VOIES DE COMMUNICATION

OPTION CONSTRUCTION – 2ÈME ANNÉE

Edition 2025 / Enseignement primaire, secondaire et technique en RDC.

Préliminaire

Objectifs du cours

Ce cours a pour objectif de fournir à l’élève une compréhension fondamentale des éléments qui définissent et composent une route. Il ne s’agit pas de former un exécutant, mais un technicien capable de lire, d’interpréter et de comprendre les documents graphiques d’un projet routier. L’ambition est de lui permettre de visualiser la correspondance entre le plan et la réalité du terrain, d’appréhender les contraintes géométriques du tracé et de saisir l’intégration de la route dans son environnement, notamment en milieu urbain. 🛣️

Approche Pédagogique

L’enseignement privilégiera une démarche inductive, partant de l’observation de routes existantes pour en déduire les principes de conception. Une importance capitale sera accordée à la lecture et à la production de documents graphiques : vue en plan, profil en long et profils en travers. L’apprentissage sera contextualisé par des exemples concrets tirés des défis routiers en RDC, qu’il s’agisse de la conception d’une route en site montagneux dans le Sud-Kivu ou de l’aménagement d’une voirie urbaine à Kinshasa, en intégrant les notions élémentaires d’assainissement et de gestion des réseaux.

Compétences Visées

Au terme de cette année, l’élève détiendra les compétences suivantes :

• Identifier : Nommer et décrire les différentes parties constitutives d’une route et d’un projet routier.
• Interpréter : Lire et comprendre les informations contenues dans les trois documents graphiques fondamentaux : le tracé en plan, le profil en long et les profils en travers.
• Analyser : Comprendre les contraintes géométriques (pentes, courbes) qui guident la conception d’un tracé et leur impact sur la circulation.
• Représenter : Dessiner les éléments de base d’un projet routier simple en respectant les normes et les échelles conventionnelles.

Modalités d’Évaluation

L’évaluation sera axée sur la capacité de l’élève à manipuler les concepts et les outils de représentation. Elle comprendra des exercices de lecture de plans topographiques et de projets routiers, des épreuves de dessin consistant à réaliser un profil en long ou à calculer les éléments d’une courbe, et des interrogations écrites sur la terminologie et les principes de conception. Un projet de synthèse final demandera de réaliser l’esquisse complète de l’étude d’un petit tronçon de route. 🗺️

Partie I : Les Fondamentaux des Infrastructures Linéaires

Cette partie introductive établit le socle de connaissances indispensable à toute étude routière. Elle définit ce qu’est une route, en décrit les composantes, analyse ses paramètres géométriques essentiels et explique comment un projet est techniquement représenté sur les documents graphiques.

Chapitre 1 : Introduction aux Voies de Communication

Avant de concevoir, il faut définir. Ce chapitre pose le vocabulaire de base et classifie les différentes infrastructures de transport, en insistant sur le rôle structurant des routes pour le développement du pays.

1.1. Définition et Classification des Voies de Communication

Une typologie des différentes voies de communication (routières, ferroviaires, navigables) est établie, en se concentrant sur le réseau routier et sa hiérarchisation (routes nationales, routes de desserte agricole, voiries urbaines).

1.2. Les Parties Constitutives d’une Route

La route est un ouvrage complexe. Sa décomposition en éléments fonctionnels (chaussée, accotements, fossés, talus) permet de comprendre le rôle de chaque composant dans la performance et la durabilité de l’infrastructure.

1.3. L’Emprise de la Route et ses Abords

Au-delà de la plateforme circulable, l’emprise de la route constitue une réserve foncière indispensable. Son importance pour les aménagements futurs, la sécurité et la cohabitation avec les parcelles riveraines est soulignée.

1.4. Le Rôle Stratégique des Routes pour le Développement

Les voies de communication sont les artères de l’économie. Leur rôle dans le désenclavement des territoires, comme la liaison entre le Kasaï et le Katanga, et dans la facilitation des échanges commerciaux est mis en perspective.

Chapitre 2 : Les Paramètres Géométriques Fondamentaux

La géométrie d’une route est entièrement conçue pour permettre une circulation sûre et confortable. Ce chapitre analyse les paramètres de base qui définissent le tracé en trois dimensions.

2.1. La Pente Longitudinale (Rampes et Déclivités)

La déclivité, ou pente dans l’axe de la route, est un paramètre crucial qui influence la vitesse des véhicules, leur consommation de carburant et la sécurité. Sa définition et sa mesure sont étudiées.

2.2. Le Profil en Travers et le Dévers

Pour assurer l’évacuation des eaux de pluie et contrer la force centrifuge en virage, la chaussée présente une pente transversale. La gestion de ce dévers est une clé de la conception routière.

2.3. L’Influence des Pentes sur la Conception et la Circulation

L’impact des pentes, qu’elles soient longitudinales (rampes) ou transversales (dévers), est analysé en détail, montrant comment elles contraignent les choix du concepteur et le comportement des usagers.

2.4. La Vitesse de Référence et ses Implications

Toute conception routière est basée sur une hypothèse de vitesse, dite « vitesse de référence ». Ce concept fondamental, qui conditionne les rayons des virages et la visibilité, est ici introduit.

Chapitre 3 : La Représentation Technique d’un Projet Routier

Un projet routier est communiqué à travers un langage graphique normalisé. Ce chapitre est une introduction à la lecture et à la compréhension des trois documents clés qui le décrivent.

3.1. La Vue en Plan : Tracé et Symboles

La vue en plan représente le tracé de la route vu de dessus. L’élève apprend à y lire les alignements droits, les courbes, et à interpréter les symboles cartographiques.

3.2. Le Profil en Long : Lignes et Cotations

Le profil en long est une coupe verticale suivant l’axe de la route. Il montre les pentes et les rampes du projet par rapport au terrain naturel et contient des informations cruciales sur les altitudes et les distances.

3.3. Le Profil en Travers : Description de la Structure

Le profil en travers est une coupe perpendiculaire à l’axe. Il décrit en détail la composition de la route en un point donné : largeur de la chaussée, pentes, fossés, talus de déblai ou de remblai.

3.4. Le Rôle des Échelles et des Normes de Dessin

La lecture correcte de ces documents impose une maîtrise des échelles, souvent différentes pour les hauteurs et les longueurs dans le cas du profil en long, et le respect des normes de représentation.

Chapitre 4 : L’Analyse du Terrain Naturel

Le point de départ de tout projet routier est l’analyse fine du terrain existant. Ce chapitre enseigne comment lire un plan topographique pour en extraire les informations pertinentes pour le tracé.

4.1. Le Principe des Courbes de Niveau

Les courbes de niveau sont la méthode universelle pour représenter le relief sur une carte. Leur principe de construction et leur signification sont expliqués en détail.

4.2. La Lecture et l’Interprétation d’un Plan Topographique

À partir d’un plan topographique, l’élève apprend à identifier les formes du relief : les lignes de crête, les thalwegs (vallées), les zones plates et les zones à forte pente.

4.3. L’Esquisse de Tracés Possibles

Forte de cette compréhension du relief, une première esquisse de tracés potentiels pour une nouvelle route peut être envisagée, en cherchant à optimiser le tracé pour minimiser les mouvements de terre et respecter les pentes admissibles.

4.4. La Subdivision des Études Techniques d’un Tracé

L’étude complète d’un tracé est un processus complexe. Sa décomposition en phases successives (étude de reconnaissance, avant-projet, projet d’exécution) est présentée.

Partie II : La Conception du Tracé Routier

Cette partie entre dans le vif de la conception géométrique. Elle détaille les méthodes de dessin et de calcul du tracé en plan (les virages) et du profil en long (les pentes), ainsi que les techniques de base pour son implantation sur le terrain.

Chapitre 5 : Le Tracé en Plan

La conception du tracé en plan consiste à définir le cheminement de la route vu de dessus, en alternant de manière harmonieuse des sections droites et des sections courbes.

5.1. Les Alignements Droits

L’alignement droit est la forme la plus simple de tracé. Ses avantages et ses inconvénients, notamment en termes de monotonie et de sécurité, sont discutés.

5.2. Le Raccordement par Courbes Circulaires

Pour passer d’un alignement droit à un autre, une courbe de raccordement est nécessaire. L’étude se concentre sur le cas de la courbe circulaire, la plus simple à définir et à implanter.

5.3. Le Calcul des Éléments d’une Courbe Circulaire

À partir du rayon de la courbe et de l’angle des alignements, l’élève apprend à calculer les éléments géométriques qui la caractérisent : tangente, développement, flèche, etc.

5.4. Le Dessin du Tracé en Plan de l’Axe de la Route

Muni de ces éléments, l’élève s’exerce à dessiner de manière précise le tracé en plan complet de l’axe d’un tronçon de route, en raccordant les alignements droits par des arcs de cercle parfaits.

Chapitre 6 : Le Tracé du Profil en Long

La conception du profil en long consiste à définir la « ligne rouge », c’est-à-dire l’altitude de la route finie, en optimisant sa position par rapport au terrain naturel.

6.1. La Ligne du Terrain Naturel

La première étape de la construction du profil en long est le report précis de la ligne du terrain naturel, obtenue à partir des données de nivellement.

6.2. La Conception de la Ligne Projet

Le concepteur doit ensuite dessiner la ligne du projet, en respectant les pentes maximales admissibles, en cherchant à équilibrer les déblais et les remblais, et en assurant une bonne visibilité.

6.3. Le Raccordement des Pentes

Pour assurer une transition confortable et sécurisée entre deux pentes différentes, des raccordements par des courbes verticales (paraboles) sont nécessaires. Leurs principes sont introduits.

6.4. Le Dessin du Profil en Long et de ses Annotations

L’élève apprend à réaliser un dessin complet de profil en long, incluant le cartouche des altitudes, des pentes, des distances et des alignements du tracé en plan.

Chapitre 7 : L’Implantation du Tracé sur le Terrain

Une fois le projet dessiné, il faut le matérialiser sur le terrain. Ce chapitre présente les méthodes simples de piquetage qui permettent de passer du plan à la réalité.

7.1. Le Piquetage de l’Axe en Alignement Droit

La matérialisation d’une section droite de la route sur le terrain se fait par la pose de piquets parfaitement alignés, une opération de base du topographe.

7.2. Le Tracé des Courbes Circulaires au Cordeau

Pour les projets de faible envergure, comme une voirie dans un lotissement à Goma, des méthodes simples de tracé des courbes au ruban et au cordeau peuvent être utilisées.

7.3. Le Tracé des Courbes par Abscisses et Ordonnées

Une méthode plus précise consiste à implanter les points de la courbe en mesurant leurs coordonnées (abscisse et ordonnée) par rapport à une des tangentes.

7.4. L’Implantation des Profils en Travers

À intervalles réguliers le long de l’axe, des piquets sont implantés perpendiculairement pour matérialiser l’emprise des futurs terrassements.

Chapitre 8 : Introduction aux Mouvements de Terres

La construction d’une route implique presque toujours de modifier le relief naturel en déplaçant de grandes quantités de terre. Ce chapitre introduit les notions de base du terrassement.

8.1. La Modification du Sol : Déblais et Remblais

Lorsque la ligne projet est en dessous du terrain naturel, il faut creuser (déblai). Lorsqu’elle est au-dessus, il faut apporter de la terre (remblai). Ces deux opérations fondamentales sont ici définies.

8.2. Le Profil de Cubature Simple

À partir des profils en travers, il est possible de calculer les surfaces de déblai et de remblai en chaque point, première étape vers le calcul des volumes de terre à déplacer.

8.3. Le Principe de la Ligne de Compensation

La ligne de compensation est une ligne théorique sur le profil en long qui permet de visualiser les zones de déblai et de remblai et d’optimiser leur équilibre.

8.4. L’Objectif d’Équilibre des Mouvements de Terre

Un projet routier bien conçu vise à réutiliser au maximum les terres excavées en déblai pour construire les remblais, minimisant ainsi les coûts de transport et l’impact environnemental.

Partie III : Les Ouvrages Annexes et l’Intégration Urbaine

Une route ne se résume pas à son tracé. Elle est complétée par une série d’ouvrages qui assurent son bon fonctionnement, sa sécurité et son intégration harmonieuse dans son environnement, particulièrement en ville.

Chapitre 9 : Le Drainage et l’Assainissement Routier

L’eau est l’ennemi numéro un de la route. Sa gestion efficace est une condition absolue de la durabilité de l’ouvrage.

9.1. La Nécessité du Drainage pour la Pérennité de la Route

L’infiltration d’eau dans le corps de la chaussée en diminue la portance et peut provoquer sa destruction rapide. La première fonction du système de drainage est donc de protéger la structure de la route.

9.2. Les Fossés Latéraux et les Caniveaux

Pour collecter les eaux de ruissellement de la chaussée et des talus, des fossés en terre ou des caniveaux bétonnés sont aménagés de part et d’autre de la route.

9.3. Les Ouvrages Ponctuels : Avaloirs et Regards

En milieu urbain, les eaux sont collectées par des avaloirs (grilles) et transitent par des regards (chambres de connexion) avant de rejoindre le réseau d’égouts.

9.4. La Conception d’une Chambre de Visite

La chambre de visite (ou regard de visite) est un ouvrage essentiel qui permet l’accès au réseau d’égouts pour son inspection et son entretien. Sa description technologique est abordée.

Chapitre 10 : L’Intégration de la Route en Milieu Urbain

La conception d’une route en ville, ou rue, obéit à des contraintes spécifiques liées à la densité du bâti, à la multiplicité des usages et à la présence de nombreux réseaux.

10.1. La Composition d’un Profil de Rue

Le profil en travers d’une rue est plus complexe que celui d’une route en rase campagne. Il doit intégrer des espaces dédiés aux piétons (trottoirs), au stationnement et à la circulation.

10.2. La Gestion des Réseaux Souterrains

Le sous-sol des villes est un enchevêtrement de réseaux (eau potable, égouts, électricité, télécom). La conception de la voirie doit prévoir leur emplacement et leur accessibilité.

10.3. Le Raccordement avec les Parcelles Riveraines

L’aménagement d’une rue doit garantir un accès aisé et sécurisé aux habitations et aux commerces qui la bordent, en gérant les entrées de véhicules et les seuils de portes.

10.4. Les Notions d’Alignement et de Recul des Bâtiments

La construction le long des voiries est régie par des règles d’urbanisme. Les notions d’alignement (limite entre le domaine public et la parcelle privée) et de marge de recul (distance minimale de construction par rapport à l’alignement) sont fondamentales.

Chapitre 11 : Projet de Synthèse : L’Étude d’un Tronçon Simple

Ce chapitre final est un projet intégrateur qui demande à l’élève de mobiliser toutes les compétences de l’année pour réaliser l’étude géométrique préliminaire d’un petit tronçon de route.

11.1. L’Analyse d’un Plan Topographique Fourni

Le point de départ du projet sera un plan topographique simple, sur lequel l’élève devra identifier le relief et les contraintes.

11.2. La Proposition d’un Tracé en Plan

L’élève devra proposer un tracé en plan pour relier deux points, en dessinant les alignements droits et en calculant et dessinant les courbes de raccordement.

11.3. L’Établissement du Profil en Long

À partir de son tracé en plan, l’élève établira le profil en long du terrain naturel, puis proposera une ligne projet en justifiant ses choix de pentes.

11.4. Le Dessin des Profils en Travers Types

Pour compléter son étude, l’élève dessinera quelques profils en travers caractéristiques de son projet (en déblai, en remblai), en y intégrant les fossés de drainage.

Annexes

Mémento des Symboles Topographiques et Routiers

Une fiche synthétique rappellera les principaux symboles utilisés sur les plans topographiques et les plans de projets routiers, pour en faciliter la lecture. 📌

Formulaire de Calcul des Courbes Circulaires

Un recueil des formules géométriques nécessaires au calcul des éléments des courbes circulaires sera fourni, pour servir d’aide-mémoire lors des exercices.

Exemples de Profils en Travers Types

Un catalogue de profils en travers types pour différents contextes (route en rase campagne, voirie urbaine, route en déblai/remblai) servira de référence visuelle.

Guide de Présentation des Documents Routiers

Une fiche méthodologique rappellera les règles de présentation et de cotation pour le tracé en plan, le profil en long et les profils en travers, afin de guider l’élève dans la réalisation de son projet. ✅