Memoire Online - Amélioration du système d'entretien des pistes rurales: cas du projet de réhabilitation du tronçon Sotouboua-Somiéda

Avant de passer à la présentation du projet proprement dit nous allons d'abord décrire le cadre dans lequel il se réalise.

Le projet se réalise dans la préfecture de Sotouboua . La préfecture de sotouboua se situe dans la région centrale du Togo et a pour chef lieu la ville de Sotouboua qui elle-même se situe au centre géographique du Togo, à environ 284 km de Lomé (la capitale) sur le golfe de Guinée et à 350 km de cinkassé à la limite Nord du Togo avec le Burkina-Faso (voir carte du Togo en annexe).

Sotouboua veut dire en Kabyè (Sotou = ce qui est glissant ; boua = rivière) rivière glissante à cause du fleuve qui limite la ville au Sud.

La préfecture de Sotouboua est une circonscription qui a une superficie de 7490 Km2 avec quelques centaines de villages autour de Sotouboua ville. Les grands villages de Tchébébé au sud (12 Km) et de Ayengré au Nord (14 Km) font également partis de la dite préfecture. Les cantons qu'elle regroupe sont : Aouda, Fazao, Titigbé, Tchébébé et Sotouboua. Elle est limitée par les villes de Blitta, Sokodé et Tchamba. La préfecture compte environ 162 000 habitants et regroupent plusieurs ethnies du Togo à savoir : Kabyè (majoritaire), Tèm, Cotocoli, Losso, Ewé, Moba etc.....Les langues dominantes utilisées sont le francais (langue de communication) , le kabyè et le Cotocoli.

Le climat de Sotouboua est de type tropical soudanien avec une pluviosité à deux saisons : Une saison dite sèche de Novembre à Avril avec une moyenne mensuelle de pluie qui n'excède pas 10 mm et une saison pluvieuse allant de Mai à Octobre.

La préfecture de Sotouboua est quadrillée par un réseau de cours d'eau. Le Mono à l'Est, sépare Sotouboua de Tchamba, avec des affluents comme Aou, Bafelem et Kaza. A l'Ouest, la rivière Anié avec un affluent Kpéyi, serpente la ville du Nord-Est vers le Sud-Ouest. Au Sud se trouve la rivière Sotouboua . Au Nord, on note deux ruisseaux distants de 5 Km environ l'un de l'autre, appelés les rivières Watchalo.

Au Sud-ouest de la ville de Sotouboua, se dresse une montagne appelée Foukpa. Sotouboua est un grand bassin.

La principale culture dans le milieu est le maïs. Il entre à 80 % dans le régime alimentaire de la population.

Le sorgho est une matière première cultivé pour fabriquer surtout « le Tchouk » une boisson de la localité.

L'igname est une plante cultivée dans la région pour l'approvisionnement de la population togolaise en général. Sotouboua est réputé « zone des ignames et du maïs » au Togo.

La population de la préfecture de sotouboua est une population à majorité agricole qui vit essentiellement des revenus générés par la vente des produits agricoles. Les pistes rurales constituent les seuls liens de transport des produits vers les lieux d'écoulement à savoir les marchés et les centres urbains. L'entretien de ces pistes devient donc une nécessité pour assurer ces fonctions et aussi permettre le désenclavement de certains villages. C'est dans ce sens que cette préfecture à été retenue parmi les préfectures bénéficiaires de ce projet.

Le projet consiste à l'entretien ou à la réhabilitation de 50 km de pistes rurales par préfecture. Il s'inscrit dans le programme intérimaire des actions prioritaires du gouvernement en matière d'infrastructures routières compagne 2009 et est supervisé par la DPR. Les travaux sont répartis en 30 lots au total et à la suite d'une consultation restreinte des entreprises le lot N°12 a été attribué à l'entreprise KYM Sarl.

Le lot N° 12 concerne les travaux à exécuter dans la préfecture de Sotouboua. Dans cette préfecture les travaux vont consister en général au reprofilage lourd et léger, au rechargement systématique et à la construction d'ouvrages d'art sur 4 tronçons y compris le tronçon Sotouboua-Somiéda objet de notre étude:

Tableau 2-4 : Tableau indiquant les pistes à réhabiliter, leur longueur et les ouvrages d'art à construire

N° de la piste	Nom de liaison	Longueur totale (km)	Longueur à traiter (km)	Ouvrages d'art
1	Tindjassi-Saîboudé	7	7	? 2 dalots 1x1 ? 1 dalot 2x2
2	Abidjandè Kazaboua-Tchébébé	21,5	17	? 4 dalots 1x1 ? 1 dalot 2x1 ? 1 dalot 3x3
3	Sotouboua-Somiéda	25	15	? 1000 ml de fossés bétonnés ? 2 dalots 1x1
4	Aouda-Haloukpaboundo-Toukoudjo-Aoumono	58	11	? 2 dalots 1x1 ? 1 dalot 2x2

Le montant total du marché est fixé à la somme de Quatre Cent Trente Millions Six Cent Vingt Huit Mille Neuf Cent Soixante Sept (430 628 967) Francs CFA TTC et est imputé dans le budget de l'Etat gestion 2009.

Le délai d'exécution des travaux est fixé à six (6) mois, le délai de garantie douze (12) mois et la retenue de garantie 10%.

Le contrôle géotechnique des travaux est assuré par le laboratoire GEOTECH.

Le projet d'entretien ou de réhabilitation de 50 km de pistes rurales par préfecture vise à améliorer la mobilité en toute saison dans des zones rurales et de faciliter ainsi le transport des biens et l'accès des personnes aux services sociaux de base, afin de diminuer la pauvreté et favoriser la croissance des activités économiques rurales.

L'entreprise chargée de la réalisation des travaux du Lot N°12 dans la préfecture de Sotouboua est KYM SARL. C'est une entreprise de construction de bâtiment, des travaux publics et de génie civil dont voici l'organigramme de fonctionnement.

SIEGE SOCIAL

DIRECTION GENERALE

Le Directeur Général

Secrétaire

particulierCoursier

DIRECTION DES AFFAIRES ADMINISTRATIVES ET FINANCIERES

D. A. F.

Secrétaire

DIRECTION TECHNIQUE

Le bureau d'études chargé du contrôle technique des travaux est le bureau EICEC DELTA ENGINEERING.

C'est un bureau qui a été créé en septembre 1999. Il se situe à Lomé dans le quartier Wuiti tout juste à côté du CEG wuiti. C'est un bureau d'Etudes, d'Ingénierie, de Contrôles, d'Expertise et de Construction.

Les pistes rurales étant non revêtues sont soumises à plusieurs sortes de dégradations. Ces dégradations affectent principalement la chaussée, les dépendances et le système d'assainissement. Dans la plupart des cas on note :

Ce sont des déformations longitudinales permanentes et excessives que l'on peut observer dans les traces de passages des roues des véhicules par la suite d'une forte densité de la circulation.

Les ornières existantes peuvent se propager en largeur par effet d'imbibition du terrain adjacent. La circulation évitant les ornières va petit à petit agrandir l'affaissement pour constituer une flache.

Elle est créée par la ségrégation engendrée dans la couche de roulement par l'action des masses non suspendues des véhicules. Bien que sa cause soit liée à la nature du matériau et non à son épaisseur, on considère qu'il s'agit d'un phénomène structurel du fait qu'il affecte l'épaisseur minimale de la chaussée aux emplacements des creux de la tôle. La gravité de la tôle ondulée est caractérisée par sa flèche. Plus la flèche de la tôle ondulée est forte, plus l'inconfort ressenti par l'usager est important.

C'est une déformation localisée, sous de forme plastification du matériau du corps de la chaussée sous l'effet du trafic et de l'eau (de ruissellement ou interne).

Sous l'influence du trafic les matériaux fins de la couche de roulement sont soulevés en tourbillons de poussière, libérant les plus gros éléments qui sont rejetés et restent sur les bords de la plate-forme. Rapidement sous l'effet du trafic, des frayer longitudinales se forment dans lesquels les véhicules sont canalisés, accentuant le processus et conduisant à un profil en W.

C'est l'érosion longitudinale ou transversale dans la chaussée causée par un écoulement qui se fait sur la chaussée à défaut de se faire dans le réseau d'assainissement. On la considère comme une dégradation structurelle, car elle peut se traduire par une érosion profonde de la couche de roulement dont la réparation nécessite la reprise du profil en travers, en plus du traitement du système d'assainissement. La gravité est caractérisée par

sa profondeur, plus la profondeur est importante, la destruction de la couche de roulement est rapide.

L'érosion du talus au droit des têtes aval des ouvrages d'assainissement peut être assimilée à une ravine transversale.

Ce sont de petites cavités de formes arrondies aux bords et créées à la surface de la couche de roulement par arrachement localisé de matériaux. Ils ont tendance à s'agrandir et à se propager en constituant des points d'accumulation d'eau très nuisible pour la stabilité et la circulation.

C'est une dégradation résultant de la perte de matériaux associée à la présence de gros éléments non écrêtés lors de la mise en oeuvre. La gravité des têtes de chat se manifeste surtout par l'inconfort ressenti par l'usager, ce qui implique une réduction de la vitesse de parcours.

Elle est causée essentiellement par un écoulement transversal qui traverse la chaussée, cet écoulement peut être dû à un point bas non busé bouchée ou détruite ou à un fossé obstrué qui oblige l'eau à emprunter un autre chemin en suivant la ligne de grande pente.

Les pertes de matériaux dépendant principalement de l'intensité et de la composition du trafic. Cette perte est accentuée par la pluie, les pentes trop forte en profil en long et en profil en travers, l'insuffisance du drainage etc.....Ces pertes entraînent une usure de la couche de roulement.

Lorsque les matériaux des accotements sont différents de ceux de la couche de roulement, ces accotements subissent une agression de la circulation lors des croisements ou des dépassements et aussi une agression de l'eau si les sols constitutifs sont fins et peu cohésifs. Tout cela entraîne donc une usure des accotements.

Si aucune action de débroussaillage ni de désherbage n'est menée sur la piste, la végétation envahit les accotements et diminue considérablement la visibilité des usagers. Ceci peut être à l'origine des accidents.

Il est dû à une pente trop forte du talus et à une infiltration de l'eau dans le talus par le haut.

Elle est causée par une végétation excessive (arbustes, herbes, arbres, débris....) qui a tendance à obstruer les fossés.

Elles sont observables chaque fois qu'un fossé reçoit beaucoup d'eau, que la pente est forte et que le terrain naturel est peu cohérent.

Cela est dû au fait que la pente du radier est trop faible ou la buse est trop enterrée. Ce qui entraîne un risque de coupure de la piste due aux eaux des fossés.

Une pente trop forte du radier entraîne un risque d'éboulement des murs en aile voire même une partie de la buse et du remblai. Il faut donc réparer les dégâts causés par l'érosion et construire un bassin de réception pour empêcher cette dégradation.

Les dégradations généralement rencontrées sur les pistes sont principalement dues à quatre facteurs :

L'eau est l'ennemi principal de la piste et la majorité des dégradations sont les conséquences de la pluie.

Les eaux stagnantes pénètrent dans la masse des remblais, soit par la partie supérieure (eau de pluie), soit par la partie inférieure ( les remontées capillaires), modifiant les caractéristiques mécaniques des sols en place et du sol de remblai en altérant leur résistance. Ces eaux une fois dans le sol, provoquent des désordres internes comme les glissements, le tassement et parfois des effondrements des remblais.

Les eaux de ruissellement, animées de grande vitesse érodent la surface de la chaussée et les accotements. Ces érosions sont d'autant plus importantes que la vitesse de l'eau est grande et que les parties de la piste traversées manquent de cohésion.

La circulation des véhicules provoque une déformation et une usure de la couche de roulement. Ceci est dû au phénomène de freinage, d'accélération et d'accrochage des pneumatiques.

La qualité des matériaux utilisés pour la mise en place de la couche de roulement influe sur les dégradations. Ces matériaux sont caractérisés par leur granulométrie, leur teneur en eau, leur taux de plasticité et leur portance.

Un compactage insuffisant ou mal exécuté provoque également une rapide dégradation des pistes.

Un chantier de réhabilitation ou d'entretien de pistes rurales utilise des niveleuses, des bulldozers, des chargeurs, des camions bennes, des camions citernes et des compacteurs.

C'est un engin comportant une lame orientable en tous sens. Il sert a décaper les terres végétales, scarifier les sols compacts pour mieux les ameublir, creuser les fossés, faire du talutage, mettre en cordon les sols épandus, épandre des sols déposés en tas, mélanger et mettre en place divers sols ou matériaux, dresser les terrassements.

C'est un tracteur à chenilles portant à l'avant une pelle orientable ou bouclier métallique de 3,60 m de largeur et de 1 m de hauteur légèrement concave renforcé à sa partie inférieure d'une lame d'acier de 3,80m de largeur et de 0,20m de hauteur. Ce bouclier métallique soutenu par deux bras attachés au châssis du tracteur peut être levé ou abaissé, orienté de différentes façons, incliné de gauche ou de droite ou pivoté autour d'un axe vertical. L'ensemble est commandé par un système de vérins hydrauliques. Un ripper avec trois dents est monté à l'arrière du tracteur et permet de scarifier en profondeur des sols compacts et durs. Le bulldozer permet d'excaver et de refouler la terre et les roches.

C'est un tracteur à pneus ou à chenilles portant à l'avant un godet métallique soutenu par deux bras articulés sur l'engin et permettant de lever le godet ou l'abaisser sans modifier son inclinaison sur le plan horizontal et donnant un mouvement supplémentaire de basculement pour le vidage. Il sert à extraire les matériaux et à les charger dans les camions bennes. Il sert aussi à déplacer les terres.

C'est un camion doté d'une caisse métallique qui peut s'ouvrir et se refermer à l'arrière. Il sert à transporter les matériaux.

C'est un camion doté d'une citerne. Il sert à arroser les latérites répandues afin d'assurer un compactage efficace proche de l'optimum proctor.

Il en existe deux types : compacteur à bille et compacteur sur pneu. Ils servent à compacter la couche de roulement.

Les travaux d'entretien de la piste Sotouboua-Somiéda ont consisté à effectuer une série d'opérations sur cette dernière afin de la réhabiliter.

Le débroussaillage mécanique consiste au dégagement et au nettoyage de l'emprise de la piste suivant la longueur totale à réhabiliter (15km) à l'aide du grader. Au cours du débroussaillage les herbes, les arbustes, les détritus sont enlevés et jetés hors de l'emprise de la voie.

Il concerne les arbres de plus de 50 cm de diamètre et comprend : l'abattage, le tronçonnage et leur transport hors des limites du chantier ou leur incinération.

Les fossés latéraux sont des fossés triangulaires créer de part et d'autres de la piste au moyen de la lame de la niveleuse. Ils ont pour rôle de collecter les eaux de la plate-forme de la piste et de les conduire aux exutoires les plus proches.

Les fossés divergents sont des prolongements des fossés latéraux mais qui vont en s'écartant de plus en plus de la piste. Ils reçoivent les eaux des fossés latéraux et les jettent loin de la piste.

Le but de cette opération est d'éliminer les petites déformations et la tôle ondulée de la couche de roulement. Elle n'implique pas l'apport des matériaux neufs. L'opération se fait à demi-chaussée à partir du bord de la chaussée vers le centre.

Le reprofilage lourd à pour but de corriger les déformations de la surface de roulement comme les ornières, les nids de poules, la tôle ondulée et de reconstituer le profil en travers correct à deux versants avec une pente sans apport de matériaux extérieurs. On le fait avec la lame de la niveleuse qui prend les matériaux des fossés latéraux pour reconstituer la chaussée.

4.2.1.7-Purge mécanique des terres suivie de la mise en place des matériaux de substitutions

Cela a consisté à racler les terres de mauvaises tenues avec la lame de la niveleuse et à les remplacer par de la latérite puis à les compacter.

Avant d'utiliser un matériau pour charger une piste le laboratoire doit faire au préalable des études préliminaires pour déterminer les caractéristiques du matériau et l'attesté. Les principaux essais à faire sont l'analyse granulométrique, le C.B.R, les limites d'Atterberg et l'essai proctor.

Elle permet de déterminer la grosseur et les pourcentages pondéraux respectifs des différentes familles de grains constituant l'échantillon.

Il permet de déterminer la teneur en eau pour laquelle l'énergie de compactage donnée permet d'obtenir la densité sèche maximale.

Le rechargement à consister à un apport de latérite pour charger la chaussée sur une largeur de 5m et une épaisseur de 15 cm après compactage. Pour effectuer le rechargement les camions bennes chargent de la latérite à la carrière et les déchargent en tas sur la piste à des intervalles de 6 m. Le rechargement se fait à demi chaussée pour assurer la permanence du trafic sur l'autre. Après la mise en tas des latérites la niveleuse répand ces latérites en couches d'épaisseur constante. Lors de l'épandage des matériaux il faut toujours prendre soin d'enlever les cailloux, les mottes de terres et les impuretés qui se trouvent dans la latérite répandue.

Le compactage est l'opération qui vise par une action mécanique à diminuer les vides existants dans les sols, donc à augmenter sa densité.

- de réduire les tassements ultérieurs du sol sous l'effet des charges permanentes ou surcharges roulant qu'il est appelé à supporter.

- d'augmenter les caractéristiques mécaniques du sol, ce qui se traduit par une augmentation de sa portance.

- de diminuer l'influence de l'eau en rendant le sol plus imperméable par une diminution de la porosité et érodabilité.

Le compactage du sol dépend de plusieurs paramètres dont les principaux sont :

Avant donc d'effectuer le compactage, le camion citerne arrose d'abord la latérite répandue sur la surface de roulement par la niveleuse et ensuite le compacteur à rouleau à pneus fait 8 passes dessus. Ceci permet d'atteindre 90% de l'optimum proctor et ainsi d'avoir un bon compactage. Il faut rappeler que le compactage se fait toujours à partir du bord de la plate -forme pour finir sur l'axe de la chaussée et se fait toujours à demi chaussée.

L'assainissement du tronçon Sotouboua-Somiéda est réalisé par la construction des ouvrages hydrauliques c'est-à-dire les fossés bétonnés et les ouvrages de franchissement.

Les fossés latéraux bétonnés ou caniveaux sont des ouvrages hydrauliques qui sont destinés à recueillir les eaux de ruissellement et les conduire le long de la piste jusqu'à la zone d'écoulement naturel la plus proche. Pour l'assainissement de la piste il a été retenu la construction de fossés bétonnés trapézoïdaux sur une distance de 500 ml de chaque coté de la piste.

Avant d'implanter les fossés bétonnés on doit faire préalablement des études topographiques pour déterminer les pentes et le sens d'écoulement naturel de l'eau. L'implantation se fait au moyen des piquets et du cordeau. On implante les fossés de telles sortes qu'après leur finition leur dimension n'empiète pas sur la largeur de la chaussée. Pour

ce faire on cherche l'axe du caniveau sur le terrain et ensuite on procède à son piquetage.

La largeur du caniveau étant de 1,24 m il convient donc d'ajouter 30 cm de chaque coté pour la fouille. Ces 30 cm serviront pour la pose des panneaux de coffrages. Les dimensions de la fouille sont donc de 0,87 m pour la hauteur et 1,84 m pour la largeur.

C'est l'ensemble des éléments métalliques d'une construction en béton armé. Il sert à donner une résistance à l'ouvrage. Pour le ferraillage du caniveau on a utilisé les HA 8 qui sont espacés de 20cm pour les aciers longitudinaux et les HA 10 espacés de 15 cm pour les aciers transversaux (voir plan du caniveau en annexe).

C'est un dispositif provisoire qui moule et qui maintient le béton que l'on coule.

On a utilisé un coffrage ordinaire à bois soigné calé de tous les cotés par des T. Les panneaux utilisés sont constitués par des contres- plaqués de 12 mm de largeur avec des

chevrons. Avant la pose des panneaux de coffrages il faut toujours prendre soin de mettre de la vidange sur leurs faces qui seront en contact avec le béton. Ceci facilitera plus tard leur décoffrage. Aussi avant de mettre les panneaux il faut placer les chocolats sur le ferraillage pour avoir l'enrobage exigé.

Le béton utilisé pour construire les fossés bétonnés est fabriqué à partir du gravier roulé, du sable de rivière, du ciment CPJ 35 et de l'eau courante de ville. Lors de la

fabrication du béton on doit toujours s'assurer de la propreté des matériaux surtout du gravier et du sable pour permettre une bonne adhérence entre les divers éléments.

Le béton de propreté a une épaisseur de 5cm et est dosé à 150kg /m 3. IL a pour rôle d'égaliser le fond de la fouille.

Le radier et les voiles ont un dosage de 350 kg/m3. Lors du coulage du radier et des voiles on doit toujours vibrer le béton dans les coffrages pour le rendre homogène et éviter les éventuels nids d'abeilles qui vont se créer sur les voiles.

Les dalots sont des ouvrages à section rectangulaire qui permettent d'assurer le passage d'eau sous la chaussée. Ils sont constitués par deux murs verticaux, les piédroits, sur lesquels repose une dalle en béton armé appelé tablier. Les piédroits sont fondés soit sur des semelles distinctes, soit sur une semelle unique, le radier général.

- Les dalots ordinaires dans lesquels les piédroits sont en gros béton ou en maçonnerie, et qui peuvent être fondés soit sur des semelles en béton, ou en béton armé, soit sur un radier général en béton armé.

- Les dalots cadres dans lesquels la dalle, les piédroits et le radier constituent une structure rigide en béton armé (cadre).

- Les dalots portiques qui sont analogues aux dalots cadres, mais qui n'ont pas de radier.

Pour trouver les lieux à laquelle il faut placer les dalots on fait un sondage pendant les saisons pluvieuses sur la piste afin de déterminer les endroits où l'eau a tendance à traverser la chaussée de même que la quantité d'eau qui passe. Cela permettra de choisir les dimensions du dalot qu'il faut placer à cet endroit.

Pour l'assainissement de la piste il a été retenu la construction de deux dalots cadres de dimensions (1x1) / 7 (voir plan en annexe).

L'implantation du dalot se fait au moyen des piquets, des cordeaux, et des équerres pour prendre les angles droits. On implante le dalot à partir de son axe.

La largeur de la fouille est obtenue en ajoutant 50 cm de part et d'autre de la distance extérieur du dalot. Ces 50 cm serviront pour la pose du coffrage. La hauteur de la fouille est de 1,55 m et la longueur est de 7 m.

Pour le ferraillage du dalot 1x1 on a utilisé des fers de diamètre 6,8,10,12,14 et 16 mm. (Voir annexe)

Le coffrage est en bois. Il est fait à partir des contres- plaqués et des palplanches.

Le béton de propreté est dosé à 150kg /m3 de ciment CPJ 35. Il a une épaisseur de 10 cm et il est coulé dans le fond de la fouille.

Le radier, les piédroits, les ailes, la bêche, le tablier et les guide - roue sont en béton armé. Le tablier est dosé à 400 kg /m3 alors que les autres éléments sont dosés à 350 kg/m3.

Sur la piste, il a été recensé au total six (6) ouvrages à curer qui sont des dalots et des buses. Cela a consisté à débarrasser les ouvrages des débris des végétaux, de la terre et des matériaux alluvionnaires pour permettre une bonne circulation de l'eau à l'intérieur de ceux-ci.

Amélioration du système d'entretien des pistes rurales: cas du projet de réhabilitation du tronçon Sotouboua-Somiéda

Section de piste qui descend

Section de piste horizontale