CHAP I GENERALITES SUR LE PONT

• INTRODUCTION

La conception d’un pont est un long travail d’études visant à concilier diverses contraintes dont

l’importance et l’ordre de prééminence varient selon les projets : (données naturelles du franchissement, données fonctionnelles de la voie portée)^[1], procédés de construction, insertion dans l’environnement, coûts, délais... Ce travail de conception et dimensionnement, se propose de fournir au projeteur les éléments de base nécessaires à la formation de son jugement et à l’acquisition du processus de réflexion propre aux ouvrages d’art en béton armé. Les solutions s’articulent à partir des trois composantes principales définissant la structure d’un pont : le système porteur (poutre), la poutraison (âme) et le platelage (béton, armatures). La dernière partie est consacrée à l’exécution de l’ouvrage, but final du projet mais aussi phase essentielle inscrite dans le processus de la conception^[2].

• PRESENTATION

D’une façon générale, on appelle pont tout ouvrage permettant à  une voie de circulation de

franchir un obstacle naturel c.à.d.  un accident du relief appelé brèche ou une autre voie de circulation^[3]. Selon le cas, on distingue :  

• Le pont route
• Le pont rail
• Le pont canal

Cette définition est un peu imprécise dans la mesure où elle ne se réfère à aucune notion de

dimension, de forme ou de nature d’ouvrage. Pour les petits ponts hydrauliques, on parle couramment de ponceaux ou de dalots (ce qui n’est pas l’objet de notre travail). A l’inverse, on emploie de préférence de terme de viaduc lorsqu’il s’agit d’un ouvrage de grande longueur possédant de nombreuses travées et généralement situé en site terrestre. De même une buse est un ouvrage de franchissement que l’on ne désigne jamais par le terme de pont, même si son ouverture est de dimension respectable.

En fin, certaines tranchées couvertes répondent à la définition d’un pont ; cependant, elles ne sont pas traitées pour cette étude. 

En résumé, on appellera pont tout ouvrage de franchissement en élaboration construit in situ, ce qui exclut les buses totalement ou partiellement préfabriquées. Vocabulaire 

• La partie d’un pont comprise entre deux appuis s’appelle une travée
• La distance entre deux points d’appuis consécutifs des éléments porteurs principaux est la portée de la travée.
• La distance mesurée entre nus inferieurs de deux appuis consécutifs est l’ouverture de la travée.

1.3. DONNEES NATURELLES ET FONCTIONNELLES 

Généralement, la conception d’un pont doit satisfaire à un certain nombre d’exigences puisqu’il

est destiné à offrir un service à des usagers. On distingue les exigences fonctionnelles (ou données fonctionnelles) qui sont l’ensemble des caractéristiques permettant au pont d’assurer sa fonction d’ouvrage de franchissement et les exigences naturelles (ou données naturelles qui sont l’ensemble des éléments de son environnement déterminant sa conception.

1. LES DONNEES FONCTIONNELLES

Une construction d’un pont s’inscrit dans le cadre d’une opération plus vaste, par exemple une

opération routière ou ferroviaire.  L’implantation de l’ouvrage résulte donc d’un certain nombre de choix effectués au niveau de la dite opération.

Le cadre du projet est fixé, et il n’est pas toujours possible de tant soit peu le modifier car le cout du pont est souvent faible devant celui de l’opération. Toutefois, en site urbain ou lorsque se posent des problèmes majeurs  de fondations, le choix du tracé doit impérativement tenir compte des ouvrages dont le cout relatif peut alors être exceptionnellement élevé^[4].

Données relatives à la voie portée 

Les caractéristiques fonctionnelles  de la voie portée sont les tracés en plan, le profil en long et le profil en travers.

ï‚· LE TRACE EN PLAN 

C’est la ligne définissant la géométrie de l’axe de la voie portée. Dessinée sur un plan de situation

et repérée par les coordonnées de ses points caractéristiques.  Cet axe a un caractère conventionnel : il n’est pas forcement l’axe de symétrie de la structure ou de chaussée. 

Il nous est conseillé d’éviter les tracés en plan qui conduisent à des ouvrages courbes ou mécaniquement biais même si l’ingénierie arrive à déceler les résultats de calcul soit à la main ou à l’aide des machines (ordinateur) mais cela n’est pas toujours facile.

Lorsque le tracé de la voie portée est biais géométriquement par rapport à l’obstacle franchi, il est généralement souhaitable de concevoir une structure mécanique droite, même au prix d’une légère augmentation de sa longueur droite, en effet sauf dans le cas de structures simples de petite portée, le comportement mécanique des tabliers biais peut être éloigné de celui dans les calculs, surtout lorsqu’il s’agit d’un ouvrage construit par phases^[5]. 

ï‚· LE PROFIL EN LONG

C’est la ligne située à l’extrades de l’ouvrage (couche de roulement ainsi en œuvre) définissant, en

élévation le tracé en plan. Il est défini en tenant compte de nombreux paramétrés liés aux contraintes fonctionnelles de l’obstacle franchi ou aux contraintes naturelles, et en fonction du type prévisible de l’ouvrage de franchissement.

Le profil à long est souvent perçu à travers celle de la corniche dont la qualité d’exécution doit être irréprochable. Dans le point suivant nous définissons les éléments de base qui font partie de l’élaboration du profil à long du site pour cette étude.

Evaluation des altitudes définitives des points intermédiaires                                                                    

TABLEAU DE DONNEES DU PROFIL A LONG

N°	Dist. Partielle	Dist. Cum	Altitude
A		0	300
	24,6
1		24,6	295,973
	28,6
2		58,2	294,974
	22,6
3		75,8	294,107
	17,2
4		93	294,939
	29,4
5		122,4	295,708
	27,7
B		150,1	296,191

Projet de conception et dimensionnement d’un pont à poutres isostatiques de 19 m de portée reliant les Quartiers II et III dans la commune de Masina

PROFIL DU PROJET

                 

.

Profil en travers 

Il définit la géométrie et les équipements de la voie dans le sens transversal de la superstructure^[6].

2. DONNEES NATURELLES

ï‚· Les données géotechniques

Ces données sont évidemment fondamentales dans  l’étude d’un ouvrage non seulement elles 

déterminent  le type de fondation des appuis, mais elles constituent l’un des éléments du choix de la solution pour le  franchissement projeté. Elles sont obtenues à partir d’une reconnaissance qui doit donner les informations désirées sur le terrain  naturel, le niveau de la nappe (au sens le plus général) et le niveau possible de fondation.

En fin, la reconnaissance géotechnique donne des indications quantitatives sur la nature des terrains rencontrées : 

• Paramètres mécaniques de résistance (pour les problèmes de capacité portante)
• Paramètres rhéologiques (pour le problème de tassement et de fluage)
• Compacité (pour les problèmes de tassements)
• Perméabilité (pour les problèmes d’épuisements ou de bétonnage dans les fouilles).

ï‚· Les Données Hydrauliques 

Puisque l’ouvrage en conception doit franchir  un cours d’eau, un certain nombre de

renseignements sont nécessaires. En dehors du relevé précis de la topographie du lit, il convient de connaitre les niveaux de l’eau qui influent sur la conception générale du franchissement qui permet d’apprécier l’opportunité de certaines méthodes d’exécution. Les principaux renseignements sont : 

• Les niveaux correspondant aux PHEC (plus hautes eaux connues) ;
• PHEN (plus hautes eaux navigables) telle n’est pas le cas pour cette étude - PBE (plus basses eaux ou étiage)

Le PHE permet de caler le profil en long de l’ouvrage. En effet, il est d’usage de dessiner un pont en plaçant ses appareils d’appuis au-dessus de cette cote pour éviter leur détérioration à la suite d’immersions trop fréquentes.

[1] Jean-Pierre DUCOUT, Technique de l’ingénieur, Traité de construction

[2] Ibid., p2

[3] Ibid., p3

[4] Conception générale de pont

[5] Rufin MUTONDO, cours de pont en B.A

[6] Idem