REPUBLIQUE DU NIGER MINISTERE DE L EQUIPEMENT DIRECTION GENERALE DES TRAVAUX PUBLICS

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis REPUBLIQUE DU NIGER MINISTERE DE L EQUIPEMENT DIRECTION GENERALE DES TRAVAUX PUBLICS COMITE DE LIAISON DE LA ROUTE TRANSAHARIENNE ATELIER DE FORMATION ORGANISE PAR LE CLRT DU 16 AU 28 MAI 2006 A TUNIS THEME : EXPOSE Assainissement routier EXPERIENCES NIGERIENNES EN MILIEU DESERTIQUE Présenté par: Février 2006 ADAMOU Issoufou Ingénieur Routier 1

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis SOMMAIRE INTRODUCTION 1 PARTIE I I. ETUDE DES OUVRAGES D ASSAINISSEMENT ROUTIER 2 1.1 Etude climatologique 2 1.2 Etude hydrologique 2 1.3 Calculs hydrauliques des ouvrages 7 1.3.1 Définitions des ouvrages 7 1.3.2 Buts des calculs hydrauliques 7 1.3.3 Dimensionnement des buses et dalots 8 1.3.4 Dimensionnement des fossés 13 1.3.5 Dimensionnement des ponts 15 Calculs hydrauliques des petits ponts 1.3.6 Dimensionnement des radiers 19 PARTIE II II. EXPERIENCES NIGERIENNES EN MATIERE D ASSAINISSEMENT EN MILIEU DESERTIQUE 23 2.1 Généralités sur le Niger 23 2.2 Quelles particularités a l assainissement en milieu désertique? 23 2.3 Stratégie d entretien des ouvrages d art 23 2.3.1 Dégradations des ouvrages d art 24 2.3.2 Entretien des ouvrages 24 2.4 Place de l assainissement dans l entretien courant 25 2.5 Eemple1 : Etude de la réhabilitation de la route Tahoua-Agadez-Arlit(RTA) 26 2.5.1 Aspects hydrologiques et hydrauliques 26 2.5.2 Diagnostic des ouvrages 28 2.6 Route et restauration de l environnement 30 2.6.1 Exemple de calculs hydrologiques et dimensionnement 31 2.6.2 Fonctions des ouvrages- seuils 35 2.6.3 Recommandations pour les techniques de seuils 35 2.6.4 Réalisation des travaux en haute intensité de main d œuvre(himo) 40 2.6.5 Quel bilan peut-on tirer de ces techniques? 41 CONCLUSION 43 ANNEXES 44 BIBLIOGRAPHIE 45 Pages 2

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis Introduction L eau, sous toutes ses formes : météorique, superficielle ou souterraine, cause à l ingénieur d énormes difficultés en ce sens qu elle constitue une des causes premières des dégradations diverses rencontrées sur la route. Les problèmes liés à l eau surgissent en tous points :traversée des grandes rivières, écoulement des eaux sur zones inondables, écoulement des eaux pluviales, franchissement des petits cours d eau ou des thalwegs.ces problèmes surviennent à tout moment : en cours d étude, en cours de réalisation et durant l exploitation. Les effets de l eau sur la route sont de deux sortes : _ ceux qui influent sur la pérennité de la chaussée à savoir les problèmes de glissance, d inondation, d altération des conditions de visibilité par la pluie ou par la projection produite par la circulation des véhicules ; ces problèmes sont transitoires et mettent en jeu le confort et la sécurité de l usager ; _ ceux qui influent sur la pérennité des ouvrages routiers : il s agit des problèmes d érosion, de la stabilité des talus, de la fatigue de la chaussée par défaut de portance des sols; ils peuvent se produire par une dégradation de la viabilité préjudiciable au confort et à la sécurité puis entraînent l augmentation des frais d entretien des ouvrages et parfois des mesures restrictives en certaines périodes. Donc la lutte contre l action négative de l eau se fait à tous les stades de la vie d une route, c'est-à-dire : dès l élaboration du projet ; pendant la construction ; sur la chaussée en service ( période d exploitation). En conséquence, la prise en compte de l assainissement dans l étude d un projet routier est basée sur deux principes essentiels, à savoir : a) _ favoriser l évacuation rapide des eaux superficielles en contrôlant et dirigeant le ruissellement de manière à éviter qu ils endommagent les ouvrages routiers et les propriétés riveraines ; b) _ empêcher ou réduire les infiltrations dans les chaussées ou à leurs abords immédiats et drainer les eaux éventuellement infiltrées et les nappes souterraines de façon à établir et à maintenir le sol dans un état d équilibre hydraulique compatible avec les structures de chaussées choisies. En conclusion, l étude hydraulique doit s intégrer dans l étude générale d un projet et se développer progressivement au fur et à mesure de l avancement du projet. Aussi, pour réussir le dimensionnement judicieux des ouvrages, les trois grandes étapes suivantes doivent être respectées : l étude climatologique ; l étude hydrologique ; les calculs hydrauliques en fonction des débits et de la topographie du terrain naturel. L étude doit se compléter par un calcul de structures et enfin un calcul économique en tenant compte des conditions d entretien futur. Dans cet exposé, nous avons jugé utile de procéder en première partie à un rappel théorique sur les méthodologies d étude des petits ouvrages routiers qu on peut rencontrer sur toutes les routes en général notamment en milieu désertique car étudier l assainissement routier revient pour nous à calculer les ouvrages d art à évacuer les eaux superficielles. La deuxième partie consacrée aux expériences nigériennes dans les cinq dernières années intègre les questions d entretien en tenant compte de la stratégie en vigueur, l étude des ouvrages hydrauliques dans le cadre des projets de réhabilitation et une nouvelle stratégie de construction d ouvrages en pierres sèches sur les routes rurales favorisant en plus la restauration de l environnement à travers la récupération des sols et l atténuation de l érosion hydrique. 3

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis PARTIE I : ETUDE DES OUVRAGES D ASSAINISSEMENT ROUTIER 4

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis I. ETUDES DES OUVRGES D ASSAINISSEMENT ROUTIER 1.1 Etude climatologique La climatologie est une science de l atmosphère qui consiste à l étude des climats. Il est important de connaître les caractéristiques climatiques de la région que l on voudrait aménager : _ la genèse des crues qui dépend des facteurs climatologiques ; _ les contraintes et avantages climatiques afin de fixer le déroulement du chantier ; Le travail de l ingénieur à ce stade consiste à : _ la collecte et la vérification des données ; _ l analyse des données indispensables à l étude hydrologique à savoir : la température, l humidité, l évaporation et la pluviométrie, en d autres termes, examiner le bilan hydrique : P(précipitation)= R(ruissellement)+ E(évaporation) +I ( infiltration) 1.1.1 Etude pluviométrique La pluviométrie est un des facteurs les plus importants à considérer dans le comportement des matériaux routiers. Autant les sols ont besoin d un minimum de teneur en eau pour bien remplir leur rôle dans un corps de chaussée ou dans un terrassement autant un excès d eau est toujours néfaste à leur bonne tenue. La pluviométrie représente le facteur primordial de genèse de crue sur un bassin versant. Pour cette raison, l étude de la pluviométrie doit être détaillée ; elle devra porter sur la distribution moyenne dans le temps et dans l espace mais également sur la distribution statistique fréquentielle quand cela est nécessaire pour la détermination des crues correspondantes. Les pluviométries annuelles et mensuelles permettent de percevoir l évolution spatiale de la pluviométrie, de tracer approximativement les isohyètes et de déceler les singularités éventuelles dans les précipitations. Les relevés pluviométriques journaliers permettent de noter la précipitation la plus forte de chaque année. Pour les petits bassins versants, une averse peut déclencher une crue ; donc, l étude des intensités des averses s impose, notamment pour le dimensionnement des ouvrages d assainissement routier puisque les impluviums drainés sont en général de petites superficies. 1.2 Etude hydrologique Par définition, l hydrologie se résume à l étude des eaux superficielles. Elle a pour but de rassembler puis exploiter les données permettant d évaluer le débit pour un bassin versant donné ou pour un cours d eau d évaluer, pour diverses périodes de récurrences, les caractéristiques des crues à savoir : NPHE (niveau des plus hautes eaux), vitesse, débits de calculs. 1.2.1Détermination des superficies des bassins versants Pour la détermination des superficies de bassins versants, plusieurs méthodes peuvent être utilisées(voir ci-dessous). 1.2.2 Détermination des débits 5

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis L hydrologie revêt plusieurs aspects en fonction des différentes méthodes qui sont utilisées et des conditions de leur application parmi lesquelles on distingue : 1_l hydrologie statistique qui se base sur des méthodes statistiques utilisant des lois de probabilité, de répartition d une variable aléatoire ; 2_ l hydrologie analytique qui se propose, à partir des données relatives à l averse et au bassin versant de rechercher la suite des opérations permettant le passage de la pluie à la crue, c'est-à-dire de l hyétogramme (I=f(t)) à l hydro gramme (Q=f(t)) ; 3_ l hydrologie déterministe : la genèse d une crue relève de facteurs extrêmement variés : climatologie,topographie, géologie, pédologie, morphologie, couverture végétale etc. Sur un bassin versant donné, certains de ces facteurs ont un effet secondaire sur les crues mais d autres jouent un rôle déterminant. Il en a résulté des formules plus ou moins complexes suivant le nombre de facteurs pris en compte et des méthodes variées telles que : _ la méthode rationnelle pour les bassins de superficie inférieure à 4Km 2 ; _ la méthode ORSTOM ou méthode RODIER AUVRAY(pour les superficies comprises entre 0.2 et 200Km 2 _ la méthode de Caquot pour les petits bassins urbanisés de superficie inférieure à 4Km 2 ; _ la méthode CIEH (C. PUECH et D. CHABI GONNI) : pour les bassins couvrant plus de 2Km 2 On peut également appliquer la méthode russe que nous nous proposons de développer ici en raison de sa simplicité et de son adaptation pour les calculs des ouvrages d assainissement routier. Calcul hydrologique pour des petits bassins versants. d après BABKOV V.F., ANDREEV O.V. Projection de routes (en russe), Moscou, Transport, 1987, V.1, p.367. Débits des eaux superficielles : Q F K K K max = 16, 7 a p% où Q max - débit de calcul, m 3 /s ; a p% - intensité de calcul de l averse dont la durée est égale à une heure mm/min (Elle dépend de la de période de retour pour un ouvrage donné, (tab.h_1)) ; F - surface du bassin versant, km 2 ; K r - coefficient de ruissellement qui tient compte des pertes de ruissellement (tab.h_2) ; K a - coefficient d abattement tenant compte de la surface du bassin versant (tab.h_3) ; K t - coefficient tenant compte de la forme et des dimensions du bassin versant (tab.h_4). t r a Périodes de retour et probabilités de calcul hydrologique. Tableau h_1 Période de retour, ans 100 50 20 10 6

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis Probabilité de calcul, % 1 2 5 10 tous les ouvrages sur ponts de buses et dalots buses et dalots les routes de catégorie Type d ouvrage routes 3-4 de routes 1-2 de routes 3-4 exceptionnelle, ponts catégorie catégorie catégorie de routes 1-2 catégorie Surface de bassins versants (F). La surface de bassin versant (F) peut être déterminée par les méthodes suivantes : par la calcul des coordonnées géodésiques ; par la division du bassin versant en figures géométriques simples (triangles, rectangles est) ; à l aide de des logiciels routières ayant des modules des travaux avec de modèle digitale de relief ; à l aide de la grille des carrés porté sur le contour de BV (méthode de «papier millimétrique»). Dans le dernier cas on fait le calcul de carrés qui complètement ou partiellement appartiennent au BV. La surface est déterminée par la formule : n + = 1 c nnc F f, 2 où f 1 - surface de carré élémentaire exprimée en unités de surface demandé : m 2, hectare, km 2 (la longueur de la côté de carré doit être pris tenant compte de l échelle de la carte) ; n c - quantités des carres élémentaires complets ; n nc - quantités des carres élémentaires non complets. Par exemple : Si l échelle de la carte est égale à 1 :10000 et la longueur du côté du carré est égale à 10 mm (en échelle de la carte 100 m) et on demande de déterminer la surface en km 2, la surface de 2 carré élémentaire f 1 = 0,10 Km 0,10 km = 0, 01km. Application numérique : Bassin versant n 1 Pq 3+00 Nc= 6 ; n n c=17 ; f 1 = 0.01Km 2 F= 0.01( 6+ 17/2)=0.145 Km 2 Longueur du thalweg principal L= 650m Cote amont=85.6 ; cote aval= 53.67m Pente moyenne du thalweg I=( 85.6-53.67)/650=0.0337 Probabilité de calcul = 5 ; a p = 1.225 mm/mn Indice de végétation =1 (60% du BV couvert par la végétation) Bassin à pente faible :coefficient de ruissellement Kr= 0.3 D après tableau h4, Kt= 4.35 ( après interpolation) Alors, le débit de calcul se détermine par : Q 16, a F K K K max = 7 p% Q= 16.7*1.225*4.35*0.3*0.145= 4.663m 3 /S t r a 7

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis DEBIT DES EAUX A EVACUER Q F K K K max = 16, 7 a p% où Q max - débit de calcul, m 3 /s ; a p% - intensité de calcul de l avers la durée duquel est égale à une heure mm/min (Elle dépend de la de période de retour pour un ouvrage donné, (tab.h_1)) ; F - surface du bassin versant, km 2 ; K r - coefficient de ruissellement qui tient compte des pertes de ruissellement (tab.h_2) ; K a - coefficient d abattement tenant compte de la surface du bassin versant (tab.h_3) ; K t - coefficient tenant compte de la forme et des dimensions du bassin versant (tab.h_4). Ici a p% = 1.225 mm/mn pour la période de retour de 20 ans (probabilité de 5%) Kr=0.3 pour indice de végétation 1 et bassin à pente faible Ka=1 pour bassin de superficie <25Km 2 Kt= 5.24 Coefficient tenant compte de la longueur et de la pente moyenne du thalweg principal L=425m,longueur du thalweg principal H A H B 85 67.20 La pente I= = = 0. 041 L 425 t r a Q= 16.67*1.225*0.3*1*5.24*0.125=4.02m 3 /s Coefficient de ruissellement (K r ). Coefficient de ruissellement se détermine par : nature du terrain rencontré, type du sol, couverture végétale, surface cultivée ou non ; pente du bassin versant ; période de retour. Pente du bassin versant faible, relief non accidenté forte, relief accidenté Indice de végétation Coefficient de (caractéristique du terrain rencontré) ruissellement ( K r ) 1 0,3 2 0,4 3 0,5 1 0,4 2 0,5 3 0,6 Indice de végétation Caractéristique du terrain rencontré 1 plus de 50% de surface du bassin versant est couverte par la végétation ; 2 de 30 à 50% de surface du bassin versant est couverte par la végétation ; 3 moins de 30% de surface du bassin versant est couverte par la végétation. Pour les périodes de retour 50 et 100 ans il faut majorer toutes les valeurs trouvées de 0,10 Coefficient d abattement ( K a ). 8

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis Tableau h_3 Surface du bassin versant (F), km 2 < 25 25 à 50 50 à 100 100 à 150 150 à 250 K a 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 Coefficient K t. 2 3 60 Vr t =, K L où V r - vitesse de ruissellement déterminant de la rugosité de surface du bassin versant, km/min ; L - longueur du talweg principal, km. Vitesses de ruissellement. Pour les surfaces de rugosité élevée (gazons, végétation etc.) : 1 1 4 4 V 3,5 [ m ] 0,2 [ km r = I ou V I ] sec r =. min Pour les surfaces «lisses» (béton bitumineux, territoires de zones d habitation) : 1 1 4 4 V 10,0 [ m ] 0,6 [ km r = I ou V I ] sec r =, min où I - pente moyenne du talweg principal. Tableau des valeurs de Coefficient K t. (Pour les surfaces de rugosité élevée : gazons, végétation etc.) Tableau h_4 Longueur du talweg Valeurs K t pour la pente moyenne du talweg principal ( I ) principal ( L ), km 0,0001 0,001 0,01 0,1 0,2 0,3 0,5 0,7 0,15 4,21 0,30 2,57 3,86 Débits de la crue complète: K t =5,24 0,50 1,84 2,76 3,93 0,75 1,41 2,08 2,97 4,50 5,05 1,00 1,16 1,71 2,53 3,74 4,18 4,50 4,90 5,18 1,25 1,00 1,49 2,20 3,24 3,60 3,90 4,23 4,46 1,50 0,88 1,30 1,93 2,82 3,15 3,40 3,70 3,90 1,75 0,80 1,18 1,75 2,58 2,84 3,06 3,33 3,52 2,00 0,73 1,07 1,59 2,35 2,64 2,85 3,09 3,27 2,50 0,63 0,92 1,37 2,02 2,26 2,44 2,65 2,80 3,00 0,56 0,82 1,21 1,79 2,00 2,16 2,34 2,49 3,50 0,50 0,74 1,10 1,62 1,81 1,95 2,12 2,31 4,00 0,46 0,68 1,00 1,48 1,65 1,78 1,94 2,11 4,50 0,42 0,62 0,93 1,37 1,53 1,65 1,78 1,95 5,00 0,40 0,58 0,86 1,27 1,42 1,54 1,67 1,82 6,00 0,35 0,52 0,76 1,13 1,26 1,36 1,48 1,61 6,50 0,33 0,49 0,73 1,07 1,20 1,29 1,40 1,53 7,00 0,32 0,47 0,69 1,02 1,14 1,23 1,33 1,45 8,00 0,29 0,43 0,63 0,93 1,04 1,12 1,22 1,33 9,00 0,27 0,39 0,58 0,86 0,96 1,04 1,13 1,23 10,00 0,25 0,37 0,54 0,80 0.90 0,97 1,05 1,14 11,00 0,23 0,34 0,51 0,75 0,84 0,91 0,98 1,07 12,00 0,22 0,32 0,48 0,71 0,79 0,86 0,93 0,98 9

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis 13,00 0,21 0,31 0,46 0,67 0,75 0,81 0,88 0,96 14,00 0,20 0,29 0,43 0,64 0,72 0,79 0,84 0,91 15,00 0,19 0,28 0,41 0,61 0,68 0,74 0,80 0,87 20,00 0,16 0,23 0,34 0,50 0,56 0,61 0,66 0,72 NB. Les valeurs calculées ne doivent pas être supérieurs aux valeurs de tableau. Volume total de ruissellement des eaux superficielles : F W = 60000 a p K, % a Kt où W - volume de ruissellement des eaux superficielles, m 3. 1.3. Calculs hydrauliques des ouvrages d art 1.3.1 Définitions On appelle ouvrages d art toutes les constructions de génie civil permettant le franchissement par la route d obstacles de toutes sortes (cours d eau, thalwegs, voies de communication, montagnes,.) tels que les ponts, les radiers et passages submersibles,les buses et dalots, les tunnels, les murs de soutènement, etc Les ouvrages d art destinés à l évacuation des eaux superficielles peuvent être classés en deux grandes catégories : a) les petits ouvrages tels que les buses, les dalots, les fossés,les radiers submersibles, etc b) les grands ouvrages que sont les ponts ; ces derniers sont classés en trois catégories en fonction de leur importance : _ les petits ponts de longueur L <25 m _ les moyens ponts de longueur L telle que 25m L 100 m _ les grands ponts de longueur L telle que L >100 m Le classement peut être fait également suivant les matériaux de construction. En conséquence, les méthodologies pour l étude de ces différentes catégories d ouvrages diffèrent totalement. Les conditions hydrologiques, topographiques, géotechniques et économiques particulières à chaque ouvrage fait de chaque cas un cas d espèce et le choix du type d ouvrage est rarement immédiat. Il conviendrait, en effet, de passer en revue les conditions générales d utilisation de chacun. 1.3.2 Buts des calculs hydrauliques Les buts des calculs hydrauliques sont : _ trouver le type d ouvrage ; _ déterminer les dimensions principales de l ouvrage (ø, H, L) _ fixer la pente d installation avec les vitesses ; _ choisir l aménagement des têtes d ouvrages ; _ calculer la hauteur minimale de remblai et la côte minimale au-dessus de l ouvrage ; _ proposer le type de revêtement du lit d aval ; _ calcul du débouché ; _ calcul de l affouillement total et de l affouillement local. Pour déterminer la capacité des ouvrages à évacuer les eaux, il existe plusieurs méthodes telles que : 10

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis a) la méthode des abaques ; b) la méthode grapho-analytique. La plupart des méthodes se basent sur la formule Manning Strickler pour l évaluation du débit Q= K S R h ⅔ I 1/2 Où Q= capacité (débit que peut évacuer l ouvrage) S = section mouillée en m2 Rh = rayon hydraulique (S/P) I = pente de l ouvrage (en nombre décimal) P= périmètre mouillé 1.3.3 Dimensionnement des buses et dalots 1.3.3.1 Les buses : Il existe deux types de buses qui sont couramment utilisées de nos jours : _ les buses en béton ; _ les buses métalliques. Le choix entre ces deux types d ouvrages de sections circulaires dépend des critères économiques liés à la possibilité de fabrication locale ou non. En raison des difficultés liées aux manutentions, les buses en béton dépassent rarement les diamètres ø=1.20m tandis que les buses métalliques peuvent avoir plusieurs m de diamètre. Les buses en béton nécessitent une fondation rigide(en béton ) tandis que les buses métalliques sont posées sur une fondation souple et font corps avec le remblai qui doit être parfaitement compacté. Les deux types de buses sont utilisées exclusivement dans des sections où l on dispose d une hauteur suffisante de remblai pour avoir au-dessus de l ouvrage : H > ø/2 et H 0.80m Dans le cas des faibles hauteurs de remblai, on peut utiliser les buses arches qui ont des sections aplaties par le bas. Pour des raisons de nettoyage, la buse doit avoir une section minimale de D 0.80m. 1.3.3.2 Les dalots Les dalots sont des ouvrages transversaux comme les buses mais de section rectangulaire ou carrée et exécutés exclusivement en béton armé. Ce sont des ouvrages sous chaussée qui ne nécessitent aucun remblai ; une circulation à même la dalle peut être envisagée moyennant des précautions lors de la construction ; ils ne peuvent admettre qu une faible épaisseur de remblai (1à 2m), à moins d être calculés spécialement pour les surcharges. Si la chaussée est à revêtir, ces remblais doivent être proscrits. Du point de vue structurel, trois types de dalots peuvent être projetés : a) les dalots ordinaires : constitués de pieds droits verticaux fondés sur semelle ou radier général et sur lesquelles repose une dalle en béton armé ; b) les dalots cadres : dans lesquels la dalle, les pieds droits et le radier constituent une structure rigide en béton armé ; c) les dalots portiques : analogues aux dalots cadres mais sans radier, les pieds droits étant fondés sur semelles. 11

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis Les dalots sont en général adoptés pour des débits Q > 10 m 3 /s. Mais les débits admissibles sont variables et peuvent être très élevés et dans ce cas, on adopte une batterie de dalots ou de buses quand la topographie du site permet un tel dispositif. Conditions de fonctionnement des buses et dalots : Pour déterminer les dimensions des petits ouvrages hydrauliques d une route, il convient de bien connaître les conditions dans lesquelles ils vont fonctionner et les diverses formes que peut prendre l écoulement à travers ces ouvrages. Deux cas peuvent se présenter : a) la sortie noyée : par exemple, si l ouvrage est situé en zone inondable b) la sortie est dénoyée : libre où deux cas peuvent se présenter selon que l écoulement s effectue à surface libre ou en charge ; Les régimes de ruissellement. forcé écoulement à surface libre en régime torrentiel. non forcé (gravitaire) écoulement à surface libre en régime fluvial. H φ (h) i H φ (h) i H φ (h) i : L ouvrage travaille sa section complète. Conditions : tête d entrée est fuselée ; H 1,4h; pente d installation (i) ne dépasse pas la pente de friction (i f ), 2 Q i i =. Le cas est trop exceptionnel f K Q Dans ce cas, soit il y a débordement du lit d amont, soit l écoulement n est pas encadré par l ouverture de la buse (dalot). Approche hydraulique. Abaques de l Open Channel Hydrauliques avec : H m = 1,25 φ ( h) Le cas est le plus courant. Il n y a pas débordement du lit d amont et l écoulement est encadré par l ouverture de la buse (dalot). Formule Manning- Strickler : 1 2 2 3 Q = K S Rh i ; S R h =. P Taux de remplissage : 0,8 φ (h). La caractéristique de rugosité (K) est égale à 80 pour des buses et 70 pour des dalots. Le cas est exceptionnel 12

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis Détermination de la longueur de buse (ou dalot) B pf 1:m 1 1:m 1 H R φ (ou ) h i L Pour les angles entre l axe de la route et l ouvrage (80-100 0 c) : L = B + H h) ( m + m ) B + 2 m ( H ), pf ( R 1 2 pf R h où B pf - largeur de plate-forme, m ; H R - hauteur de remblai dans la section d ouvrage, m ; h - hauteur d ouvrage (h dalots, - buse), m ; m 1, m 2 - valeurs inverses des pentes de talus ; 13

- -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis H = H + TN h, min min H min h ch où H min - cote minimale au-dessus d ouvrage, m; H TN - cote du terrain naturel, m; h min hauteur minimale au-dessus d ouvrage, m. H TN φ(h) δ h c h mim h min = φ + δ + h c+ h ch ; h min = h + δ + h c+ h ch où φ - diamètre de buse, m ; h - hauteur de dalot, m ; δ - épaisseur de mur de l ouvrage, m ; h c - épaisseur de couche de protection (comblement de terre), m (0,4-0,5 m) ; h ch épaisseur de couches de chaussée, m. L une des méthodes les plus utilisées, de nos jours, c est la méthode du «guide pratique pour la conception géométrique des routes et autoroutes,» Paris, Eyroles 1981 Approche hydraulique par les abaques de «l OPEN Channel Hyraulique» Cette méthode tient compte des régimes d écoulement. Ainsi, pour un écoulement torrentiel à surface libre, en régime torrentiel ou fluvial (voir fig), avec un coefficient de remplissage m tel que : H m = 1.25 Φ(h) En fonction du débit maximal à évacuer Q, on choisit dans le tableau la capacité Q Q qui correspondrait à des caractéristiques précises de l ouvrage recherché, notamment : _ dimensions ( L, H ou ǿ) du dalot ou de la buse _ la pente maximale _ la vitesse à l entrée _ la vitesse à la sortie _ la longueur correspondante de l ouvrage REVETEMENT DU LIT D AVAL ( d apres «BABKOV V.F., ANDREEV O.V. Projection de routes (en russe), Moscou, Transport, 1987, V.1, p.367 ) Pour éliminer les affouillements dangereux il faut : diminuer l énergie du ruissellement ; protéger le lit d aval : protéger la fondation d ouvrage. 14

lr - -Comité de liaison de la route transahariemne_ stage de formation organisé du 16 au 28 mai à Tunis Schémas du revêtement s c t b 0 Br l r - longueur du revêtement ; B r - largeur du revêtement ; b 0 - largeur d ouvrage Ø (L) ; α - angle de divergence ( [45 o ) ; c - épaisseur du revêtement - profondeur d entonnoir ; S - épaisseur de fondation du revêtement Paramètres géométriques du revêtement. t - profondeur d installation du talus de revêtement ; l r ( 3-4 ) b 0 ; B r ( 3-4 ) b 0 ; S 0,35 H ; ou H hauteur de la crue, m. Profondeur d installation du talus du revêtement. l r tgα b 0 H 0 1 2 3 4 5 8 10 1,55 0,98 0,78 0,65 0,59 0,54 0,45 0,40 La profondeur d installation du talus du revêtement doit être le plus grande de deux valeurs : 4 t ou t + 0, 5. 3 15

1.3.4 Dimensionnement des fossés Les fossés sont des ouvrages longitudinaux destinés à collecter les eaux superficielles qui ruissellent sur la chaussée, sur les accotements, les talus et sur les terrains avoisinants. Le débit à évacuer est celui du secteur du bassin versant drainé par le fossé ; il est déterminé par la formule : Q = 16.7 a p% F K t K r K a Où F = surface du secteur du bassin versant drainé par le foss a p% = intensité de calcul de l averse dont la durée est égale à une heure (mm/mn) K h = coefficient tenant compte de la forme et des dimensions du bassin versant K r = coefficient de ruissellement K a = coefficient d abattement La capacité des fossés est déterminée par la formule de Manning Strickler Q= K S R h ⅔ I 1/2 Où Q= capacité (débit) que peut évacuer l ouvrage S = section mouillée en m2 Rh = rayon hydraulique (S/P) I = pente de l ouvrage (en nombre décimal) P= périmètre mouillé Les sections des fossés peuvent avoir des formes triangulaires, trapézoïdales, rectangulaires ou demi-circulaires avec des parois revêtues ou non. Nous optons pour les formes triangulaires ou trapézoïdales en fonction des débits, pour les facilités d entretien et moins de danger pour l usager. Les pentes longitudinales sont proches de celles du TN en remblai tandis qu en déblai, elles doivent être proches de celle de la ligne rouge. Afin d éviter une dégradation rapide par érosion, le choix doit tenir compte de la vitesse limite d entraînement des matériaux qui est fonction de la nature des sols ou du type de revêtement. La méthode de dimensionnement la plus utilisée de nos jours est celle du guide pratique avec les abaques de «Open Channel hydraulique». Après avoir déterminé le débit de calcul, on recherche, à travers les tableaux, la capacité Q Q pour laquelle on a immédiatement : _ les caractéristiques du fossé ( h, b, S, P) _ les pentes Imin et Imax _ la vitesse maximale(vmax) Ainsi, en fonction des débits à évacuer,on peut choisir les types de fossés revêtus ou non avec la forme des sections appropriés. Par exemple : 16

Type I 1:1 L 1:1 h Type Caractéristiques h L S P 0,50 1,00 0,25 1,4141 I - 1 I - 2 0,75 1,50 0,56 2,12 Type I 1 I 2 Débit Q, m 3 /s (Vitesse V, m/s) i = 0,2% i = 0,5% i = 1,0% i = 1,5% i = 2,0% i = 2,5% i = 3,0% 0,25 0,39 0,55 0,68 0,78 0,87 0,96 (0,99) (1,56) (2,21) (2,70) (3,12) (3,49) (3,82) 0,73 1,14 1,62 1,99 2,30 (1,29) (2,05) (2,89) (3,54) (4,08) Type II 2:3 L h 2:3 h II - 1 Type Caractéristiques h L S P 0,50 1,17 0,42 1,70 II - 2 0,75 1,75 0,94 2,55 II - 3 1,00 2,33 1,67 3,40 Type Débit Q, m 3 /s (Vitesse V, m/s) i = 0,2% i = 0,5% i = 1,0% i = 1,5% i = 2,0% 0,51 0,81 1,14 1,40 1,61 II 1 (1,23) (1,94) (2,74) (3,36) (3,83) II 2 II 3 1,51 2,38 3,37 (1,61) (2,54) (3,59) 3,24 5,13 (1,95) (3,08) NB. Le dimensionnement des fossés peut être réalisé de la façon la plus précise à l aide de la méthode grapho-analytique en se servant du graphique Q= f(h) où Q est le débit à évacuer et h la profondeur du fossé correspondant. 17

1.3.5 Dimensionnement des ponts 1.3.5.1 Introduction à l étude des ponts Par définition, le pont est un ouvrage d art qui permet à une voie de communication de franchir un cours d eau. Le dimensionnement d un pont implique la fixation de très nombreux paramètres en fonction du site, des caractéristiques du cours d eau et du service à assurer. A l égard des caractéristiques du cours d eau et plus particulièrement de ses crues, les paramètres principaux sont ceux qui définissent le débouché offert à l écoulement, à savoir : _ les côtes de l intrados ou des sous-poutres ; _ l emplacement des culées ; _ nombre, formes et implantation des piles. Ces paramètres ont une influence assez forte sur le coût de l ouvrage. Une étude hydrologique permettra d apprécier la fréquence de la crue du projet. En effet, la présence d un ouvrage hydraulique apporte, dans la plupart des cas, une surélévation de la côte naturelle de l eau, surélévation plus ou moins grande selon l importance des perturbations que cet ouvrage apporte à l écoulement de la crue. Pour connaître le niveau des plus hautes eaux (NPHE) à prendre en compte, il faut déterminer la côte naturelle de l eau au droit du franchissement sans l ouvrage et pour la crue du projet. A l issue de l étude hydrologique, on trouve : _ les débits et niveaux maximaux et minimaux annuels et mensuels ; on dresse un tableau général des caractéristiques hydrologiques. Une documentation graphique doit être établie ; elle se compose de : 1.la situation géographique de l endroit de franchissement de la rivière par la route ( échelles : 1/ 100 000 à 1/ 500 000) 2.le levé topographique de l endroit de franchissement de la rivière ( échelles : 1/500 à 1/5000) 3.profil en long de l endroit de franchissement ; 4.courbe de probabilité des caractéristiques hydrologiques ; 5.coupe morphométrique de la rivière : c est une section transversale de la rivière destinée à déterminer les caractéristiques hydrauliques, à savoir : vitesse, débit, section moyenne et profondeur moyenne du courant. 1.3.5.2 Dimensionnement des petits ponts 1.3.5.2.1 Définition des petits ponts Sont considérés comme petits ponts, les ponts dont la longueur totale n excède pas 25m( Lp < 25m).On admet de projeter les petits ponts si la capacité des buses et dalots est insuffisante à évacuer le débit (Q > 25m 3 ) ou par crainte d encombrement des ouvertures par les objets déplacés pendant la crue par le courant. La méthode de calculs hydrauliques des petits ponts se trouve allégée par rapport à celles des grands et moyens ponts, en ce sens que les buts se résument aux : _ choix du revêtement du lit et de la vitesse d entraînement( Vcr); _ trouver le débouché du pont ; _ trouver la côte minimale de la route au-dessus de l ouvrage H min 18

13.5.2.2 Calcul du débouché du pont Calcul hydraulique des petits ponts d après BABKOV V.F., ANDREEV O.V. Projection de routes (en russe), Moscou, Transport, 1987, V.1, p.367. a) Régimes d écoulement. Dans le cas de petits ponts on distingue deux régimes d écoulement des eaux : non inondé et inondé. Le dernier cas a leu si la profondeur du ruissellement après le passage du pont est très grande par rapport à la profondeur de section critique. ' h 1,3 h = 1,45 h 0,73 H f cr com = où h f - profondeur de courant d eau après le passage du pont (égale à la profondeur de ruissellement d eau avant d exécution d ouvrage), m ; h cr - profondeur dans la section critique, m ; h com - profondeur de courant d eau dans la section comprimé, m. H - profondeur de courant d eau avant du pont, m. non inondé inondé H h com h cr h f H h com h f Du point de vue de la sécurité du travail de petits ponts le régime non inondé est plus favorable, c est pourquoi il est préférable et plus fréquent. Dans ce cas le débouché du pont se détermine par la formule : 19

QC b = 3 2 1,35 H, (1) où Q C - débit de calcul, m 3 /sec ; H - profondeur de l eau avant le pont pendant la crue, m. 2 Vcr H 2 hc = 1,45, (2) g où V cr - vitesse dans la section critique, m/s ; Calcul hydraulique du pont.. trouver h f suivant les condition naturelles de ruissellement avant d exécution d ouvrage ; choisir le type du revêtement du lit ; fixer la vitesse correspondante au revêtement (d après le tableau «Vitesses maximales») ; déterminer le régime de ruissellement : en prenant V cr =V a (V a vitesse admissibles pour de matériau choisi de renforcement du lit) on calcule la profondeur d eau avant du pont pendant la crue (H) d après la formule 2 (puisque la vitesse V cr a lieu sur la petite longueur on admet d augmenter les valeurs V a de 10%) Comparer la profondeur critique (h cr ) avec la profondeur correspondant aux conditions naturelles de ruissellement avant d exécution d ouvrage (h f ). A. - si h f < 0,73H on continuer le calcul pour le régime non inondé : on trouve le débouché (b) du pont (d après la formule 1) ; on précise le débouché du pont suivant les dimensions standardisées des poutres et on recalcule la hauteur du courant d eau pour le débouché arrondi : où Q C - débit de calcul, m 3 /sec ; b 0 - longueur de calcul des dalle ou de poutre (Tab. ), m. 2 3 Q 1,35 H =, (1) b0 Matériaux du revêtement. Vitesses maximales admissibles pour des matériaux différents de renforcement du lit. Matériaux de renforcement Dimension de pierres, Vitesses (m/s) pour une profondeur moyenne d eau (en m) cm 0,4 m 1,0 m 2,0 m 3,0 m Pierres des dimensions différentes : - en vrac - 2,0 3,0 2,5 4,0 3,0 4,5 3,5 5,0 en gabion - 2,2 3,3 2,8 4,5 3,3 5,0 3,8 5,5 Pavage à une couche 15 2,5 3,0 3,0 3,5 3,5 4,0 4,0 4,5 20 3,0 4,5 5,0 5,5 Pavage à une couche 15-20 3,5 4,5 5,0 5,5 Maçonnerie de matériaux : 20

faibles - 3,0 3,5 4,0 4,5 moyens - 5,5 7,0 8,0 8,5 compactés - 6,5 7,0 8,0 8,5 10.0 12,0 Bétons de résistance à la compression : 150 kg/cm 2-6,0 7,0 8,0 9,0 200 kg/cm 2-7,5 9,0 10,0 12,0 B. - si h f 0,73H on continue le calcul pour le régime inondé : on trouve le débouché (b) du pont d après la formule 3 ; QC b = h f Va, (3) où Q C - débit de calcul, m 3 /sec ; h f - profondeur de l eau dans les conditions naturelles, avant l exécution du pont, m ; V a - vitesse correspondant au type du revêtement choisie, m/sec. on calcule la hauteur avant du pont suivant la formule 4 : Va H ' = h f +, 2 (4) 2 g ϕ où H - hauteur avant du pont pour le régime inondé, m ϕ f - coefficient qui caractérise les conditions d écoulement d eau audessous du pont (0,80-0,90) ; V a - vitesse correspondant au type du revêtement choisie, m/sec. f 1.3.5.2.3 Détermination de la hauteur minimale de remblai d approche. Dans tous les deux cas de régime d écoulement on trouve la hauteur minimale de remblai d approche avant le pont d après le schémas suivant : H MIN 0,88H h rem h con h rem = 0,88 H ''+ + h con, où h rem - hauteur minimale de remblai d approche, m ; H - profondeur de courant d eau avant le pont (H ou H ), m ; - marge de sécurité, m (0,5-1,0 m) ; h con - hauteur de poutre ou épaisseur de dalle et puis l épaisseur de revêtement d ouvrage, m. La cote minimale du pont est déterminée d après la cote du terrain naturel du thalweg (en négligeant la pente d écoulement de courant d eau au-dessous del ouvrage) : H MIN H TN + hrem, où H TN - cote du terrain naturel du thalweg, m ; 21

h rem hauteur minimale de remblai d approche, m. En conclusion, la ligne rouge ne doit pas être tracée au-dessous de H min mais elle ne doit pas être aussi trop haut pour des considérations économiques. 2.6 Dimensionnement des radiers 2.6.1. Définition Les radiers sont des ouvrages permettant de franchir les koris ou les rivières en basses eaux et qui sont submergés en cas de crue ; ils sont établis sur le fond des rivières ou des koris. L eau passe exclusivement par-dessus et ils sont donc employés dans les cours d eau qui restent à sec pendant une bonne partie de l année. C est donc le type d ouvrage qui convient surtout pour les zones sahéliennes ou désertiques ou l on enregistre des crues fortes et brèves. Pour le dimensionnement des radiers, deux cas peuvent se présenter : _ le radier modifie localement les conditions de l écoulement ; _ le radier n introduit aucune perturbation de l écoulement. Dans tous les cas, la largeur B du radier doit être au moins égale à la largeur de la chaussée 2.6.2. Radier à fond du lit Quand le profil transversal de la rivière est peu marqué au niveau du franchissement, il serait intéressant de faire épouser au radier la forme du lit. Dans ce cas, le passage totalement submersible ne perturbera pas l écoulement puisque les seuls changements locaux de pente et de rugosité n auront pas le temps d être ressentis par l écoulement. Par conséquent, connaissant le débit à évacuer, la hauteur d eau sur le radier pourra être déterminée par approximations successives ( méthode grapho-analytique) à l aide de la formule de Manning S. 22

2.6.3. Radier surélevé. Q= K S R h 2/3 I 1/2 Où Q : débit à évacuer(m 3 /s) S : section mouillée(m 2 ) K : coefficient de Manning I : pente longitudinale du cours d eau R h : rayon hydraulique(s/p) Les contraintes imposées par le profil en long d une route obligent parfois à adopter un radier surélevé par rapport au fond du lit naturel. La présence du seuil que constitue le radier provoque une surélévation du niveau amont. La surface libre s abaisse ensuite progressivement pour rejoindre à l aval le niveau normal de l eau. On distingue alors deux types d écoulement suivant les hauteurs d eau amont(ham) et aval (Hav), comptées à partir des crêtes du radier. a) Ecoulement dénoyé : Hav<0.8Ham Le niveau aval n influence pas l écoulement. L association du théorème de Bernouilli et de la condition du régime critique donne pour le radier en régime dénoyé la formule générale suivante : Q= µlham 2 gham Où µ : résulte des mesures expérimentales et dépend de la forme et des caractéristiques du radier L : longueur du radier a-1 Cas d un radier horizontal. Ce type de radier est prévu pour le franchissement de cours d eau de grande largeur et de lame d eau faible, ce qui supposera la nappe déversante de largeur constante quel que soit le débit qu on exprime à l aide de la formule suivante : Ham Q= 1.9 (0.70 + 0.185 )L 3/2 Ham B Formule de Bazin (1) a-2 Radier à parties courbes Où Q : débit de pointe de la crue (m 3 /s) Ham : hauteur d eau amont(m) B : largeur du radier(m) L : longueur du radier(m) Q= 1.36( R Ham 1 + R 2 )(0.70 + 0.185 ) 2 Ham B (2) 23

Où R 1 et R 2 sont des rayons de courbures a-3 Radier à palier horizontal avec des parties courbes dans ce cas l expression du débit sera donnée par la somme des deux formules ci-dessus (1) + (2) b-ecoulement noyé : Hav 0.8Ham. L écoulement est ralenti et aux formules précédentes du régime dénoyé il faut affecter un coefficient réducteur K qui dépend du rapport ( Hav/Ham). b-1 Cas d un écoulement horizontal Ham Q= 1.9K (0.70 + 0.185 )L 3/2 Ham B Formule de Bazin (3) Où Q : débit de pointe de la crue (m 3 /s) Ham : hauteur d eau amont(m) B : largeur du radier(m) L : longueur du radier(m) b-2 Radier à parties courbes Q= 1.36 K( R Ham 1 + R 2 )(0.70 + 0.185 ) 2 Ham B (4) 24

Où R 1 et R 2 sont des rayons de courbures b-3 Radier avec palier horizontal et des parties courbes L expression du débit est donnée par la somme des deux formules (3) et (4) Les différents paramètres sont les mêmes qui sont définis ci-dessus. 25

PARTIE II EXPERIENCES NIGERIENNES EN MATIERE D ASSAINISSEMENT ROUTIER EN MILIEU DESRTIQUE 26

II. EXPERIENCES NIGERIENNES EN MATIERE D ASSAINISSEMENT ROUTIER EN MILIEU DESERTIQUE 2.1 Généralités sur le Niger Le NIGER est un pays enclavé situé en plein cœur du SAHEL en Afrique subsaharienne, à plus de 700 Km du port le plus proche. Couvrant une superficie de 1267 000 Km2, il est l un des pays les plus vastes d Afrique avec une population de 11 000 000 d habitants. Le réseau routier interurbain se compose d environ 15250Km de routes dont 3797Km bitumées et 2551 Km de routes en terre moderne, 3730Km de routes en terre sommaire et 5117Km de pistes sommaires. Le réseau pris en charge par la Direction générale des travaux publics est de 10040Km. Environ 20% de ce réseau se situe dans la zone désertique qui couvre plus de 70% du territoire De ce fait le développement des infrastructures de transport et leur assainissement constituent un enjeu majeur. En conséquence, la construction d une route aussi importante que la transsaharienne serait d une importance capitale pour l économie Nigérienne. Pour parler de l assainissement en milieu désertique, nous prendrons en exemple la région d Agadez qui se situe totalement en zone saharienne couvrant la partie septentrionale de la République du Niger entre les longitudes 6 et 25, les latitudes 16 et 22. Du fait de son climat désertique, la pluviométrie de cette région se situe entre les isohyètes 50 et 150mm/an. La région compte quelques mares semi permanentes et de nombreux cours d eau saisonniers. Le réseau routier de la région se compose de 2511Km de routes dont : _ 570 Km de route bitumée _ 220Km de routes en terre moderne _ 1721Km de pistes sommaires la longueur du réseau entretenu est de 790Km soit environ 5% du réseau national. Au niveau de la région, les attributions de la Direction générale des travaux publics(dgtp) sont exercées par la Direction régionale des travaux publics(drtp) notamment la gestion et le suivi du réseau, la préparation du budget d entretien, la gestion des contrats de travaux. Notons que les études pour les projets de réhabilitation ou de travaux neufs sont commandées et suivi par la Direction technique(dt) en collaboration avec la Direction régionale. 2.2 Quelles particularités pour l assainissement en milieu désertique? Du point de vue des méthodes de conception des ouvrages, il ne peut exister une méthode spécifique aux zones désertiques car les principales étapes sont les mêmes et doivent être respectées à savoir : l étude climatologique, l étude hydrologique et hydraulique puis l étude des structures et enfin l étude économique. Cependant, du fait du mode de fonctionnement des chaussées soumises aux influences conjuguées du trafic et du climat c est à travers les études pluviométrique et hydrologique que certaines spécificités peuvent apparaître. En effet, dans les zones désertiques, on enregistre 27

des crues fortes et brèves. Les écoulements violents qui se passent dans les koris et non dans les rivières n ont pas forcément comme origine les eaux tombées sur le bassin versant. Ces eaux proviennent souvent des collines situées à plusieurs dizaines de km. Les largeurs des koris exigent souvent la construction d ouvrages de grandes longueurs (radiers submersibles de plusieurs centaines de ml) sollicités en de rares moments de l année. Les crues au niveau de ces passages peuvent engendrer une suspension de la circulation pendant des jours. Tous les autres petits ouvrages étudiés précédemment à savoir : petits ponts, dalots, buses, fossés restent d actualité. Du fait de l influence du climat, une attention particulière doit être accordée au choix des matériaux constitutifs des ouvrages. Par rapport aux opérations d entretien, ce sont les mêmes méthodes qui sont développées dans les milieux non désertiques :il s agit,en résumé, d assurer un suivi de ces ouvrages et de remédier à toutes les dégradations constatées par des actions curatives ou préventives. 2.3 Stratégie d entretien des ouvrages Les ouvrages d art sont des produits techniques et comme «tout produit technique nécessite un entretien», le niveau de service qui représente la qualité recherchée pour la route ne peut être assuré qu à travers l entretien de la chaussée et des ouvrages d assainissement. 2.3.1 Dégradations des ouvrages Outre les dégradations d ordre structurel, les ouvrages peuvent être : _ ensablés parce que leur implantation introduit un point singulier dans l écoulement de l eau ; _ affouillés par manque de protection contre l érosion ou par mise en charge de l ouvrage ; _ obstrués partiellement ou complètement par des débris végétaux. Les ouvrages d art peuvent subir d autres atteintes telles que : _ la baisse des qualités mécaniques des matériaux ; _ une modification du site naturel par érosion ; _ encombrement du lit ; _ usure des surfaces entraînant une réduction de la sécurité pour l usager. _ des fissurations _ des tassements au niveau des appuis ; _ dégradations des dispositifs de sécurité. Pour les fossés on peut noter comme dégradations majeures : _ l érosion régressive des fossés qui peut être provoquée par une trop grande longueur et/ou une section insuffisante du fossé ; _ une pente insuffisante du fossé ; _ une obstruction du débouché à l aval ou d un manque de divergents ; _ une source éolienne. Pour les radiers,les dégradations les plus fréquentes sont : _ l ensablement massif en cas de mauvais calage du fil d eau ; _ l envasement du canal lorsque la vitesse de l écoulement est inférieure à la vitesse minimale d autocurage ; _ l affouillement amont(cas des seuils radiers) ou aval par manque de protection ; _ submersion totale pouvant entraîner la suspension de la circulation en cas de crues exceptionnelles ; _ etc 28

2.3.2 Entretien des ouvrages d art Les ouvrages d assainissement et de drainage constituent des points singuliers de la route soumis à des agressions de toutes sortes. De ce fait, leur entretien revêt une importance capitale. Il a pour but de maintenir les ouvrages en état de remplir leur rôle en dépit des atteintes qu ils subissent. La première des choses est de rechercher les causes de ces phénomènes avant de s attaquer aux effets. Une meilleure méthode de suivi des ouvrages consisterait à la constitution d un dossier pour chaque ouvrage contenant les plans de récolement et une fiche signalétique mise à jour grâce à une surveillance continue et des inspections périodiques détaillées. Au Niger, une division ouvrages d art existe au sein de la Direction de l entretien routier(der). C est cette structure qui s occupe du suivi de tous les ouvrages d assainissement pour la mise à jour de leurs fiches signalétique(un exemplaire d une fiche de suivi est joint en annexe). Ces ouvrages sont fondés et dimensionnés de façon à rester plusieurs dizaines d années en services mais peuvent comporter des matériaux périssables. On peut donc diviser les travaux d entretien en deux catégories : _ une première catégorie qui concerne le maintien en état de tout ce qui est extérieur à l ouvrage lui-même. _ une deuxième catégorie qui concerne les travaux de conservation des organes ou matériaux constituant l ouvrage. Une surveillance continue doit être menée par l ingénieur responsable de la route surtout après une forte crue ou à la suite des informations fournies par les usagers. Cette visite permettra de déterminer les moments opportuns pour des opérations de curage ou d aménagement du lit. En outre, une inspection périodique(détaillée) doit être effectuée par un ingénieur spécialiste d ouvrages ; par exemple, une fois par an ou sur demande de l ingénieur responsable de la route. Cette dernière permettra d identifier toute la pathologie en présence. Tous les ouvrages moyens et grands doivent avoir une fiche signalétique qui constituerait leur base de suivie en mentionnant : _ l identification de l ouvrage avec sa position exacte (PK) _ ses caractéristiques générales _ ses conception et construction _ son état de référence. L entretien consiste à remédier à toutes sortes de dégradations constatées part un entretien courant mais aussi à réaliser des actions préventives telles que : _ des protections anti-érosives : perrés maçonnés, enrochements, gabionnage, murs parafouilles etc _ recalibrage des fossés et divergents ; _ des guideaux ou digues de protection ; _ recalibrage de lits ; _ Curages des buses et dalots ; _ désensablement ; _ bassins de réception. Pour éviter l érosion régressive des fossés, il faut rapprocher les exutoires ou installer des fascinages. 29

Dans les zones désertiques, l ensablement des ouvrages peut avoir une cause hydrique ou éolienne. 2.4 Place de l assainissement dans l entretien routier Cette place est primordiale car aucune route ne peut rester fonctionnelle en toutes saisons sans les ouvrages de franchissement et d évacuation des eaux superficielles. Le besoin reste essentiel même en milieu désertique étant donné que, quelle que soit la longueur d une route, si elle manque d ouvrages d assainissement, elle demeure un projet inachevé pour ne pas dire un investissement inutile et géométriquement, une suite de segments abandonnés car les obstacles sont inévitables. Nous essaierons d illustrer cette place à travers le bilan des cinq dernières années d entretien dans la région d Agadez. Analyse des bilans des cinq(5) dernières années en entretien routier dans la région d Agadez Un extrait des différents rapports annuels est joint en annexe ; ces extraits nous font apparaître les types d interventions ainsi que les coûts par taches, ce qui nous permet de sortir la part de l assainissement. Années Budget consacré à Montant affecté à Pourcentage(%) l entretien l assainissement 2001 165 461873 126 200697 76 2002 164 838326 96 106179 58 2003 89 474000 34 579000 39 2004 614 415144 444 031717 72 2005 150 560061 51 831536 34 Totaux 1 184 749 404 752 749 129 63.5 Conclusion : au vue de ces relevés, on observe que la part de l assainissement dans l entretien routier représente de 34 à 76% des investissements dans la région d Agadez entre 2001 et 2005 et que la moyenne sur les cinq (5) ans est de 63.5%. 2.5 Etude de réhabilitation de la RTA(route Tahoua Agadez- Arlit), communément appelée «Route de l Uranium». Aspects hydrologiques et hydrauliques Diagnostique des ouvrages La route Tahoua-Agadez-Arlit a été construite de 1978 à 1980 avec comme objectif principal de faciliter l exportation de l Uranium. Financé par les sociétés minières, son entretien était assuré jusqu à l année 2000 par une structure spéciale : SERTA(subdivision d entretien de la route Tahoua Arlit) dotée de moyens matériels et humains adéquats. Au terme de l existence de la SERTA, un organe de financement de l entretien de cette route a vu le jour : GERTA (groupement pour l entretien de la route Tahoua-Arlit). En plus de l entretien courant, elle a bénéficié d un entretien périodique en enduit superficiel monocouche réalisé par tronçons successifs de 1986 à 1991. 30