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Cours n °01 : La Voirie Urbaine
Introduction :
L’aménagement urbain et du territoire s’occupent non seulement de planifier en statique ,
l’occupation des sols , la localisation des activités, mais aussi de gérer la dynamique des flux qui les
irriguent et qu’elles produisent, les réseaux techniques sont les conditions de base de developpement
socioéconomiques d’une collectivité urbaine; ils sont donc de responsabilité publique car ils
satisfont des besoins essentiels: disposer d’eau pour différents usages: disposer d’électricité et de
chaleur avec du gaz, chauffage urbain ou électrique ou des énergies renouvelables: collecte les
déchets ménagers et industriels, se déplacer et transporter des biens ou des marchandises…etc . La
conception et la réalisation et la gestion de l’ensemble des infrastructures et les réseaux technique
est l’objet des études d’une discipline « le génie urbain »
Le génie urbain, cousin de l'urbanisme, lié au concept voisin management urbain, est l'ensemble de
disciplines chargées de permettre la vie en milieu urbain, particulièrement en milieu urbain dense.
" Le génie urbain, c'est l'art de concevoir, de réaliser et de gérer les réseaux techniques (ou physiques)
urbains ».
Cette définition restreint bien sûr le champ par rapport à une définition large et tautologique, du
type " le génie urbain c'est l'ingénierie urbaine ", simple partie du génie civil (" L'art de la
construction ").
La voirie urbaine
•
•
•
La voirie urbaine se définit comme l’ensemble des voies de communication, c’est-‐à-‐dire les
infrastructures nécessaires pour favoriser la circulation des biens et des personnes, mais en
milieu, la voirie est un espace collectif avant d’être une infrastructure dédiée à la seule
circulation, un espace social qui structure l’espace urbain.
La voirie a pour objectif la desserte de zone urbaine, rurale, industrielle ou commerciale, elle
doit être étudiée de manière à remplir pleinement ce rôle. Le tracé déterminé en
conséquence, tout en garantissant la sécurité à tous les utilisateurs.
La voirie participe également à l’aménagement des ensembles urbanisés: elle contribue à
améliorer l’aspect du paysage, qu’il soit urbain ou rural.
Figure 1:La voirie; un système complexe et interactif
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•
Travaux de voirie portent sur l’ensemble des ouvrages réservés à la circulation de tous les
véhicules (voiture, poids lourds, transports en commun), des deux roues et des piétons, ainsi
que sur les aires de stationnement.
Les voies sont classées selon trois critères
q Le trafic qu’elles reçoivent,
q Le trafic a une influence directe sur le dimensionnement de la chaussée et de sa fondation.
Par convention, il est admis que le trafic moyen journalier annuel est déterminé par
l’équivalence à un nombre de poids lourds.
q Une voirie est dite à faible trafic lorsque le nombre de véhicules qui y circulent est inférieur à
l’équivalent de 150 poids lourds par jour, soit environ 1500 véhicules par jour, tous modèles
confondus.
q L’étendue des zones desservies
q La voirie est plus ou moins importante selon les espaces qu’elle dessert, il en résulte une
hiérarchisation des voies qui sont dimensionnées en conséquence.
Exemple :
Figure 2: exemple des voies de distribution dans un lotissement
ü Les voies d’accès qui sont raccordées sur la voirie extérieure et permettent de pénétrer
dans le secteur concerné,
ü Les voies principales qui assurent la circulation à l’intérieur de la zone
ü Les voies secondaires qui desservent les différents quartiers
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ü Les voies ou antennes de desserte, selon qu’elles forment une boucle ou sont en
impasse, permettant d’accéder aux différents lots; le trafic automobiles y est faible et à
vitesse réduite.
q La typologie
La typologie des voies tient compte essentiellement de leurs caractéristiques géométriques:
configuration, largeur des chaussées, terre-‐plein central, présence de trottoirs de bandes de
stationnement, etc. Les voies peuvent entrer dans l’une des catégories suivantes :
•
•
•
À chaussées indépendantes séparées par terre-‐plein central: chaque chaussée est
réservée à un sens de circulation, avec ou sans trottoir de part et d’autre et
stationnement central ou latéral
À chaussée à double sens, avec ou sans trottoir de part et d’autre et stationnement
central ou latéral.
À chaussée à sens unique, avec ou sans trottoir de part et d’autre et stationnement
central ou latéral
Figure 3:Typologie de voie
Les caractéristiques de la voirie
Les caractéristiques techniques des voies sont précisées en fonction des résultats de l’étude et de la
localisation: le tracé, la largeur, la présence ou non de stationnement le long de la chaussée, le profil
en long en indiquant les pentes et les points de récupération des eaux de ruissellement, le profil en
travers avec l’indication des pentes transversales, les caractéristiques mécaniques de la chaussée et
sa composition ainsi que les qualités de la fondation et du revêtement
Le tracé des voies
Le tracé en plan des voies est retenu de manière à concilier plusieurs impératifs
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q S’insérer dans le contexte général, dans le site , et s’adapter le mieux possible au relief
du terrain naturel, afin d’éviter des mouvements de terre importants
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S’insérer dans le tissu urbain lorsqu’il existe
S’adapter au plan de masse
Assurer une fluidité des différents flux sur les voies de distribution
Éviter la monotonie1 des voies de desserte, réduire la vitesse des véhicules et améliorer
la sécurité des usagers en créant des chicanes ou des courbes en particulier lorsqu’elles
ont des fonctions multiples (circulation automobiles, cycliste et piétonnière)
q Adapter les rayons des courbes aux véhicules empruntant les voies: poids lourds,
autobus, etc même en cas de circulation occasionnelle. Lorsque le rayon de courbure est
faible de l’ordre de 10 à15 m, il peut être nécessaire de prévoir une sur largeur
q
q
q
q
Surlargeur en courbe Caractéristiques minimales en courbe
En conséquence, l’étude du tracé des voies prend en compte un certain nombre de paramètres qui
portent sur ;
•
•
•
•
•
•
La topographie du terrain
La nature du sol déterminée par les études géotechniques et les aptitudes de portance qui en
découlent
Le trafic qu’elles doivent recevoir
Le secteur et les différents points de servis: lotissement d’habitation, groupe d’immeubles
d’habitation, zone d’activité tertiaire, zone commercial, lotissement industriel, etc
La sécurité des utilisateurs en dégageant une bonne visibilité, en signalant le passage et la
circulation des différents usagers par la création d’aménagements paysagers en bordure des
voies
Le raccordement avec la voirie existante en tenant compte des possibilités de manœuvre des
véhicules et du passage des autres utilisateurs.
1
La voirie participe à l’aménagement et à l’aspect du paysage urbain ou rural, droite ou en courbe, elle est dessinée en
fonction de la disposition des lots et des bâtiments auxquels elle donne accès, qu’ils soient en bordure de la voie ou en
retrait.
Afin d’éviter la monotonie et de créer des ilots de verdure justement divers dispositions peuvent être prises en bordure de
la voie, telles que
Alterner les parties construites et les vides
Créer des élargissements ou des rétrécissements
Adapter la voirie à sa localisation (lotissement de villas, zone résidentielle, lotissement industriel, etc)
Créer des perspectives diversifiées
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Les caractéristiques géométriques des voies
Un profil en long est la représentation d’une coupe verticale suivant l’axe d’un projet linéaire (route,
voie ferrée, canalisation, etc.). Le profil en long est complété par des profils en travers qui sont des
coupes verticales perpendiculaires à l’axe du projet.
Les caractéristiques géométriques d’une route sont illustrées par le profil en travers, le profil en long
et le tracé en plan.
1. Profil en long:
q Correspond à la coupe longitudinale de la voie suivant son axe, il indique les altitudes du
terrain naturel et de la voie projetée, les pentes, les distances et les points particuliers.2
q Il indique la valeur des pentes et des rampes, ainsi que les rayons des sommets des côtes et
des points bas.
q Pour assurer un bon écoulement des eaux de ruissèlement le profil en long doit avoir une
minimale de l’ordre de 0,5℅ selon la nature du revêtement, la pente maximale ne devant pas
dépasser de 12à15℅.
Figure 4: exemple d'un profil en long
Procédure de tracé d’un profil en long 3:
1) Définir le TN : tracé + cotes
2) Définir de projet : tracé + cotes
3) Numéroter la position des profils en travers
4) Indiquer les distances (partielles et cumulées)
5) Indiquer la déclivité du projet
6) Indiquer les caractéristiques géométriques du projet : alignements et courbes (vue
en plan)
2
Un profil en long est la représentation d’une coupe verticale suivant l’axe d’un projet linéaire (route, voie ferrée,
canalisation, etc.). Le profil en long est complété par des profils en travers qui sont des coupes verticales perpendiculaires à
l’axe du projet.
3
Le profil en long est un graphique sur lequel sont reportés tous les points du terrain naturel et de l’axe du projet. Il est
établi en premier lieu. On s’appuie sur le profil en long pour le dessin des profils en travers.
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2. Profil en travers: Correspond à la coupe transversale de l’ensemble d’une voirie. Cette
coupe réalisée perpendiculairement à l’axe longitudinal du profil en long.
Le profil en travers: dimensionne
q Les largeurs de voie, d’accotement, de fossé et d’emprise
q Les pentes transversales de la chaussée nécessaires à l’écoulement des eaux de
ruissellement
q Les épaisseurs des différentes couches représentant la structure et les aménagements
envisagés
q Les raccordements aux voies adjacentes, au carrefour
q La pente des talus et les ouvrages de soutènement nécessaire à la stabilité de l’ouvrage
Figure 5: profil en travers avec soutènement en pierres sèches, en galions ou en béton
Figure 6: profil en travers type d'une route
Terminologie
q L’ empri s e: partie du terrain qui appartient à la collectivité et affectée à la route ainsi
qu’à
ses dépendances
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q
q
q
q
L’ as si ette: surface du terrain réellement occupée par la route
Plate-‐forme: surface de la route qui comprend la chaussée et les accotements
Chaussée: surface aménagée de la route sur laquelle circulent les véhicules
Accotements: zones latérales de la plate-‐forme qui bordent extérieurement la chaussée
Figure 7: tracé de profil en travers
Les profils en travers (sections transversales perpendiculaires à l’axe du projet) permettent de
calculer les paramètres suivants :
• la position des points théoriques d’entrée en terre des terrassements ;
• l’assiette du projet et son emprise sur le terrain naturel ;
• les cubatures (volumes de déblais et de remblais).
3. Le tracé en plan : d'une route est, avec le profil en travers et le profil en long, un des trois
éléments qui permettent de caractériser la géométrie d’une route. Il met en évidence les
longueurs des sections rectilignes et la valeur des rayons de courbure dans les virages.
Définitions
•
•
•
•
Projection de la route sur le plan horizontal
Le plan topographique sert de support au tracé (échelle : 1/500ème à 1/100ème)
On représente l’axe de la route
On reporte la position des profils en travers
Dimensionnement
Routes à deux voies de circulation
(Une voie de distribution à double
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•
Largeur de la chaussée: 5,50 à 6,00 Mètres
Généralement avec trottoir de part et d’autre
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sens de circulation)
d’une largeur de 1,00 à 2,00 m et une bande
de stationnement
• dévers : 2 à 3 %
• pentes et rampes : 8 à 10 % (maxi)
Route à une seule voie de circulation
(Une voie de desserte)
•
•
•
•
largeur de la chaussée: de 3 ou 4.5 à 5 mètres
en tenant compte d’une possibilité de
stationnement en long avec ou sans trottoir
dévers : de 2 à 3 %
pentes maxi. profil en long: 15 % (maxi)
La composition des chaussées : La composition et le dimensionnement de la chaussée, c’est-‐à-‐
dire son épaisseur, sont déterminés en fonction des paramètres suivants
•
•
•
La qualité du terrain en place formant la plate-‐forme et sa portance
Le trafic supporté par la chaussée
La résistance au gel
La chaussée est constituée par la superposition de plusieurs couches résultant de travaux en déblai
ou en remblai et transmettant les charges au sol support.
Afin de ne subir aucune déformation, ce dernier ne doit pas être soumis à des contraintes
supérieures à celles déterminées par les essais. De plus, il ne doit pas présenter de points durs ou de
zones de faible résistance.
Les différentes couches des chaussées :
En général, on rencontre les couches suivantes à partir du sol
•
•
•
•
•
La couche anticontaminante : Est constituée d’un géotextile non tissé ou, plus rarement,
d’une couche de sable de 5 cm d’épaisseur. En présence de terrains de mauvaise qualité ou
de terrains argileux, elle évite la pollution de la chaussée par des remontées de terre, sous
l’action combinée des charges roulantes et des intempéries.
La Couche de forme : La couche de forme constitue un élément de transition mis en œuvre à
partir de l’arase du terrassement, en fonction des caractéristiques du sol, remblai ou terrain
en place, Elle assure une certaine homogénéisation afin de mieux répartir les charges sur le
terrain support,
La sous – couche: la sous couche est éventuellement rapportée sur la couche de forme
lorsque le sol support est de faible résistance. Elle est constituée par un apport de matériaux
traités ou non.
La Couche de fondation : la construction de cette couche ne pose pas de problème
particulier. La plupart des matériaux routiers conviennent.
La Couche de base : la construction de cette couche doit faire l’objet d’une attention toute
spéciale : le matériau utilisé dans cette couche doit pouvoir résister aux contraintes résultant
du
trafic.
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•
•
La Couche de surface ou de liaison : Les couches de fondation, de base et de surface
constituent la structure de la chaussée, la couche de forme ainsi que la PST font référence
au terrassement.
La couche de roulement : correspond au revêtement superficiel de la chaussée, Elle doit
présenter les caractéristiques requises pour répondre aux contraintes dues à la circulation
des véhicules : freinages et arrêts brusques, démarrages, virages serrés et manœuvre
diverses, elle doit possède aussi également parfaitement unie, offrir une adhérence
satisfaisante, ne pas constituer une source de nuisances sonores.
Figure 8:Les différentes couches qui constituent la structure d’une chaussée
Les différentes structures de chaussées
•
•
•
Les chaussées souples
Les chaussées semi rigides
Les chaussées rigides
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L’exécution des travaux
•
•
Les chaussées en produits bitumineux
Les chaussées en pavés
Les carrefours urbains
Un carrefour giratoire est tout d'abord un carrefour, c'est-‐à-‐dire le point de rencontre de plusieurs
voies. Il ne doit pas être utilisé comme simple ralentisseur sans intersection. Cela signifie qu'il a au
moins 3 branches. Il n'y a pas vraiment de maximum pour le nombre de branches, mais plus de 6 doit
rester exceptionnel et être justifié.
La conception d'un carrefour giratoire en milieu urbain n'est pas liée à des règles strictes mais doit
répondre à un certain nombre de critères :
•
•
•
•
•
•
•
•
s'intégrer dans l'environnement;
servir à la mise en valeur du site ;
s'inscrire dans l'emprise disponible;
être adaptée aux trafics et à leur gestion ;
être facilement compréhensible par tous ;
assurer de bonnes conditions de sécurité ;
permettre tous les mouvements des poids lourds ;
ne pas défavoriser les piétons et les cyclistes.
Dimensionnement
Figure 9: les giratoires moyens Figure 10: Les grands giratoires
•
Ces carrefours giratoires de R > 15 m permettent de gérer des trafics importants avec des
entrées à plus d'une voie ou de traiter une géométrie particulière (disposition, nombre de
branches…).
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•
La réalisation de carrefours giratoires à entrée(s) à 2 voies ou plus est liée au besoin
d'écoulement de trafic qui doit être justifié par une étude de capacité. Les entrées à 2 voies
font de 6 à 7 m, les sorties plutôt 7 m (une sortie à 2 voies est nécessaire lorsque le trafic
dépasse 1 200 vh/h).
•
Le dimensionnement et le bon fonctionnement doivent être vérifiés par un calcul de
capacité, avec par exemple le logiciel GIRABASE
Sous ce nom se classe le carrefour giratoire de petite
dimension, avec des entrées et sortie à une voie.
Il doit permettre la giration de véhicules lourds, ce qui
justifie un rayon extérieur supérieur à 12 m, mais 15 m
peut être approprié, en particulier sur des lignes de bus.
Les entrées sont à une voie, d'une largeur conseillée de
3,00 à 3,50 m. La largeur de sortie est d'au moins 3,50 m.
Figure 11:Le giratoire compact urbain
Il est à privilégier dans les espaces contraints où
la vitesse est modérée (zones de circulation apaisée com
me une zone 30 ou une entrée de zone de rencontre).
La vitesse est modérée (zones de circulation apaisée co
mme une zone 30 ou une entrée de zone de rencontre).
Le rayon extérieur est compris entre 7.50 et 12 m Ilot
central entièrement franchissable de 1.50m à
2.50m de rayon
Figure 12: le mini giratoire
Les aires de stationnement
Terminologie (voir figure ci-‐ dessous)
• Aire de stationnement : espace qui comprend au moins une case de stationnement et une allée
de circulation, le cas échéant
• Al l ée d’ac c ès : allée qui relie une aire de stationnement à une rue
• Allée de circulation : partie d’une aire de stationnement qui permet à un véhicule automobile
d’accéder à une case de stationnement
• Allée de courtoisie : allée qui sert à déposer ou à faire monter les passagers d’un véhicule
automobile sur un lot occupé par un bâtiment
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Dimensionnement :
Allée d’accès
Allée de circulation
Allée de courtoisie
Aire de stationnement
• Largeur
-‐ unidirectionnelle : 3 m
minimum, 6 m
maximum
-‐ bidirectionnelle : 6 m
minimum, 10 m
maximum
• Distance minimale
entre deux allées
d’accès 6 m minimum
• La largeur d’une allée de
circulation est établie en
fonction de l’angle formé
entre l’allée et la case de
stationnement
-‐ unidirectionnelle à 90
degrés : 6,50 m minimum
-‐ bidirectionnelle à 90 degrés
: 6,50 m minimum
• à 2 m du bâtiment
principal
• largeur maximale de
l’allée : 3,50 m
• le nombre minimal ou
maximal de cases de
stationnement prescrit pour
un usage est déterminé selon
le milieu spécifié dans la zone
du territoire visé
• dimensions des cases :
-‐ largeur minimale de 2,60 m et
longueur minimale de 5,50 m
-‐ largeur minimale de 3,90 m et
longueur minimale de 5,50 m
pour un stationnement pour
handicapés
Figure 13: stationnement à 90°
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Ø Stationnement pour handicapés
• 1 % des aires doivent être réservées pour les personnes handicapées
Figure 14:Dimension des places de stationnement pour PMR
Ø
Stationnement pour vélos : 10 ℅ des aires doivent être réservée au stationnement pour (par
exemple : une aire de stationnement comportant de 25 à 50 cases doit avoir 5 espaces de
stationnement pour vélo.)
La collecte et l’évacuation des eaux superficielles
Quelle que soit la structure et quels que soient les matériaux qui la constituent, l’eau a toujours été
considérée comme le pire ennemi de la route. Elle est un élément décisif d’accélération des
dégradations des structures de chaussées. Ceci est aussi vrai pour les revêtements en béton mais à
moindre échelle. Dans ce cas en parle de drainage
Afin d’assurer la sécurité et le confort des usagers (aquaplanage, projections d’eau) il faut évacuer
rapidement l’eau de la surface de la chaussée. Un profil en travers adapté, avec dévers d’au moins 2
%, canalisera l’eau soit au milieu de la chaussée, soit latéralement. L’eau sera ensuite évacuée de
façon classique par des caniveaux et des avaloirs judicieusement placés.
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Figure 15:Profil en travers – Principe d’écoulement des eaux de ruissèlement
Profil a écoulement central en toit
D’autres profils en travers peuvent être utilisés, comme par exemple, le profil en toit (Fig. 17). Ce
type est le plus utilisé
le profil a écoulement central en V : Seul le béton permet de réaliser simplement et
économiquement des profils en travers en toit inversé (ou en forme de V). Les eaux pluviales sont
alors collectées au milieu du chemin et évacuées par des ouvrages d’assainissement judicieusement
placés (Fig. 16).
Les profils en forme de « V », sont surtout utilisés lorsque le projet suit la pente naturelle du terrain.
Les eaux pluviales sont alors collectées au milieu du chemin et évacuées par des ouvrages
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d’assainissement judicieusement placés. Ce profil est particulièrement adapté aux routes
agricoles,
viticoles et forestières.
Profil à écoulement latéral
A une seule pente, ces profils sont surtout utilisés lorsque les routes se trouvent à flanc de coteau.
La
pente transversale renvoie l’eau du côté amont du terrain naturel (Fig. 20).
Bibliographie : pour plus d’info consulter :
•
•
•
•
BAYON René. « VRD voirie et Réseaux divers ; terrassement espaces verts aide-‐mémoire
du concepteur », Eyrolles.6e éd. France 1998.
BOURRIER Régis, SELMI Béchir « Pratique des VRD et aménagment urbain Voirie et
réseaux durable ». Le moniteur juin 2012 . 973 page
COLLECTIF, « notions de voirie urbaine ». Éditions Eyrolles .313 pages.
KARSENTY Gérard, « Guide pratique des VRD et aménagements extérieurs ».
Eyrolles, Blanche BTP, 2004 620 pages.
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