Les ouvrages de franchissement buses et dalots ** Les buses: - béton: au moins 80 cm de remblai au dessus - métal: la hauteur du remblai admissible est fonction de l'épaisseur de la buse ** Les dalots: - pas de remblai ou faible épaisseur - 3types: *ordinaire: coulés sur place * cadre: préfabriqués (dalle+radier+voiles) * portique: préfabriqués (dalle+voiles) Pour dimensionner ces ouvrages, il faut connaitre la condition de fonctionnement dont on distingue deux types: - La sortie noyée: pour mes zones inondables ou l'écoulement est souvent en charge (càd H2>D) - La sortie dénoyée: pour les zones non inondables ou l'écoulement est à surface libre ou à pleine section (càd H2= S=Q/V (m²) c'est la section minimale à travers laquelle les eaux vont transiter. S= pi*R² = pi* (D²/4) => D=√(4*S/pi)= Dmin (m) Si on compte faire une batterie de buses (série de buses) on doit déterminer le D d'une de ces buses par la formule suivante: Dmin (pour une seule buse)=√(4*S/nombre des buses*pi) et il ne faut jamais oublier de diviser le débit de projet Qp/nombre de buses. Sachant que ces diamètres calculés ne correspondent pas forcément aux diamètres commerciaux qui sont fournit par les constructeurs.Donc, il faut prendre le diamètre commercial le plus proche de la valeur calculé pour terminer les calculs.
- Pour une sortie noyée: On a applique le théorème de Bernoulli pour avoir: ∆H= Q²/(2*g*S²) [Ke+(2*g*L)/(K²*Rh^(4/3) )+1] avec: Q²/(2*g*S²)*Ke: la perte de charge à l'entrée Q²/(2*g*S²) *[(2*g*L)/(K²*Rh^(4/3) )] : PDC le long de l'ouvrage du au frottement Q²/(2*g*S²)*1:PDC à la sortie K étant le coefficient de rugosité de Manning. On retient que pour le béton K=67 et pour le métal K=37 L étant la longueur de l'ouvrage; L= L0+2L'= L0+2*(Hmr-D/2) avec Hmr:hauteur max du remblai=L.R-talweg; Hmr=H-hmin pour une pente des talus de 1/1 Rh étant le rayon hydraulique qui est égale à: Rh = R/4 pour une buse circulaire Rh = A/P (Section mouillée/ périmètre mouillé) pour une buse arche(il y a un tableau fourni par le constructeur contenant A,P,Rh,D et B) Rh = 2 D*B/(2D+B) pour un dalot Après avoir déterminer Dmin, on l'introduit dans la formule de PDC. En déterminant ∆H, on en tire le PHE amont(Plus hautes eaux en amont) PHE amont=hmax+∆H On doit vérifier maintenant la sécurité contre le débordement: sécurité ou revanche=cote L.R- PHE amont=H-PHE amont. Celle ci doit être égale 0,8 à 0,9 m au minimum pour éviter le débordement. Ainsi, le résultat sera présenter de cette façon ci dessous:
- Pour une sortie dénoyée: Les abaques sont nécessaires pour la sortie dénoyée car elles facilitent trop le calcul. Elle se fait en trois étapes: - Détermination de H1 amont H1*=H1/D => H1= D x H1* Or H1*= f (Q*) avec H1* est la charge amont réduite et Q* est le débit de projet réduit Q*=Q/√(2*g*D^5) pour une buse circulaire Q*=Q/A*√(2gD) pour une buse arche Q*=Q/A*√(2gD) pour un dalot - Détermination de la pente longitudinale critique Ic (I du projet doit être >= Ic trouvée) Ic*= f (Q*) avec Ic* est la pente critique réduite. Ic*=Ic (k²*R^(1/3))/g => Ic=g Ic*/(k²*R^(1/3)) pour une buse circulaire Ic*=Ic/√(g*Rh^5) => Ic=(Ic*)x√(g*(D/2)^5) Ic*pour une buse arche Ic*=Ic(k²*B^(1/3))/g => Ic=g Ic*/(k²*B^(1/3)) pour un dalot Q*=Q/√(g*R^5) pour une buse circulaire Q*=Q/√(g*(D/2)^5) pour une buse arche Q*=Q/√(g*B^5) pour un dalot - Détermination de la vitesse d'écoulement Vmax V*= f (Q*) avec V* est la vitesse maximale réduite. V*=V/(K*R^(2/3)*√I ) => V=(K*√I*R^(2/3) x V* pour une buse circulaire V*=V/(K*(D/2)^(2/3)*√Ic) => V=(K*√I*(D/2)^(2/3) x V* pour une buse arche V*=V/(K*B^(2/3)*√Ic) => V=(K*√I*B^(2/3) x V* pour un dalot Q*=Q/(K*R^(8/3)*√Ic) pour une buse circulaire Q*=Q/(K*(D/2)^(8/3)*√Ic) pour une buse arche Q*=Q/(K*B^(8/3)*√I) pour un dalot Ainsi, le résultat à présenter sera comme suit:
Bien, voilà grosso modo la méthode analytique pour la détermination des ouvrages de franchissement pour une route (buses et dalots). J'espère que ca vous aide. En cas ou vous n'avez pas compris quelque chose je suis toujours là. Salam et bon travail
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