hauts rendements, ce qui permet une finition et un coût moindre L’impulsion principale est sans conteste la bonne adéquation entre d’une part les avantages environnementaux et d’autre part le souci croissant pour un meilleur respect du milieu.

VII.1.2. Principe. Le ciment incorporé à un sol développe un réseau de liaisons entre les grains qui les composent. La réaction d’hydratation du ciment présente l’avantage d’une évolution rapide, ce qui permet d’obtenir les résistances mécaniques nécessaires dans un délai court.

VII.1.3. Le matériau à mettre en œuvre. Le graveleux améliorés au ciment sont utilisés en couche de base [14] pour les trafics T1 ou T2. Ainsi qu’en couche de fondation dans le cas de trafics importants (supérieurs ou égale à T3) pour lesquels [14] une couche de base en grave ciment ou en grave bitume est prévu, on peut avoir l’intérêt à rigidifier la couche de fondation pour éviter un trop grand écart de modules entres les deux couches.

Les caractéristiques des matériaux susceptibles d’être traités sont dans le tableau suivant. En comparant les caractéristiques du karaoky, il est susceptible d’être traité.

Tableau 67: Propriétés des matériaux à traité.

Paramètres Reference Karaoky Dimension maximale [mm] 10 à 50 40 Pourcentage de fine % F inférieur à 35 18 Indice de plasticité inférieur à 25 10,81

78

VII.1.4. Le dosage en liant. Le dosage en liant, [14] qui est de l’ordre de 2 % est défini par des essais au laboratoire et augmenté de 0,5 % à la réalisation du chantier.

Les caractéristiques optimales du compactage du mélange seront étudiées dans des moules Proctor, les conditions de préparation de cure et de poinçonnement des échantillons sont conformes aux modes opératoires du CEBTP.

Le matériau amélioré sera considéré comme acceptable [14] si le CBR correspondant à 95 % de la densité OPM (Optimum Proctor Modifié), après trois jours de cure à l’air, à la température ambiante et à 4 jours d’immersion, est supérieur à 100.

VII.1.5. Mise en œuvre.

VII.1.5.1. Couche de fondation.

Le mélange sera réalisé in situ ou en centrale et le répandage au bouteur ou à la niveleuse sur une épaisseur de 25 cm par couche compactée.

La teneur en eau de compactage sera comprise entre Wopm et Wopm-2, on devra obtenir 95 % de la densité OPM. Le compactage sera effectué au rouleau vibrant et au compacteur à pneus (charge supérieurs à 5 tonnes par roue avec pression supérieurs à 5 bars) moins de 4 heures après malaxage. Le nombre de passe, à préciser sur planches d’essai, sera de l’ordre de 5 à 8 pour le vibrant et de 15 à 20 pour le rouleau à pneus.

La couche de base [14] ne sera pas mise en place avant un délai de 48 heures après compactages.

VII.1.5.2. Couche de base.

La fabrication du mélange [14] se fera en place avec de moyens puissant (pulvimixer de plus de 100 chevaux, par exemple) ou en centrale pour les trafics T1 et T2 et exclusivement en centrale pour les trafics plus importants.

Le répandage se fera à la niveleuse, au finisseur ou à la machine à coffrage glissant pour les trafics T3 et T4.

La teneur en eau de compactage sera comprise entre Wopm et Wopm-2. Le compactage se fera dans les 2 ou trois heures par la combinaison d’un vibrant lourd et d’un rouleau à pneu (charge par roue supérieure à 4 tonnes). On devra atteindre au moins 95 % du poids volumique sec optimal.

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Un enduit de cure constitué par une émulsion cationique contenant de 300 à 500 g de bitume résiduel au m2 sera répandu dans un délai maximal de quatre heures après le compactage. Le trafic de chantier sera interdit pendant au moins 48 heures et de préférence pendant 7 jours [14].

VII.2. AVANTAGE DU TECHNIQUE D’AMELIORATION AU CIMENT.

L’amélioration au ciment présente de nombreux avantages techniques, économiques, écologiques et environnementaux.

VII.2.1. Les avantages techniques. L’amélioration des sols au ciment permet d’avoir de nouvelles performances mécaniques comparables à celles d’une grave-ciment. Cette technique assure une bonne répartition des charges sur le support, à cause de la rigidité de la nouvelle structure et que l’alternance de période chaud et pluviale n’influant pas le comportement du sol amélioré.

VII.2.2. Les avantages économiques. L’amélioration des sols au ciment est une technique d’amélioration à froid, donc utilise peu d’énergie. L’utilisation de cette technique d’amélioration est très économique, à cause de la faible durée des travaux, le coût de son exploitation et de ses frais de transport est moins couteux comparé aux autres matériaux. L’augmentation du CBR diminue les volumes de matériaux utilisés.

VII.2.3. Les avantages écologiques et environnementaux. Le travail à froid réduit la pollution et le rejet de vapeurs nocives dans l’atmosphère. Cette technique permet une importante économie d’énergie globale, par la réduction des matériaux à transporter, des matériaux à mettre en décharge et une réduction de la fatigue du réseau routier adjacent au chantier.

VII.3. ESSAIS SUR LE KARAOKY AMELIORE AU CIMENT.

VII.3.1. Principe. L’objectif c’est d’étudié l’évolution de la performance du karaoky en fonction de pourcentage du ciment ajouté.

Dans le cadre de cette étude, on à réaliser les essais mécanique (essai Proctor modifié et essai d’indice portant CBR après 4 jours d’imbibition) dont le but c’est de la comparer au résultat obtenu lors de l’essai à l’état naturel. Pour bien analyser, on a amélioré le karaoky dans trois pourcentages, différents, du poids du sol sec.

VII.3.2. Mode opératoire. Au laboratoire le mélange sol-ciment se fait à l’aide d’une pelle de façon à obtenir un échantillon homogène et d’éviter la perte de fine (ciment et élément inferieurs à 0,008 mm). 80

VII.3.3. Résultats des essais.

VII.3.3.1. Karaoky améliorée à 1 % de ciment.

La courbe Proctor, illustré par le Figure 24, montre que le karaoky amélioré à 1 % de ciment a un poids volumique sec de 22,92 kN et une teneur en eau optimale de 9,4 %.

Tableau 68: Résultats de l’essai Proctor Modifié, karaoky + 1 % de ciment.

Point N° 1 2 3 Tare N° S7 9 14 Poids de la tare [g] 32,5 32,5 32,0 Poids matériau humide + tare [g] 435,0 384,5 349,5 Poids matériau sec + tare [g] 409 355,0 318,0 Poids d’eau [g] 26,0 29,5 31,5 Poids matériau sec [g] 376,5 322,5 286,0 Teneur en eau [%] 6,9 9,1 11,0 Poids d’eau ajoutée [CC] 190 370 550 N° de moule P2 P2 P2 Poids du moule [g] 3560,00 3560,00 3560,00 Poids matériau humide + moule [g] 8900,00 9175,00 9175,00 Poids matériau humide [g] 5340,00 5615,00 5615,00 Volume moule [m3] 2246,30 2246,30 2246,30 Poids volumique humide [kN/m3] 23,77 25,00 25,00 Poids volumique sec [kN/m3] 22,24 22.90 22.52

24

훾푑max=22.92KN/m3 23 23 22.9

22 22.24 22.52 22

21 (KN/m3) OPM

푑 21 훾 Wsat Wopt = 9,4 % 20

19 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 W[%]

Figure 24: Courbe Proctor Modifié et saturation, karaoky + 1 % de ciment. 81

Les tableaux en ANNEXE B.3 montre le résultat de l’indice de compacité et le mesure du gonflement après 4 jours d’imbibition. Mais le tableau ci-dessous montre le résultat de l’enfoncement sur l’appareil CBR, après amélioration à 1 % de ciment.

Tableau 69: Résultat de poinçonnement à 96 heures, karaoky + 1 % de ciment.

Enfoncements [mm] Effort d’enfoncement 25 coups Lecture anneau Force [Kg] 0,20 4 80 0,40 10 200 0,60 17 340 0,80 24 480 1,00 30.5 610 1,25 36 720 1,50 43 860 2,00 51.5 1030 2,50 60 1200 3,00 67 1340 3,50 74 1480 4,00 43,5 1600 4,50 80 1700 5,00 85 1800 5,50 90 1900 6,00 95 1980 6,50 99 2070 7,00 103,5 2160 7,50 108 2260 Le suivant tableau montre les valeurs de l’indice portant CBR de l’échantillon après avoir ajoutée un pourcent de ciment.

Tableau 70: Valeurs de l’indice portant C.B.R, karaoky + 1 % de ciment.

Enfoncement [mm] Formule Application numérique I.CBR 2,5 F(2,5) 1 200 89

13,51 13,51 5,0 F(5,0) 1 800 89

20,265 20,265 L’indice portant C.B.R du karaoky après ajout d’un pourcent de ciment devient 89.

82

VII.3.3.2. Karaoky améliorée à 2 % de ciment.

Ci-après, un tableau qui montre le résultat de l’essai Proctor modifié sur le karaoky amélioré à 2 % de ciment. La courbe Proctor sur le Figure 25, montre que le poids volumique sec devient 22,88 kN et la teneur en eau égale 9,3 %.

Tableau 71: Résultats de l’essai Proctor Modifié, karaoky + 2 % de ciment.

Point N° 1 2 3 Tare N° T7 GK 40 Poids de la tare [g] 32,5 33,0 31,5 Poids matériau humide + tare [g] 370,5 352,5 346,5 Poids matériau sec + tare [g] 347,5 324,5 314,0 Poids d’eau [g] 23,0 28,0 32,5 Poids matériau sec [g] 315,0 291,5 282,5 Teneur en eau [%] 7,3 9,6 11,5 Poids d’eau ajoutée [CC] 430 530 630 N° de moule P2 P2 P2 Poids du moule [g] 3560,00 3560,00 3560,00 Poids matériau humide + moule [g] 8923,00 9186,00 9135,00 Poids matériau humide [g] 5363,00 5626,00 5575,00 Volume moule [m3] 2246,30 2246,30 2246,30 Poids volumique humide [kN/m3] 23,87 25,05 24,82 Poids volumique sec [kN/m3] 22,25 22.85 22.26

24

훾푑max=22.88KN/m3 23 22.85 23 22.26 22.25 22 22 21

(KN/m3) OPM

푑 21 훾 Wsat Wopt = 9,3 % 20

19 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 W [%]

Figure 25: Courbe Proctor Modifié et saturation, karaoky + 2 % de ciment.

83

Après avoir ajouté 2 % de ciment sur le karaoky, le poinçonnement sur l’appareil C.B.R donne les résultats suivant.

Tableau 72: Résultat de poinçonnement à 96 heures, karaoky + 2 % de ciment.

Enfoncements [mm] Effort d’enfoncement 25 coups Lecture anneau Force [Kg] 0,20 8 160 0,40 17 340 0,60 26 520 0,80 34 680 1,00 42 840 1,25 50 1000 1,50 57 1140 2,00 68 1360 2,50 76,5 1530 3,00 86 1720 3,50 93 1860 4,00 98 1960 4,50 104 2080 5,00 109,5 2190 5,50 114 2280 6,00 119 2380 6,50 123 2460 7,00 127 2540 7,50 131 2620 Le Tableau 73, compare la valeur de l’indice portant C.B.R à 2,5 mm et à 5,0 mm. Le CBR à 5,0 mm d’enfoncement est de 108 alors qu’à 2,5 mm on a un CBR de 113. La valeur à considérer est la plus grande de ces deux valeurs, donc on a un C.B.R de 113 après amélioration de 2 % au ciment.

Tableau 73: Valeurs de l’indice portant C.B.R, karaoky + 2 % de ciment.

Enfoncement [mm] Formule Application numérique I.CBR 2,5 F(2,5) 1 530 113

13,51 13,51 5,0 F(5,0) 2 190 108

20,265 20,265

84

VII.3.3.3. Karaoky améliorée à 3 % de ciment.

Tableau 74: Résultats de l’essai Proctor Modifié, karaoky + 3 % de ciment.

Point N° 1 2 3 Tare N° I N 4’ Poids de la tare [g] 31.5 37,0 31,5 Poids matériau humide + tare [g] 350,0 350,5 344,0 Poids matériau sec + tare [g] 327,5 322,5 311,0 Poids d’eau [g] 22,5 28,0 33,0 Poids matériau sec [g] 296,0 280,5 279,5 Teneur en eau [%] 7,6 9,8 11,8 Poids d’eau ajoutée [CC] 430 530 630 N° de moule P2 P2 P2 Poids du moule [g] 3560,00 3560,00 3560,00 Poids matériau humide + moule [g] 8989,00 9196,00 9113,00 Poids matériau humide [g] 5429,00 5636,00 5553,00 Volume moule [m3] 2246,30 2246,30 2246,30 Poids volumique humide [kN/m3] 24,17 25,09 24,72 Poids volumique sec [kN/m3] 22,46 22,85 22,11 La figure ci-dessous interprète graphiquement les résultats de l’essai Proctor sur le karaoky améliorée à 3 % de ciment.

24 23 훾푑max=22.84KN/m3 23 22.81

22.46 22 22 22.22 21

(KN/m3) OPM

푑 21 훾 Wopt = 9,4 % Wsat 20

19 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 W%

Figure 26: Courbe Proctor Modifié et saturation, karaoky + 3 % de ciment.

En exploitant cette figure, on a un poids volumique sec maximal de 22,81 kN/m3 qui correspond à la teneur en eau optimale de 9,4%.

85

Les tableaux de vérification de la teneur en eau de compactage, de mesure d’indice de compacité ainsi que du gonflement après imbibition se présente en ANNEXE B.5. Mais le tableau ci-dessous montre les résultats de poinçonnement sur le karaoky plus 3 % de ciment.

Tableau 75: Résultat de poinçonnement à 96 heures, karaoky + 3 % de ciment.

Enfoncements [mm] Effort d’enfoncement 25 coups Lecture anneau Force [Kg] 0,20 7 140 0,40 15 300 0,60 23 460 0,80 32 640 1,00 41 820 1,25 49 980 1,50 59 1180 2,00 72 1440 2,50 81 1620 3,00 91 1820 3,50 100 2000 4,00 107 2140 4,50 114 2280 5,00 120 2400 5,50 125 2500 6,00 130 2600 6,50 134 2680 7,00 139 2780 7,50 144 2880 Tableau 76: Valeurs de l’indice portant C.B.R, karaoky + 3 % de ciment.

Enfoncement [mm] Formule Application numérique I.CBR 2,5 F(2,5) 1 620 120

13,51 13,51 5,0 F(5,0) 2 400 118

20,265 20,265 Après amélioration à 3 % de ciment, on a un indice portant CBR de 120 qui correspond à un enfoncement de 2,5 mm de piston sur l’échantillon compacté dans un moule CBR à un teneur en eau optimale et imbibé pendant 4 jours dans un bac d’imbibition.

86

VII.4. SYNTHESE DES RESULTATS DES ESSAIS SUR KARAOKY.

VII.4.1. Synthèse des résultats avant et après amélioration. Le tableau suivant donne une vue globale sur les résultats des essais réalisé avant et après amélioration à différents pourcentages.

Tableau 77: Synthèse des résultats des essais avant et après amélioration.

3 Etat du sol γS[KN/m ] Proctor CBR

γdmax Wopt[%] IC Wf [%] G [%] I.CBR [kN⁄m3] [%] Karaoky naturel 31,7 22,8 9,4 94,7 11,5 0,04 50 Karaoky + 1% ciment 31,2 22,9 9,3 94,6 11,3 0,02 89 Karaoky + 2% ciment 31,3 22,9 9,3 95,1 11,3 0,01 113 Karaoky + 3% ciment 31,0 22,9 9,2 94,8 10,9 0,02 120 VII.4.2. Poids volumiques des particules solides. La synthèse de résultats montre qu’il y a diminution de poids volumiques des particules solides. Par définition, le poids volumique est le poids par une unité de volume. Donc c’est normal s’il y a diminution parce que le poids volumique de particules de ciment est très faible comparé au poids volumique du karaoky.

VII.4.3. Teneur en eau optimale. On remarque que la teneur en eau optimale diminue après amélioration. Cette diminution est due à l’absorption d’eaux nécessaires pour la prise de ciment. Plus on augmente le pourcentage de ciment, plus la quantité d’eaux nécessaires à la prise de ciment augmente donc plus la teneur eau diminue.

VII.4.4. Indice de compacité et indice portant C.B.R. Si un sol contient trop de fine ou ne présente que quelque pourcentage seulement, il est difficile d’avoir le 95 % de l’Optimum Proctor Modifié. Le karaoky est un sol graveleux, il ne présente que 18 % de fine ce qui rend difficile l’obtention de 95 % de l’OPM. En ajoutant une certaine quantité de fine (cas de 2 % de ciment), on obtient le 95 % de l’Optimum Proctor Modifié. On a conclu que le dosage de 2 % est le dosage idéal pour avoir un indice de compacité de 95 %.

Les valeurs de CBR après amélioration sont largement au-dessus de celle de CBR à l’état naturel. Cette évolution est due à l’incorporation du taux de ciment dans le matériau. Techniquement, on peut utiliser le karaoky amélioré à 2 % et à 3 % en couche d’assise. Mais pour de raison économique, il est recommandé de l’utiliser à 2 % de ciment, de plus Il n’y a pas de grande différence entre CBR à 2 % et celle à 3 % de ciment. 87

CHAPITRE VIII : AMELIORATION PAR LE PRODUIT TERRASIL.

VIII.1. PRESENTATION DU PRODUIT TERRASIL.

Les nanotechnologies Zydex (ANNEXE D) ont pour objectifs de rendre un sol imperméable, de réduire l’expansion et de stabiliser tout type du sol pour augmenter sa performance mécanique [13]. Ils s’agissent des technologies écologiques qui permettent l’optimisation de la conception et permettant une réduction profitable du coût de construction.

Le produit Terrasil est un produit chimique non lessivable à base de nanotechnologie, c’est un des produits Zydex. Il s’agit [13] d’un additif pour sols dont son rôle est :

Assurer la résistance à l’eau et la stabilité du sol, Réduire la perméabilité à l’eau du sol jusqu’à 10-8 cm/s Assurer la perméabilité à la vapeur à 100 % Améliorer l’indice portant CBR jusqu’à 100 ou plus avec 1 % de ciment Eviter l’érosion et rendre le sol résistant à l’eau sur les accotements et les pentes du remblai.

VIII.2. AVANTAGES TECHNIQUES DE L’UTILISATION DU TERRASIL.

VIII.2.1. Réduction de l’expansion. Le sol hydraté développe horizontalement et verticalement en créant la pression de gonflement dans les bases du sol grâce à l’absorption d’eau, provoquant une ondulation et peut aussi conduire à la fissuration des couches supérieures.

Terrasil réduit l’expansion de 90 % avec un dosage de 0,5 à 1 kg par m3 pour les sols qui ont un indice de plasticité varient de 5 à 40 [13].

VIII.2.2. Imperméabilisation du sol. La solution de Terrasil (1/300 litres dilué avec l’eau) appliquer à 3 l/m2 peut imperméabiliser jusqu’à 10 mm de profondeur du sol et réduire la perméabilité jusqu’à 10-8 cm/s.

Tableau 78: Résultats, amélioration de perméabilité par le produit Terrasil.

Energie de compactage 10 coups 25 coups Limon argileux Naturel Avec Terrasil Naturel Avec Terrasil Indice de vide 0,706 0,631 0,631 0,591 Perméabilité K [cm/s] 3,5.10-4 1,1.10-5 2,9.10-4 2,1.10-6 Argile très plastique Naturel Avec Terrasil Naturel Avec Terrasil Indice de vide 1,000 1,028 0,933 0,946 Perméabilité k [cm/s] 8,6.10-5 4,3.10-5 9,1.10-6 2,1.10-5 Source : LNTPB.

88

Le Terrasil rend le sol imperméable, donc il maintient constante le CBR en toute saison. En utilisant le produit Terrasil, la plate-forme de la chaussée reste sèche tout au long de la saison des pluies grâce à la réduction d’infiltration de 99,5 %.

VIII.2.3. Augmentation de performance mécanique.

VIII.2.3.1. Effet de la stabilisation en Terrasil.

Terrasil stabilise tout type de sols pour améliorer sa résistance, sa capacité portante c’est- à- dire augmente leur indice portant CBR. Jusqu’à 100. Si on l’utilise avec ajout d’un pourcent de ciment, on peut avoir un indice portant CBR supérieurs à 100 [13].

VIII.2.3.2. Dosage pour la stabilisation.

Le dosage de Terrasil varie entre 0,5 à 1 kg/m3 du sol, [13] le choix du dosage dépend du pourcentage de particule fine et du gonflement après 4 jours d’imbibition ou de la teneur en argile. Selon la fiche technique, pour la stabilisation :

Plus le pourcentage des fines est élevé, plus le dosage en Terrasil est élevé (1 kg/m3) Plus le pourcentage des fines est moins élevé, plus le dosage en Terrasil est moins élevé (0,5 kg/m3).

VIII.2.3.3. Résultat de l’essai CBR sur karaoky stabilisé par Terrasil.

Le tableau ci-dessous compare le résultat de l’essais CBR, sur karaoky, avant et après stabilisation en Terrasil.

Tableau 79: Résultat de l’essais CBR sur karaoky stabilisé en Terrasil.

Enfoncement Force [kg] Formule Application I.CBR [mm] numérique Karaoky à l’état naturel 2,5 580 F(2,5) 1 200 43

13,51 13,51 5 920 F(5,0) 1 800 45

20,265 20,265 Karaoky dosé de la solution Terrasil à 20 l/m3 2,5 1 189 F(2,5) 1 189 88

13,51 13,51 5 1 978 F(5,0) 1 978 98

20,265 20,265

89

VIII.3. AVANTAGES ECONOMIQUE DE L’UTILISATION DU TERRASIL.

VIII.3.1. Utilisation en couche d’assise. Selon Vivek Kane, vice-président exécutif de l’entreprise Zydex [15], la stabilisation de matériaux granulaire en couche de base ou de fondation conduit à une diminution de l’utilisation de granulats d’où la réduction des coûts.

VIII.3.2. Impérmeabilisation des routes en terre. Pour la route en terre, la cause de toutes dégradations est l’infiltration d’eau sur la plate- forme et à la base de la couche de roulement en matériau sélectionné. La plate-forme devient vulnérable, c’est-à-dire sa capacité portante diminue à cause de la variation de la teneur en eau due à l’infiltration d’eau, alors que la variation de la capacité portante entraine une ondulation.

En analysant l’évolution de chaque type de dégradations, on peut dire que l’utilisation de la produit Terrasil est la solution adéquate pour minimiser les dégradations et d’augmenter la durée de vie de route en terre avec réduction de demande d’entretien.

VIII.4. TECHNIQUE D’UTILISATION DE TERRASIL.

VIII.4.1. Impérmeabilisation.

VIII.4.1.1. Vérification de la qualité d’eau.

Ajouter 10 g de Terrasil dans 1 litre d’eau dans un bécher propre sous agitation manuelle. Agiter continuellement durant 2 à 5 minutes, jusqu’à ce que Terrasil se dissout, pour obtenir une solution claire et transparente. Une solution blanchâtre indique la mauvaise qualité de l’eau, vérifier encore une fois en utilisant d’autre qualité.

VIII.4.1.2. Préparation de la solution.

Remplir le réservoir avec de l’eau à 25 % de sa capacité. Ajouter de l’eau et le Terrasil simultanément jusqu’à ce que le réservoir d’eau soit rempli à 75 % de sa capacité. Remplir l’équilibre de 25 % d’eau pour remplir le réservoir d’eau afin d’assurer un mélange homogène.

Le taux de viscosité de Terrasil peut augmenter à basse température. Avant d’ajouter le Terrasil, assurer que la température est entre 15 à 20 °C pour qu’il soit facilement écoulé.

90

Figure 27: Mélange progressif d’une solution de Terrasil.

VIII.4.1.3. Imperméabilité multicouche.

A. Dilution et Taux de repandage pour imperméabilité multicouche.

Préparer quatre parcelles de 1 m2 sur le sol préalablement compacté à 95 % de l’OPM. Préparer quatre différentes solutions de Terrasil avec les ratios suivant : 1/300, 1/400, 1/500 et 1/600. Répandre chaque solution sur chaque parcelle jusqu’à la saturation et enregistrer la quantité de la solution pour consumer. Laisser les parcelles complètement sèches, identifier les parcelles qui répondent aux critères et exploiter la surface de ces parcelles jusqu’à 5 mm de profondeur pour vérifier l’imperméabilité. Choisir un ratio de dilution, en basant aux point de vue économique et technique.

B. Application de l’imperméabilité multicouche.

Le répandage s’effectue en deux étapes après la préparation de la solution Terrasil et le compactage de sol à imperméabilisé :

Premier répandage : 65 % de la quantité totale Deuxième répandage : 35 % de la quantité totale.

Faire sécher le premier répandage pendant 1 à 3 heures avant d’effectuer la deuxième répandage. Le premier répandage assure le 90 à 95 % de l’imperméabilité et la deuxième assure une membrane poreuse imperméable avec 100 % de saturation et imperméabilité des microfissures. Après, il faut faire un test de gouttes d’eau pour assurer l’imperméabilité.

91

Figure 28: Repandage de la solution Terrasil.

Figure 29: Test d’imperméabilité.

Pour chaque couche de sol additionnelle, maintenir la couche suivante sur la surface de fond traité et le compacter avec un minimum de 95 % OPM, puis répéter les étapes ci-dessus.

VIII.4.2. Stabilisation de sol pour couche d’assise.

VIII.4.2.1. Dosage en Terrasil.

Le tableau ci-dessous donne le dosage possible en Terrasil et selon le CBR du sol naturel.

Tableau 80: Dosage possible en Terrasil.

CBR du sol naturel Terrasil par m3 du sol [kg] Plus de 30 0,35 10 - 30 0,35 – 0,5 2 - 10 0,5 – 1,0

92

VIII.4.2.2. Calcul de l’eau pour préparer la solution Terrasil pour 1 m3 du sol.

La quantité d’eau pour la solution Terrasil est donnée par la formule :

M E = (W − T + 2 %) × opt h 100

Avec : E : Quantité d’eau nécessaire [l/m3 du sol]

Wopt : Teneur en eau optimale du sol [%]

Th : Taux d’humidité du sol in situ [%]

M : Masse volumique du sol [kg/m3]

La quantité d’eau par m3 du sol est purement fonction de la teneur en eau optimale, du taux d’humidité in situ et de la densité du sol. Elle ne dépend pas du dosage en Terrasil.

Exemple :

Un sol remanié qui a une teneur en eau optimale de 10 %, un taux d’humidité in situ de 4 % avec une densité du sol égale à 1 800kg/m3.

La quantité d’eau E est donnée par la relation :

D E = (W − T + 2 %) × opt h 100

Application numérique :

1 800 E = (10 − 4 + 2 %) × 100

E = 144 l/m3

VIII.4.2.3. Application de répandage.

Il faut mélanger la solution de Terrasil sur le sol, et scarifier pour assurer un mélange approprié, puis suivre les étapes suivantes :

Charger le sol traité dans un camion benne Répandre le sol traité sur la chaussée Compacter le sol pendant une durée de 1 à 2 heures.

93

Figure 30: Répandage de sol traité.

Figure 31: Compactage du sol traité.

Figure 32: Sol après compactage. 94

CONCLUSION PARTIELLE.

Dans cette partie, on a évalué les zones occupées par le matériau karaoky sur les trois district, Ifanadiana, Mananjary et Manakara. L’évaluation est basée par une descente sur terrain pour récolte de donnée GPS afin de le traiter par le logiciel ArcGis en utilisant le BD 100 de l’FTM.

On a analysé au laboratoire, l’échantillon qu’on a prélevé sur terrain. L’essais qu’on à réalisés sont l’essai d’identification à savoir : la mesure de teneur en eau, le poids volumique de particule solide et la détermination de la limite d’Atterberg. On avait fait aussi des essais mécaniques, essai Proctor modifié et l’essai CBR afin de pouvoir étudier la faisabilité en technique routière du matériau karaoky.

D’après l’étude de faisabilité en technique routière, le karaoky est un bon matériau pour couche de roulement de route en terre. Concernant l’assise de chaussée revêtue, il est justifié apte en tant que couche de fondation mais il faut l’améliorer dans le cas où une couche de base en grave ciment ou grave bitume est prévue. Pour pouvoir utiliser karaoky en couche de base il faut l’améliorer avec du ciment.

On a réalisé une amélioration au ciment à de pourcentage diffèrent. Grâce à l’incorporation de ciment dans ce matériau, il y a une augmentation de CBR. L’amélioration à 2 et 3 % de ciment, permet à ce matériau d’être en couche de base mais pour de raison économique, on a recommandé de l’utiliser à 2 % de ciment.

Même si le karaoky est un bon matériau pour route en terre, la forte pluviométrie de la région entraine la dégradation rapide de la chaussée, on a donc proposé l’utilisation du produit Terrasil pour minimiser les dégradations et d’augmenter la durée de vie de route en terre. On a parlé aussi la mise en œuvre de l’utilisation de ce produit.

95

PARTIE III : UTILISATION DU KARAOKY EN ROUTE EN TERRE.

PARTIE III : UTILISATION DU KARAOKY EN ROUTE EN TERRE.

CHAPITRE IX : APPLICATION SUR LA RNT 14 RELIANT IFANADIANA-IKONGO DU PK 0+000 AU PK 4+000.

IX.1. OBJECTIF ET PARAMETRES DE DIMENSIONNEMENT.

IX.1.1. Objectif. Le dimensionnement de la RNT 14 reliant Ifanadiana-Ikongo est à titre d’exemple pour évaluer le cout de réhabilitation d’un kilomètre de route en terre et de faire une comparaison de prix et des avantages entre l’utilisation de karaoky naturelle et karaoky améliorée avec TERRASIL.

IX.1.2. Paramètres de dimensionnement. Le dimensionnement de route en terre consiste à déterminer l’épaisseur de matériaux sélectionnés (MS) pour la couche de roulement. IL y a plusieurs méthodes de dimensionnement de route en terre mais les paramètres à utiliser sont les mêmes :

Le trafic Le C.B.R de la plate-forme support

IX.2. PRESENTATION DE LA RNT 14.

IX.2.1. La RNT 14. La Route Nationale Temporaire 11 est une route reliant le district Ifanadiana au district Ikongo. Cette axe joue un rôle important dans les développements de ces deux districts, que ce soit économiques ou sociaux.

La structure de la route sur le tronçon étudié est constituée d’une couche de roulement en matériaux sélectionnés, la chaussée a une largeur moyenne de 3,5 m environ.

L’ouvrage d’assainissement qu’on rencontre sur ce tronçon sont : les fossés latéraux non maçonnée, et le dalot.

IX.2.2. Etat de la RNT 14. Actuellement, la RNT 14 est en mauvais état, et que le trafic sur cette axe diminue de temps en temps. On trouve sur cette axe plusieurs type de dégradation comme les Nids de poules, les ornières et le ravines, etc.

Au niveau des ouvrage d’assainissement, le principal problème c’est l’ensablement de fossé latéraux et de dalot, ainsi le manque de bombement de la chaussée afin d’évacuer l’eau sur la surface vers les fossés latéraux.

96

IX.2.3. Solution au mauvais état. Les solutions qu’on proposes pour remettre en état cette axe sont :

Les travaux de reprofilage, lourd ou léger avec ou sans apport de matériaux selon le type de profil et les dégradations sur la chaussée, afin de remettre le bombement de la chaussée pour que l’eau puisse s’évacuer vers les fossés latéraux et de remédier aux dégradations de la chaussée. Nettoyage et remise en état de la pente de fossé latéraux et de dalot pour que l’eau puisse circuler.

IX.3. ETUDE DE TRAFIC.

L’étude de trafic consiste à évaluer la fréquence et circulation des véhicules, sur un itinéraire donné, dans le passé, actuellement et dans le futur. Il est indispensable d’étudier le trafic car il est :

Un paramètre pour dimensionner la chaussée. Un élément qui permet d’étudier la fatigue et l’usure de la chaussée. Un élément pour le critère de qualité et choix du matériau.

Chaque type de véhicules sont exprimés sous l’unité de véhicule particulier UVP, montré par le tableau suivant :

Tableau 81: Unité de véhicule particulier.

Types de véhicule UVP Motocyclette 0,3 Véhicule léger, camionnette 1 Poids lourd > 3,5 T 2 Source : Cours de trafic routier 2014 L’étude de trafic comprend :

Le trafic passé : qui est le nombre de véhicule circulé dans les années passées. Il permet de déterminer le taux de croissance de trafic afin d’estimer le trafic futur. Le trafic actuel : c’est le trafic passé au moment du comptage. Le trafic futur : le trafic estimé pour le futur afin d’évaluer la solution durable pour dimensionnement de la chaussée.

Le tableau suivant montre le résultat du trafic journalier obtenu, par de recherche personnelles et des enquêtes lors de la descente sur terrain :

97

Tableau 82: Trafic actuel de la RNT 14.

Types de véhicules Nombre UVP Voiture légère 07 07 4 × 4 15 05 Charrette chargée < 3 T 13 13 Mini-bus/Car 03 03 Camionnette 02 02 Camion 07 14 Moto 31 9,3 Total 78 53,3 Source : Recherches personnelles et enquêtes. IX.3.1. Classe de trafic Ti. On a une Moyenne Journalière Annuelle MJA de 7, d’après le tableau de classe de trafic ci-dessous, le trafic appartient à la classe T5.

Tableau 83: Classe de trafic.

Classe de trafic Nombre de Poids lourd/jours

T5 0 à 25

T4 25 à 50

- T3 50 à 100

+ T3 100 à 150 Source : Cours d’entretien routier 2014. IX.3.2. Classe de trafic TCi. Le trafic cumulé se présente comme le nombre total de poids lourd pouvant être supporté par la chaussée durant sa durée de vie. C’est la raison pour laquelle que la classe de trafic doit être connue pour permettre de déterminer les valeurs limites de trafic cumulé en poids lourd. La formule est donnée par la relation suivante :

d + t × d(d − 1) TC = 365 × N [ ]r 2

N : nombre de Poids Lourd PL par jour à l’année d’étude qui est égal à 7. t : taux de croissance linéaire du trafic qui est égal à 2 %. d : durée de vie en année qui est égale à 5 ans (route en terre) r : répartition transversale des Poids Lourd qui est égale à 2 (route bidirectionnelle de largeur<5 m). 98

Application numérique.

5 + 2 × 5(5 − 1) TC = 365 × 7 [ ]2 2

TC = 114 975

D’après la classe de trafic cumulé dans le tableau ci-dessous, on a un trafic de classe TC1.

Tableau 84: Classe de trafic cumulé.

Classe TC 0 TC 1 TC 2 TC 3 TC 4 TC 5 TC 6 TC 7 TC 8 TC Valeur 0,01. 106 0,1. 106 0,2. 106 0,5. 106 1,5. 106 2,5. 106 6,5. 106 17,5. 106 >43,5. limite à à à à à à à à 106 TC en 0,1. 106 0,2. 106 0,5. 106 1,5. 106 2,5. 106 6,5. 106 17,5. 106 43,5. 106 PL Source : Cours de trafic routier 2014

IX.4. DIMMENSIONNEMENT.

Le dimensionnement d’une chaussée consiste à déterminer l’épaisseur des couches qui la constituent afin qu’elle puisse résister aux diverses agressions auxquelles elle sera soumise tout au long de sa vie. Pour la route en terre, il n’y a qu’une seule épaisseur à déterminer, c’est l’épaisseur de la couche de roulement.

Il existe deux méthodes de dimensionnement :

La méthode de dimensionnement CBR La méthode de RRL (Road Reserch Laboratory)

IX.4.1. Méthode C.B.R de l’ingénieur Peltier. Cette méthode calcule, d’une part l’épaisseur minimale nécessaire pour éviter le poinçonnement du sol de plateforme et d’autre part, compte tenu de la fréquence prévue des rechargements, détermine la surépaisseur utile pour pallier l’usure des matériaux sous trafic.

IX.4.1.1. Calcul de l’épaisseur minimale

L’épaisseur dépend du CBR du sol de plate-forme et du trafic prévu. Pour ce dimensionnement, on prend en compte, un CBR corrigé supérieur à celui habituellement retenu. On obtient le CBR corrigé en divisant le CBR à 4 jours par 0,7. L’épaisseur minimale est donnée par la formule de l’Ingénieur français Peltier :

99

N 100 + (75 + 50log 10)√P ecrmin = CBRcorrigé + 5

ecrmin = épaisseur minimale de la couche de roulement en cm ;

N = nombre de poids lourds de plus de 3,5 tonnes par jour, qui est égale 7 ;

P = poids de la roue maximale qui est égale 5 tonnes.

CBRSOL 25 CBR = SUPPORT = = 35,71 corrigé 0,7 0.7

Application numérique :

6 100 + (75 + 50log )√5 e = 10 crmin 35,71 + 5

ecrmin = 5,96 cm

IX.4.1.2. Calcul de la surépaisseur

En tenant compte de l’usure annuelle et de la durée de vie, 5 ans pour la route en terre, il faudra ajouter une surépaisseur. Le tableau ci-dessous, donne l’estimation CEBTP portant sur l’observation de routes tropicales.

Tableau 85: Estimation CEBTP de l’usure annuelle.

Trafic [véhicule/jour] Usure annuelle [cm] 10-30 1 30-100 2 100-300 3 On a un trafic au nombre de 78 véhicules par jour et une durée de vie de 5 ans, d’après le tableau ci-dessous on a une usure annuelle de 2 cm, la surépaisseur d’usure est égale à 10 cm. La surépaisseur est définie comme le rapport entre la durée de vie et l’usure annuelle.

esur = durée de vie × usure annuelle

esur = 5 × 2

esur = 10 cm

IX.4.1.3. Structure de la chaussée par méthode CBR.

En additionnant l’épaisseur minimale et la surépaisseur d’usure, la structure de la chaussée est constituée d’une couche de Matériaux Sélectionnés d’épaisseur 16 cm.

100

e = ecrmin + esur

ecrmin : épaisseur minimale de la couche de roulement qui est égale à 6 cm. esur : surépaisseur d’usure qui est égale 10 cm.

Application numérique :

e = 6 + 10

e = 16 cm

16 cm de MS Plate-forme Figure 33: Structure de la chaussée par méthode CBR.

IX.4.2. Méthode RRL (abaques RRL). La méthode RRL permet de dimensionner l’épaisseur de la couche de roulement en utilisant l’abaque RRL en ANNEXE E.1, en connaissant la valeur de CBR corrigé.

La lecture sur l’abaque RRL a donné l’épaisseur minimale de la couche de roulement égale 10 cm, pour une valeur de CBR corrigée qui est égale à 37,71, calculer précédemment. En ajoutant à cette épaisseur minimale, la surépaisseur d’usure qui est égale 10 cm, la structure de la chaussée est constituée d’une couche de Matériaux Sélectionnés de 20 cm.

20 cm de MS Plate-forme Figure 34: Structure de la chaussée par méthode RRL.

VIII.1.1. Choix de structure pour la chaussée. Il y a une différence sur l’épaisseur de structure donnée par ces deux méthodes, pour de raison économique, on a choisi la structure donnée par la méthode de dimensionnement CBR. La structure adoptée pour la chaussée se présente donc, comme suit :

16 cm de MS Plate-forme Figure 35: Structure retenu pour la chaussée.

101

CHAPITRE X : TECHNOLOGIES DE MISE EN ŒUVRE.

X.1. MISE EN ŒUVRE DE LA CHAUSSEE.

X.1.1. Le reprofilage léger. Le reprofilage léger consiste à rétablir le bombement correct de la chaussée et à remédier aux déformations et dégradations marquées :

Nids de poule ou ornières supérieurs à 50 par km. Ravinement supérieurs à 10 cm. Route en creux avec pentes transversales négatives.

La tâche consiste à améliorer la surface de roulement par passage de niveleuse et à redonner la forme initiale du profil en travers de la chaussée, en utilisant les matériels suivant : pelles, râteaux, arroseuse, brouettes, compacteur et niveleuse.

Figure 36: Niveleuse en reprofilage.

X.1.2. Le reprofilage lourd. Le reprofilage lourd permet de solutionner les problèmes de dégradation de la chaussée, il consiste aussi à rétablir le bombement de la chaussée mais en utilisant le bulldozer à chenilles car la niveleuse ne pourra pas assurer le bon traitement de la chaussée.

Le reprofilage lourd est exécuté pour le cas d’une chaussée qui présente des dégradations très marquées de l’ordre de plusieurs décimètres telles que : bourbiers, ornières profondes, ravines et affouillements.

102

Figure 37: Chaussée après reprofilage.

X.1.3. Rechargement en Matériaux Sélectionnés. La mise en œuvre des Matériaux Sélectionnés par temps de pluie continue est interdite, il s’effectue sur une plateforme préalablement mise en profil et bien compactée.

La mise en œuvre de la couche de roulement en Matériaux Sélectionnés se fait suivants les étapes suivantes :

Approvisionnement des matériaux dont les caractéristiques répondent aux spécification requises. Régalage sur toute la largeur à l’aide d’une niveleuse. Réglage des matériaux par la niveleuse pour qu’ils soient bien repartis. Mise en forme de la couche pour avoir les pentes transversales de part et d’autre de l’axe de la route selon le type de profil en travers. Compactage pour atteindre 95 % de l’OPM, avec un nombre de passe préalablement défini par une planche d’essai.

X.1.4. Contrôle géometrique. Un contrôle géométrique consiste à vérifier les cotes et le nivellement après compactage. Cette étape est indispensable pour vérifier les pentes à respecter selon le types de profil. Les vérifications à faire sont :

Vérification du réglage par nivellement : avec une tolérance plus un centimètre et moins deux centimètre en tout point. Un contrôle de la largeur : avec une tolérance moins zéro centimètre par rapport à la largeur. Un contrôle d’épaisseur de la couche totale : avec une tolérance de plus de deux centimètres et moins de zéro virgule cinq centimètre par rapport à l’épaisseur. 103

Figure 38: Réception géotechnique.

X.1.5. Contrôle géotechnique. La contrôle géotechnique est importante, elle consiste à vérifier la compacité de la couche. Elle se fait par des techniciens géotechniciens, à l’aide d’un gammadensimètre « TROXLER » capable de vérifier le poids volumique sec et la teneur en eau de la plateforme. Les contrôles à faire sont :

Mesure de compacité in situ tous les 1 000 m2. Essai Proctor modifié tous les 4 000 m2. Essai CBR à 4 jours d’imbibition à 95 % de l’OPM tous les 10 000 m2.

Figure 39: Gammadensimètre TROXLER.

104

CHAPITRE XI : ETUDE DE PRIX.

XI.1. DEFINITION DE PRIX.

XI.1.1. Reprofilage avec compactage et arrosage. Ces travaux sont rémunérés en kilomètre (km). L’intervention pour le reprofilage d’une route en terre présentant des dégradations comme nid-de-poule supérieurs à 50 par km, ou ornières, ravinements supérieurs à 10 cm, ou route en creux avec pentes transversales négatives, se fera par remaniement des matériaux de la couche de roulement et par remise en toit à 4 ou 5 % du profil en travers.

Ces travaux comprennent :

La mobilisation d’une niveleuse, d’une arroseuse, d’un compacteur à pneus de 15 tonnes et du personnel de conduite et maintenance qualifiés, Les frais d’approche sur la section à traiter quelle que soit la distance, Les consommables, L’arrosage et le compactage des matériaux travaillés par la niveleuse, Le traitement de toute la largeur de la plate-forme, en plusieurs passes, L’ouverture ou la réouverture de l’engin, des fossés latéraux et des exutoires,

Il ne comprend pas l’apport de matériaux sélectionnées pour renforcer ponctuellement les zones ornières ou affaissées dues à des causes structurelles.

Il s’applique par intervention, à la longueur de la section traitée mesurée dans l’axe, et aux quantités résultant de constats contradictoires.

XI.1.2. Rechargement de la chaussée en matériaux karaoky. Ces travaux sont rémunérés en mètre cube (m3). Il consiste le rechargement généralisé ou ponctuel d’une chaussée au moyen de matériaux sélectionnés.

Ils comprennent :

La recherche, l’extraction et la sélection des matériaux nécessaires, Le chargement, le transport sur toute la distance et le déchargement, La remise au profil de la plate-forme, Le régalage et réglage selon les épaisseurs et les types des profils en travers L’arrosage et le compactage énergique, Le rétablissement des fossés latéraux si nécessaires, Toutes sujétions liées à une exécution sous trafic.

105

Il s’applique au mètre cube (m3) de matériaux mis en place, après compactage, quelles que soient l’étendue et l’épaisseur de la couche. Les quantités à prendre en compte seront celles résultant de constats contradictoires.

XI.2. COUT KILOMETRIQUE DE REHABILITATION AVEC KARAOKY.

XI.2.1. Sous detail des prix. Tableau 86 : Sous détail de prix de reprofilage.

K1 = 1,35

Désignation Unité Quantité Rendement Durée de la tâche Journalier R [Jours] Reprofilage avec [km] 1 1 1 compactage/arrosage. Composante du prix Nombre Unité ou Quantité Prix unitaire [Ar] Total [Ar] jour total Personnel Conducteur de travaux 1 1 1 21 500,0 21 500,0 Chef d’équipe 2 1 1 12 000,0 12 000,0 Conducteur d’engin 3 1 3 10 000,0 30 000,0 Manœuvre 20 1 20 5 000,0 100 000,0 Total partiel 163 500,0 Matériel Niveleuse 1 1 1 1 400 000,0 1 400 000,0 Arroseur 1 1 1 800 000,0 800 000,0 Compacteur 1 1 1 1 000 000,0 1 000 000,0 Instrument topo 1 1 1 3 500,0 3 500,0 Total partiel 3 203 500,0 Matériaux Eau 10 000 1 10 000 100,0 1 000 000,0 1 000 000,0 Outillage Brouette 5 1 5 2 500,0 12 500,0 Pelles 15 1 15 1 500,0 22 500,0 Total partiel 35 000,0 Total des déboursés sec D 4 402 000,0

PU = D × K1/R 5 942 700,0 Source : DRTP Vatovavy Fitovinany.

106

Tableau 87: Sous détail de prix de rechargement.

K1 = 1,35

Désignation Unité Quantité Rendement Durée de la tâche Journalier R [Jours] Rechargement de la chaussée en [m3] 560 280 2 karaoky. Composante du prix Nombre Unité ou Quantité Prix unitaire [Ar] Total [Ar] jour total Personnel Conducteur de travaux 1 1 1 21 500,0 21 500,0 Chef d’équipe 2 1 2 12 000,0 24 000,0 Conducteur d’engin 4 1 4 10 000,0 40 000,0 Chauffeur 3 1 3 8 00,00 24 000,0 Ouvriers Spécialisée 5 1 5 8 000,0 40 000,0 Manœuvre 10 1 10 5 000,0 50 000,0 Total partiel 199 500,0 Matériel Tracto-pelle 1 1 1 1 200 000,0 1 200 000,0 Camion Benne 1 1 1 250 000,0 250 000,0 Bille 1 1 1 1 400 000,0 1 400 000,0 Compacteur 1 1 1 1 000 000,0 1 000 000,0 Arroseur 1 1 1 800 000,0 800 000,0 Instrument topo 1 1 1 3 500,0 3 500,0 Total partiel 4 653 500,0 Matériaux Karaoky 525 1 525 2 000,0 1 050 000,0 Eau 10 000 1 2 000 100,0 200 000,0 Total partiel 1 250 000,0 Outillage Brouette 5 1 5 2 500 12 500,0 Pelles 15 1 15 1 500 22 500,0 Total partiel 35 000,0 Total des déboursés sec D 5 013 000,0

PU = D × K1/R 24 169,82 Source : DRTP Vatovavy Fitovinany.

107

XI.2.2. Coût kilometrique des travaux de rehabilitation avec karaoky. Le tableau ci-après récapitule le résultat de l’évaluation d’un kilomètre de réhabilitation de route en terre dans la Région Vatovavy Fitovinany.

Tableau 88: Coût par kilomètre de réhabilitation.

Travaux à exécuté Unité Quantité PU Total Observation sur la chaussée. Réprofilage avec compactage et arrosage km 1 5 942 700,0 5 942 700,0 Long : 1 000 ml Rechargement de la Larg : 3,50 m chaussée en matériaux m3 560 24 169,82 13 535 100,0 e : 0,16 m karaoky Récapitulation Ar 19 477 800,0 Source : DRTP Vatovavy Fitovinany.

Le coût de la réhabilitation de 1 km d’une route en terre dans la Région Vatovavy Fitovinany est estimé à DIX-NEUF MILLION QUATRE CENT SOIXANTE-DIX- SEPT MILLE HUIT CENT ARIARY (Ar 19 477 800,0) environ. Par les expériences vécus sur plusieurs endroits dans la région Vatovavy Fitovinany, après la réhabilitation, la durée de vie d’une route est estimée de 4 à 5 ans (4,5 ans en moyenne), en fonction de leur dépendance et de leur système d’assainissement.

XI.2.3. Rapport coût et durée de vie de route. L’évaluation du coût annuel est donnée par la relation suivante :

Coût Coût = réhabilitation annuel Durée de vie

Application numérique :

19 477 800 Coût = = 4 328 400 Ar/an/km annuel 4,5

Dans la Région Vatovavy Fitovinany, le coût annuel de route en terre, est évalué à QUATRE MILLION TROIS CENT VINGT-HUIT MILLE QUATRE CENT ARIARY (Ar 4 328 400).

XI.3. COUT KILOMETRIQUE DE REHABILITATION AVEC KARAOKY TERRASIL.

XI.3.1. Quantité de Terrasil pour imperméabilisation. Pour une solution de 1/300 diluée avec l’eau, avec une répandage de 3 l/m2. La quantité de Terrasil nécessaire pour imperméabiliser une surface de 1m2 est égale à 0,01 litre.

108

La chaussée a une longueur de 1 000 m et une largeur moyenne de 3,50 m. La surface d’un km de chaussée est égale 3 500 m2.

En faisant une règle de trois, on obtient la quantité de Terrasil nécessaire pour imperméabiliser la surface d’un km de chaussée qui est égale à 35 l.

XI.3.2. Prix unitaire du produit Terrasil. Le tableau ci-dessous montre le prix unitaire du produit Terrasil.

Tableau 89: Prix de Terrasil pour 1 km de la chaussée.

Quantité [kg] Prix Unitaire [Dollar] Prix Unitaire [Ar] 1 12,0 30 000,0 1 Dollar = 2 500 Ar

XI.3.3. Coût kilometrique des travaux de rehabilitation avec karaoky Terrasil. Le tableau ci-après récapitule le résultat de l’évaluation d’un kilomètre de réhabilitation de route en terre en utilisant karaoky Terrasil avec un dosage de 1kg/m3 de sol.

Tableau 90: Coût par kilomètre de réhabilitation et d'imperméabilisation.

Travaux à exécuté Unité Quantité PU Total Observation sur la chaussée. Réprofilage avec compactage et arrosage km 1 5 942 700,0 5 942 700,0 Long : 1 000 ml Rechargement de la Larg : 3,50 m chaussée en matériaux m3 560 24 169,82 13 535 100,0 e : 0,16 m karaoky Terrasil kg 560 30 000,0 16 800 000,0 Récapitulation Ar 36 277 800,0 Le coût de la réhabilitation de 1 km d’une route en terre avec imperméabilisation est estimé à TRENTE-SIX MILLION DEUX CENT SOIXANTE-DIX-SEPT MILLE HUIT CENT ARIARY (AR 36 277 800,0) environ. Approximativement, après la réhabilitation de route avec Terrasil, la durée de vie d’une route est estimée de 15 à 20 ans (17,5 ans en moyenne).

XI.3.4. Rapport coût et durée de vie de route avec Terrasil. L’évaluation du cout annuel est donnée par la relation suivante :

Cout Coût = réhabilitation annuel Durée de vie

109

Application numérique :

36 277 800,0 Coût = = 2 073 017,14 Ar/an/km annuel 17,5

Le coût annuel de route en terre avec Terrasil, est évalué à DEUX MILLION SOIXANTE-TREIZE MILLE DIX-SEPT ARIARY QUATORZE (Ar 2 073 017,14).

XI.4. COMPARAISON DE PRIX.

D’après l’évaluation de coût précédemment, le coût de réhabilitation avec karaoky Terrasil est largement au-dessus du coût de réhabilitation avec karaoky non traite comme le tableau suivant le montre.

Tableau 91: Comparaison de prix de réhabilitation.

Coût de réhabilitation [Ar] Karaoky non traité Karaoky avec Terrasil 19 477 800,0 36 277 800,0 En évaluant le rapport cout et durée de vie. Le coût annuel de route en karaoky traité avec Terrasil est moins couteux comparé au coût annuel de route en karaoky naturel.

Tableau 92: Coût annuel de route en terre.

Cout annuel de route en terre [Ar] Karaoky non traité Karaoky avec Terrasil 4 328 400,0 2 073 017,14

110

CONCLUSION PARTIELLE.

Dans cette dernière partie, on a dimensionné la RNT 14 reliant Ifanadiana-Ikongo afin d’étudier la rentabilité entre l’utilisation de karaoky naturel et karaoky Terrasil. Pour le dimensionnement de cette axe, on a étudié le trafic, et on a utilisé deux méthode de dimensionnement différentes afin de choisir la structure a adopté pour la chaussée, le choix de la structure a été basé par de raisons techniques et financières.

On a étudié la mode de mise en œuvre de la chaussée afin d’assurer une bonne réalisation et que la chaussée peut assurer complètement leur rôle toute au long de sa durée de vie.

L’étude financière consiste à évaluer le cout kilométrique de route en terre et de route traitée par Terrasil. D’après cette étude le coût de réhabilitation de route en terre traité avec Terrasil et couteux comparé au réhabilitation de route en utilisant de matériau naturel. Par contre en comparant le coût annuel de ces deux structures, c’est-à-dire en calculant le rapport coût et durée de vie, le coût annuel de route en matériaux sélectionnés non traité et largement au-dessus du coût annuel de route en karaoky Terrasil.

111

CONCLUSION GENERALE.

Ce mémoire fait l’objet d’étude de propriétés géotechniques du karaoky de la Région Vatovavy Fitovinany pour améliorer le réseau routier. Les résultats des études confirment que le karaoky est parmi le meilleur matériau sélectionné et ont abouti aux conclusions suivantes :

La surface occupée par le karaoky dans les districts d’Ifanadiana, Mananjary, Manakara est évaluée à 3 319 872 m2. Le karaoky est un bon matériau pour couche de roulement de route en terre. Il est possible d’utiliser karaoky en couche d’assise de chaussée revêtue avec un dosage de 2 % de ciment. L’utilisation de produit Terrasil en route en terre est rentable. Du point de vue financière, le coût annuel d’un kilomètre de route en karaoky traité par Terrasil est inférieur au coût annuel d’un kilomètre de route en karaoky naturel. Du point de vue technique, le Terrasil minimise les dégradations de route en terre en assurant que la plateforme de la chaussée reste sèche en toute saison.

Personnellement, cette étude m’as permis de mettre en pratique les connaissances acquises durant les trois années d’études et d’avoir d’autres connaissances comme l’utilisation du logiciel ArcGis et l’effet du ciment sur les propriétés mécaniques du sol. Il m’a permis aussi de mieux connaître la Région de Vatovavy Fitovinany.

Finalement, l’utilisation du karaoky s’avère alors une meilleure solution pour améliorer le réseau routier de la Région Vatovavy Fitovinany. Toutefois, il est souhaitable d’établir des cartes de localisations détaillées et des cartes CBR accessibles aux grands publics afin de faciliter le dimensionnement de la chaussée pour ceux qui souhaitent désenclaver certaines zones dont ils ont l’intérêt.

112

BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIES.

[1] CENTRE DE RECHERCHES, ET D’APPUI A L’ANALYSE ECONOMIQUE A MADAGASCAR, Monographie Région Vatovavy Fitovinany. CREAM, février 2013. [2] MINISTERE DES TRAVAUX PUBLICS, Décret N°99-776, Portant refonte du classement des routes nationales. Antananarivo, MTP, 27 Septembre 1999. [3] REPOBLIKAN'I MADAGASIKARA, Loi N° 88-013 - Portant organisation de la Charte Routière., 25 Octobre 1988. [4] RANDRIANTSIMBAZAFY Andrianirina, Cours de technologie des routes, 3 ème Année. Vontovorona : Université d’Antananarivo, Ecole Supérieure Polytechnique, Mention Bâtiment et Travaux Publics, 2013-2014. [5] ONG LALANA, Problématique de l’entretien des routes rurales. ONG Lalana, février 2005. [6] ESRI, Qu’est-ce que ArcGIS 9.2 ? Copyright © 2001-2006 ESRI, Tous droits réservés. Imprimé aux Etats-Unis. [7] Fabien GUERREIRO, Fiches d’aides à ArcGis 9.x, réalisées avec ArcGis 9.0 à ArcGis 9.3.1. Sigea (Systèmes d’Information Géographique pour l’Enseignement Agricole) , http://www.sigea.educagri.fr [8] Wikipedia, Global Positioning System, https://fr.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System [9] Laboratoire National des Travaux Publics et de Bâtiment Madagascar, Mode Opératoire des Essais. [10] RAHELISON Landy Harivony, Cours de mécanique de sol I, 2ème Année. Vontovorona : Université d’Antananarivo, Ecole Supérieure Polytechnique, Mention Bâtiment et Travaux Publics, 2013-2014. [11] RALAIARISON Moise, Cours de Technologie de construction routière, Vontovorona : Université D’Antananarivo, Ecole Supérieure Polytechnique, Mention Bâtiment et Travaux Publics, 2013-2014. [12] Guide de Terrassement Routiers GTR, Chapitre 3 – Classification des sols GTR NF P 11 300. [13] ZYDEX INDUSTRIES, Brochures, Terrasil, Terraprime, Zycosoil, Zycoband, Zycotherm, Nanotac. Inde : 61, Gotri Sevasi Road, Vadodara – 391101, Gujarat, INDIA, Tel : +91 - 265-3312000 - Fax : +91-265-3212111, E-mail : [email protected], Site Web : www.zydexindustries.com.

113

[14] REPUBLIQUE FRANCAISE, MINISTERE DES RELATIONS EXTERIEURES COOPERATION ET DEVELOPPEMENT. ; Guide pratique de dimensionnement des chaussées pour les pays tropicaux. (Réimpression avec mise à jour 1984) par le Centre Expérimental de Recherches et d’Etudes du Bâtiment et des Travaux Publics CEBTP. [15] R.NAVALONA, Journal de conférence, présidée par Vivek Kane, vice-president exécutif de Zydex Industries,à l’Hôtel Ibis à Ankorondrano ;Midi Madagasikara 28 Janvier 2015. [16] OFFICE NATIONALE DE L’ENVIRONNEMENT, Profil environnemental de la Région Vatovavy Fitovinany. ONE, 2006. [17] PLAN REGIONAL DU DEVELOPPEMENT, Plan Régional du Développement de la Région Vatovavy Fitovinany. PRD, 2006. [18] PLAN DE TRAVAIL ANNUEL, Plan de Travail Annuel de la Direction Régional de Travaux Public Vatovavy Fitovinany. TPA, 2011. [19] RAKOTOSON Pierre Donat, Directeur des Opérations, Problématiques des routes en terre à Madagascar, contribution a des propositions de solutions. LNTPB Madagascar, 04 Mai 2009. [20] J. Le RAY, Division des Exploitations Forestières du Centre Technique Forestier Tropical. ; L’entretien courant des routes en terre et la lutte contre la tôle ondulée. Revue Bois et Forêts des Tropiques, n° 70, Mars-Avril 1960. [21] Dégradations de surface des routes non revêtues. Bamako, février 2006. [22] Guide technique, Traitement des sols à la chaux et/ou aux liants hydrauliques. SETRA/LCPC, 2000.

114

ANNEXES.

ANNEXE A : CARTES CONCERNANT LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

ANNEXE A.1 : LOCALISATION DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

Source : FTM 2000

115

ANNEXE A.2 : RELIEF DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

Source : FTM 2000 116

ANNEXE A.3 : HYDROGRAPHIQUE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

Source : FTM 2000 117

ANNEXE A.4 : PEDOLOGIQUE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

Source : FTM 2000 118

ANNEXE A.5 : GEOLOGIQUE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

Source : FTM 2000 119

ANNEXE A.6 : FORESTIERE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

Source : FTM 2000 120

ANNEXE A.8 : DECOUPAGE ADMINISTRATIVE DE LA REATOVAVY FITOVINANY.

Source : FTM 2000 121

ANNEXE A.7 : CLIMATOLOGIE DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

Source : FTM 2000 122

ANNEXE A.9 : RESEAUX ROUTIERS DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

Source : FTM 2000 123

ANNEXE A.10 : RESSOURCES MINIERES DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

Source : FTM 2000 124

ANNEXE A.11 : CARRES MINIERS DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY.

Source : FTM 2000

125

ANNEXE B : ESSAIS AU LABORATOIRE.

ANNEXE B.1 : VALEURS DU COEFFICIENT K’ EN FONCTION DE LA TEMPERATURE.

Température [°C] Masse volumique de l’eau [g/cm3] Coefficient K’ 18 0,9986244 1,0003908 19 0,9984347 1,0002008 20 0,9982343 1,0000000 21 0,9980233 0,9997886 22 0,9978019 0,9995668 23 0,9975702 0,9993347 24 0,9973286 0,9990927 25 0,9970770 0,9988407 26 0,9968156 0,9985788 27 0,9965451 0,9983078 28 0,9962652 0,9980274 29 0,9959761 0,9977378 30 0,9956780 0,9974392 Source : LNTPB Madagascar.

ANNEXE B.2 : CARACTERISTIQUES DE MOULE PROCTOR.

Moule Caractéristique de l’essai Proctor Modifié Proctor Normale ∅ = 152 mm Masse de la dame [kg] 4,5 2,5 Diamètre mouton [mm] 51 51 H = 152 mm Hauteur de chute [cm] 45,5 30,5 Nombre de couche 5 3 S = 181,5 cm2 Epaisseur de chaque couche [cm] 2,5 4 Nombre de coup par couche 55 55 Source : LNTPB Madagascar.

126

ANNEXE B.3 : RESULTATS ESSAIS CBR SUR KARAOKY PLUS 1% DE CIMENT.

Annexe B.3.1 : Verification de teneur en eau de compactage. Teneur en eau avant compactage. Numéro de la tare 6 24 Poids de la tare [g] 80,5 100,0 Poids total humide [g] 1225,0 1256,0 Poids total sec [g] 1180,0 1212,0 Poids d’eau [g] 45,0 44,0 Poids de l’échantillon sec [g] 1099,5 1112,0 Teneur en eau Wi [%] 4,1 4,0 Teneur en eau moyenne [%] 4,0 Poids d’eau à ajouter/Wopt = 9,4. ∆W = Wopt – Wi [%] 5,3 Poids humide de l’échantillon Ph [g] 9000,0 Poids sec Ps = Ph / (1 + Wi) [g] 8651,8 Poids d’eau ajoutée Pe = (Ps × ∆W) / 100 [g] 456,4 Teneur en eau de compactage. Numéro de la tare S13 IX Poids de la tare [g] 34,0 35,0 Poids total humide [g] 345,5 373,0 Poids total sec [g] 319,5 344,5 Poids d’eau [g] 26,0 28,5 Poids de l’échantillon sec [g] 285,5 309,5 Teneur en eau [%] 9,1 9,2 Teneur en eau moyenne [%] 9,2 Annexe B.3.2 : Mesure indice de compacité. Numéro du moule 10 Poids du moule [g] 3451,0 Poids total humide [g] 8803,0 Poids humide de l’échantillon [g] 5352,0 Volume du moule [cm3] 2260,3 Poids volumique humide [kN/m3] 23,68 Teneur en eau moyenne [%] 9,2 Poids volumique sec [kN/m3] 21,69

Indice de compacité (γd/γdmax) × 100 [%] 94,6

127

Annexe B.3.3 : Mesure indice de gonflement. Teneur en eau après imbibition. Numéro de la tare J3 K2 Poids de la tare [g] 31,0 29,5 Poids total humide [g] 295,0 310,0 Poids total sec [g] 268,5 281,0 Poids d’eau [g] 26,5 29,0 Poids de l’échantillon sec [g] 237,5 251,5 Teneur en eau [%] 11,2 11,5 Teneur en eau moyenne [%] 11,3 Caractéristiques pondérales des moulages. Numéro du moule/hauteur [mm] 10 124,3 Poids du moule [g] 3451,0 Poids total humide [g] 8906 Poids humide de l’échantillon [g] 5455 Volume finale Vf = Vi (1+∆h/h) [cm3] 2260,7 Poids volumiques humide [kN/m3] 24,13 Teneur en eau moyenne [%] 11,3 Poids volumique sec [kN/m3] 21,69 Mesure de gonflement. Gonflement absolu ∆h [mm] 0,02 Gonflement relatif (∆h / h)×100 [%] 0,02

128

ANNEXE B.4 : RESULTATS ESSAIS CBR SUR KARAOKY PLUS 2% DE CIMENT.

Annexe B.4.1 : Verification de teneur en eau de compactage. Teneur en eau avant compactage. Numéro de la tare T2 F9 Poids de la tare [g] 113,0 98,5 Poids total humide [g] 1232,0 1225,0 Poids total sec [g] 1189,0 1180,0 Poids d’eau [g] 43,0 45,0 Poids de l’échantillon sec [g] 1076,0 1081,5 Teneur en eau Wi [%] 4,0 4,2 Teneur en eau moyenne [%] 4,1 Poids d’eau à ajouter/Wopt = 9,3. ∆W = Wopt − Wi [%] 5,2 Poids humide de l’échantillon Ph [g] 9000,0 Poids sec Ps = Ph / (1 + Wi) [g] 8647,3 Poids d’eau ajoutée Pe = (Ps × ∆W) / 100 [g] 451,5 Teneur en eau de compactage. Numéro de la tare N 4’ Poids de la tare [g] 37,0 31,5 Poids total humide [g] 319,0 334,0 Poids total sec [g] 294,5 308,5 Poids d’eau [g] 24,5 25,5 Poids de l’échantillon sec [g] 257,5 277,0 Teneur en eau [%] 9,5 9,2 Teneur en eau moyenne [%] 9,4 Annexe B.4.2 : Mesure indice de compacité. Numéro du moule 3 Poids du moule [g] 3424,0 Poids total humide [g] 8792,0 Poids humide de l’échantillon [g] 5368,0 Volume du moule [cm3] 2254,9 Poids volumique humide [kN/m3] 23,81 Teneur en eau moyenne [%] 9,4 Poids volumique sec [kN/m3] 21,77

Indice de compacité(γd/γdmax) × 100 [%] 95,1

129

Annexe B.4.3 : Mesure indice de gonflement. Teneur en eau après imbibition. Numéro de la tare P5 K5 Poids de la tare [g] 32,5 32,0 Poids total humide [g] 280,0 301,0 Poids total sec [g] 254,5 274,0 Poids d’eau [g] 25,5 27,0 Poids de l’échantillon sec [g] 222,0 242,0 Teneur en eau [%] 11,5 11,2 Teneur en eau moyenne [%] 11,3 Caractéristiques pondérales des moulages. Numéro du moule/hauteur [mm] 3 124 Poids du moule [g] 3424,0 Poids total humide [g] 8886 Poids humide de l’échantillon [g] 5462 Volume finale Vf = Vi (1+∆h/h) [cm3] 2255,1 Poids volumiques humide [kN/m3] 24,22 Teneur en eau moyenne [%] 11,3 Poids volumique sec [kN/m3] 21,77 Mesure de gonflement. Gonflement absolu ∆h [mm] 0,01

Gonflement relatif (∆h / h)×100 [%] 0,01

130

ANNEXE B.5 : RESULTATS ESSAIS CBR SUR KARAOKY PLUS 3% DE CIMENT.

Annexe B.5.1 : Verification de teneur en eau de compactage. Teneur en eau avant compactage. Numéro de la tare J16 G24 Poids de la tare [g] 100 99,5 Poids total humide [g] 1013,0 1214,0 Poids total sec [g] 980,0 1174,0 Poids d’eau [g] 33,0 40,0 Poids de l’échantillon sec [g] 880,0 1074,5 Teneur en eau Wi [%] 3,8 3,7 Teneur en eau moyenne [%] 3,7 Poids d’eau à ajouter/Wopt = 9,4. ∆W = Wopt − Wi 5,5 Poids humide de l’échantillon Ph [g] 9000,0 Poids sec Ps = Ph / (1 + Wi) [g] 8675,8 Poids d’eau ajoutée Pe = (Ps × ∆W) / 100 [g] 474,0 Teneur en eau de compactage. Numéro de la tare 3 ID Poids de la tare [g] 32,0 31,5 Poids total humide [g] 364,0 355,5 Poids total sec [g] 336,0 329,0 Poids d’eau [g] 28,0 26,5 Poids de l’échantillon sec [g] 304,0 297,5 Teneur en eau [%] 9,2 8,9 Teneur en eau moyenne [%] 9,1 Annexe B.5.2 : Mesure indice de compacité. Numéro du moule 16 Poids du moule [g] 3334,0 Poids total humide [g] 8617,0 Poids humide de l’échantillon [g] 5283,0 Volume du moule [cm3] 2232,6 Poids volumique humide [kN/m3] 23,66 Teneur en eau moyenne [%] 9,1 Poids volumique sec [kN/m3] 21,70

Indice de compacité (γd/γdmax) × 100 [%] 94,8

131

Annexe B.5.3 : Mesure indice de gonflement. Teneur en eau après imbibition. Numéro de la tare L8 M6 Poids de la tare [g] 27,0 32,5 Poids total humide [g] 270,0 307,0 Poids total sec [g] 246,0 280,0 Poids d’eau [g] 24,0 27,0 Poids de l’échantillon sec [g] 219,0 247,5 Teneur en eau [%] 11,0 10,9 Teneur en eau moyenne [%] 10,3 Caractéristiques pondérales des moulages. Numéro du moule/hauteur [mm] 16 123,1 Poids du moule [g] 3334,0 Poids total humide [g] 8707 Poids humide de l’échantillon [g] 5373 Volume finale Vf = Vi (1+∆h/h) [mm] 2233,1 Poids volumiques humide [kN/m3] 24,06 Teneur en eau moyenne [%] 10,9 Poids volumique sec [kN/m3] 21,69 Mesure de gonflement. Gonflement absolu ∆h [mm] 0,03 Gonflement relatif (∆h / h)×100 [%] 0,02

132

ANNEXE C : CLASSIFICATION GEOTECHNIQUE DES SOLS.

ANNEXE C.1 : CLASSIFICATION GTR.

133

ANNEXE C.2 : CLASSIFICATION LPC.

134

ANNEXE C.3 : CLASSIFICATION HRB.

Au plus 35 % des grains plus petits que 80 훍퐦 Plus 35 % des grains plus petits que 80 훍퐦

Classification générale 퐀ퟏ 퐀ퟐ 퐀ퟕ

퐀ퟏ퐚 퐀ퟏ퐛 퐀ퟑ 퐀ퟐ − ퟒ 퐀ퟐ − ퟓ 퐀ퟐ − ퟔ 퐀ퟐ − ퟕ 퐀ퟒ 퐀ퟓ 퐀ퟔ 퐀ퟕ − ퟓ 퐀ퟕ − ퟔ Pourcentage passant : -Au tamis de 2 mm ………… ≤ 50 -Au tamis de 0,40 mm …… ≤ 30 ≤ 50 ≥ 51 -Au tamis de 80 μm……… ≤ 15 ≤ 25 ≤ 10 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≤ 35 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 ≥ 36 Caractéristiques de la fraction passant au tamis de 2 mm : -Indice de plasticité < 6 < 6 (**) ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11 ≤ 10 ≤ 10 ≥ 11 ≥ 11(*) ≥ 11(*) -Limite de liquidité (**) (**) - ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≤ 40 ≥ 41 ≥ 41 -Indice de groupe 0 0 0 0 0 ≤ 4 ≤ 4 ≤ 8 ≤ 12 ≤ 16 ≤ 20 ≤ 20 Cailloux Sable Mélange de gravier limoneux ou Sols limoneux Sol argileux -Appellation générale Gravier fin argileux avec des sables limoneux ou Sable argileux (**) : Impossible à déterminer

(*) : IP < WL − 30

135

ANNEXE D : LES PRODUITS ZYDEX.

ANNEXE D.1. LES PRODUITS ZYDEX ET LEURS POTENTIALITES.

Zycotherm Zycosoil - Améliore l’enrobage et le compactage ; - Dope d’adhésivité réactive ; - Elimine le désenrobage et les odeurs ; - Renforce la résistance à l’humidité et l’orniérage ; -Haute teneur en Chaussées d’Enrobés Récupérées - Sans odeur et compatibles avec tous liants ; (CER) avec des propriétés du mélange améliorées. - Réduit l’oxydation du liant bitumineux, améliore la durabilité de la chaussée. NanoTac Terraprime - Résistance à la liaison ; - Excellente répandage et pénétration profonde ; - Enrobage 100 % pour 100 % de transfert des charges ; - Imperméabilise et élimine la susceptibilité à l’eau ; - Résistance 100 % à l’eau ; - Surfaces non-collantes en 15-30 minutes ; - Temps de rupture rapide, élimine les traces de pneus, - Zéro émission de volatiles. sans obstruction des gicleurs. Terrasil (*) Zycobond (*) - Assurer la résistance à l’eau et la stabilité du sol ; - Agent de liaison pour les sols. - Elimine les remontées d’eau et sa pénétration ; - Réduit la perméabilité à l’eau des bases du sol jusqu’à 10-8 cm / s et maintient 100 % la perméabilité à la vapeur ; - Amélioration de CBR jusqu’à 100 et même plus si utilisé avec du ciment ; - Contrôle l’érosion et rend le sol résistant à l’eau sur les accotements et les pentes. (*) : il faut mélanger Terrasil avec Zycobond pour assurer dans le cas où il y a une insuffisance de cohésion.

ANNEXE D.2. DOSAGE POSSIBLE EN TERRASIL ET ZYCOBOND SELON LE CBR.

CBR du sol naturel Terrasil [kg/m3 du sol] Zycobond [kg/m3 du sol] Plus de 30 0,35 0,175 10 - 30 0,35 – 0,5 0,175 – 0,25 2 - 10 0,5 – 1,0 0,25 – 0,5 La quantité d’eau nécessaire pour la solution Terrasil-Zycobond est donnée par la formule suivante : M E = (W − T + 2 %) × opt h 100 Avec : E : Quantité d’eau nécessaire [l/m3 du sol]

Wopt : Teneur en eau optimale du sol [%]

Th : Taux d’humidité du sol in situ [%] M : Masse volumique du sol [kg/m3] Remarque : Dans le cas où on a besoin de CBR >100, le dosage en ciment sera de l’ordre de 18 kg/m3 du sol.

136

ANNEXE E : ABAQUES ROAD RESEARCH LABORATORY.

ANNEXE F : CALCUL DE COEFFICIENT DE DEBOURSE K1

Le coefficient de déboursé K1 est obtenu par la relation suivante :

A1 A2 (1 + 100)(1 + 100) K1 = A3 T 1 − 100 (1 + 100)

Avec : K1 : Coefficient de Déboursé

A1 : Frais généraux proportionnels aux déboursés

A1 = a1 + a2 + a3 + a4

A2 : Bénéfice brut et frais financier proportionnel au prix de revient de l’entreprise

A2 = a5 + a6 + a7 + a8

A3 : Frais proportionnel au TVA

A3 = a9

T : Valeur de TVA, qui est égale à 20 %, selon la loi de finance

Les descriptions des ai sont données par le tableau suivant :

Coefficient ai Description

a1 Frais d’agence et de patente de l’entreprise

a2 Frais de chantier

a3 Frais d’étude et de laboratoire

a4 Frais d’assurance de l’entreprise

a5 Bénéfice net et impôt sur le bénéfice de l’entreprise

a6 Aléas techniques

a7 Aléas de révision de prix

a8 Frais financier

a9 (*) Frais de siège de l’entreprise (*) = zéro pour les entreprises résider à Madagascar Dans le cadre de cette étude, on considère que l’entreprise titulaire réside à Madagascar, les valeurs pour chaque coefficient Ai et ai sont données dans le tableau suivant :

138

Coefficient Ai Coefficient ai Valeur prise Total

a1 2,50

a2 11,25

A1 a3 3,50 18,25

a4 1,00

a5 4,00

a6 4,50

A2 a7 3,00 14,50

a8 3,00

A3 a9 0,00 0

Application numérique :

18,25 14,50 (1 + )(1 + ) K = 100 100 = 1,35 1 0 20 1 − 100 (1 + 100)

On a donc une valeur de K1 égale à 1,35

K1 = 1,35

139

NAMANA Horlando

Lot 480 Bis Me Tanambao Andafiavaratra Ivato, Antananarivo 105 [email protected]

(+261) 34 20 709 13

TITRE DU MEMOIRE

ETUDE DU KARAOKY DE LA REGION VATOVAVY FITOVINANY EN VUE D’AMELIORER LE RESEAU ROUTIER DE LA REGION.

Nombre de pages : 112

Nombre de figures : 39

Nombre de tableaux : 92

RESUME

Notre étude contribue à la détermination des caractéristiques géotechniques du matériau karaoky dans la Région Vatovavy Fitovinany en vue d’améliorer le réseau routier. C’est un bon matériau pour route en terre, en l’imperméabilisant par le produit Terrasil, on peut espérer une durée de vie de 15 à 20 ans. En améliorant sa CBR, en ajoutant 2 % de ciment, il peut être utilisé en couche d’assise pour la chaussée revêtue. L’évaluation de la surface et volume occupée du karaoky dans les districts d’Ifanadiana, Mananjary et Manakara est effectuée par ArcGIS.

Mot clés :

Sol karaoky, ArcGis, GPS, ciment, Terrasil, route en terre, CBR, Vatovavy-Fitovinany.

ABSTRACT

Our study contributes to the determination of geotechnical characteristics of the materiel karaoky in the Region Vatovavy Fitovinanay in order to improve the road network. It’s a good material for dirt road, in the water by the product Terrasil, we can expect a lifespan of 15 to 20 years. Improving his CBR, additing 2 % of cement, it can be used in layer of assisi for the road paved. The evaluation of the surface and volume of karaoky occupied in the districts of Ifanadiana, Mananjary and Manakara is carried out using the software ArcGis.

Keywords:

Soil karaoky, ArcGIS, GPS, cement Terrasil, dirt road, CBR, Vatovavy Fitovinany.

Encadreur : Monsieur RABENATOANDRO Martin