Quelques petites choses sur
LES VRAIES ROUTES (2)
qu´il peut être utile de savoir quand on est modéliste ferroviaire*
* Mais on peut aussi s´en passer. par Gérard Bianchi
(Suite de la page 1.) Quand on fait une route il ne faut jamais oublier qu´il pleuvra dessus. Les flaques d´eau devant être évitées à cause de l´aquaplanning, tout le reste en découle (si on peut dire ). L´évacuation de l´eau est une obsession de tous les gens qui travaillent sur les routes, qu´ils soient chargés des études, des travaux ou de l´entretien.
Conséquence : sur une chaussée, il ne doit pas y avoir de surface horizontale. C´est encore plus nécessaire sur une place, même celle de la gare.
2. Profil
Profil en long. — Continuons par notre épingle à cheveux ci-dessous (déjà vue en page 1). La route est en forte pente, dans le même sens avant et après le virage. Comme la longueur selon le bord intérieur de la chaussée est fortement diminuée par rapport à celle de l´axe, cela provoque une augmentation de la pente sur ce bord — qui devient rapidement intolérable quand le rayon est petit. Il faut donc diminuer cette pente autant que le terrain le permet. Si la pente de l´axe est de 10 %, il faudrait qu´elle ne soit plus que de 7,7 % dans le virage pour que la pente sur le bord intérieur reste de 10 %. Du coup elle ne serait plus que de 6,5 % sur le bord extérieur. Diminuer encore un peu donne plus de confort à l´usager, mais cela prend plus de place.
La conséquence est que, sur l´extérieur du virage, la pente est relativement faible. Comme c´est là que c´est, en général, moins compliqué de trouver de la place et que la sortie est plus sûre, c´est pour ces trois raisons qu´on y met les parkings.
Sur le dessin, des point de A à F sont mentionnés, on pourrait avoir les pentes suivantes sur l´axe, toujours dans le même sens :
Segment A – B : 10 %
Segment C – D : 5 %
Segment E – F : 10 %
Segments B – C et D – E : transitions pour le changement de largeur et éventuellement (pour le coup d´oeil) pour le passage de la courbe à la ligne droite. Comme pour les voies ferrées, cette transition réduit le rayon ou décale les alignements droits. Il faut la décider avant de fixer le tracé.
Ce dessin pourrait aussi représenter le passage du fond d´un vallon. Dans ce cas, on aurait A – B en descente, E – F en montée (ou l´inverse en parcourant la route dans l´autre sens, ce qui serait la même chose), et la partie entre B et E en “creux ” en faisant bien attention que la pente en travers soit maximum au point bas, où la pente en long est nulle afin d´avoir un bon écoulement de l´eau vers l´un des bords.
Ça marcherait aussi pour le franchissement d´une crête, en inversant, montée et descente. La remarque sur l´écoulement de l´eau devient inutile. Le point haut doit être au milieu (S) de la courbe pour des questions de visibilité.
Il ne devrait jamais y avoir de virage juste derrière un sommet de côte. Cette disposition se rencontrait sur les routes anciennes, mais est devenue très dangereuse avec l´augmentation de la vitesse des véhicules. Depuis 30 ans, elle est proscrite par les normes et, là où il y en a, elle est (ou sera) l´objet de rectification, avec des terrassements importants si nécessaire.
Ce n´est qu´un exemple qui illustre un principe. Il faut faire avec le terrain comme il est et l´argent qu´on a. Relever ou baisser une route augmente la hauteur d´un talus quelque part et donc la place qu´il prend au sol. Si l´espace manque, on doit faire un mur de soutènement.
Si le terrain est horizontal — c´est très rare dans la réalité (ça existe sur des routes en bord de mer, genre promenade de la plage, ou sur le bord d´un quai sur un port), mais courant sur une maquette —, on fait une route en “montagnes russes ” avec des points hauts et des points bas
...où l´eau doit pouvoir s´évacuer. Vous êtes certainement passé sur une route faite ainsi, sans vous en apercevoir. À vous de décider quel degré de vraisemblance vous voulez donner à votre maquette.
L´indication “terrain naturel ” représente le support avant travaux. Dans la réalité il pourrait être n´importe où par rapport à la route finie, mais sur une maquette il est forcément en dessous, c´est la table !
La pente en long ne doit être nulle part inférieure à 5 mm par mètre (0,5 %).
La longueur des parties en pente est à voir en fonction des niveaux possibles et de longueurs adaptées aux besoins. Les points hauts ou bas doivent être placés au mieux.
Par exemple, ne mettez pas la route à un niveau trop différent du seuil du garage d´une maison. Dans la réalité c´est quelquefois inévitable et il faut des palliatifs coûteux, mais sur votre réseau vous êtes Dieu, vous pouvez soulever la maison.
    Suggestion : faites-le et mettez à côté deux personnages : l´occupant de la maison en train d´engueuler un gars de la D.D.E.
Il est possible de construire une portion de route dont le profil en long est horizontal, mais à deux conditions : que le profil en travers soit bien en pente et que le caniveau longitudinal ou le fond du fossé soit, lui, bien en pente. Cela implique que sa profondeur soit variable, que les évacuations soient rapprochées, 30 m maximum, pour éviter des surprofondeurs importantes. En pratique cela ne se fait que sur de très courtes distances et de préférence en recouvrant le caniveau d´une grille, pour éviter les accidents si c´est en agglomération, ou en prévoyant une sécurité (éloignement de la chaussée ou muret) pour éviter les chutes dans le fossé là où il est profond. Comme tout ça coûte cher et que c´est difficile à entretenir, ce n´est fait que quand on ne peut faire autrement, donc n´en abusez pas pour rester vraisemblable.
En règle générale le raccordement entre deux parties de pente différente est théoriquement parabolique, pratiquement circulaire et de grand rayon. De quelques centaines de mètres pour une circulation lente à plusieurs milliers pour des routes rapides.
La courbure naturelle d´un matériau à la souplesse adaptée au rayon recherché, fait ça très bien sans qu´on se casse la tête à mesurer le rayon. Toujours le coup d´oeil.
De vieilles routes ont des raccordements de profils en long avec des rayons assez courts. Le panneau “cassis – dos d´âne” (que les techniciens routiers n´appellent pas “soutien-gorge”) est fait pour le signaler. Ça coûtait moins cher que de faire des travaux. Il y a des dizaines d´années qu´on fait des écrêtements de hauts de côte et des remblaiements de vallons pour améliorer la sécurité et il en reste à faire. A vous de décider si la route que vous faites est ancienne ou rénovée. Dans ce dernier cas le sommet de côte sera en déblai et le bas en remblai. Sur certaines routes, Il y a même des rénovations sur certains points et rien sur d´autres un peu plus loin. Mystère des distributions de crédits.
    À noter que les écrêtements ont l´inconvénient d´allonger la longueur où la distance de visibilité est insuffisante pour doubler, c´est mathématique. D´autant que, constatation pratique, la vitesse pratiquée augmente. Tout cela augmente la distance de sécurité de doublement. Les routes anciennes améliorées ont souvent de grandes longueurs de lignes continues.

Profil en travers. — Route à deux voies de type traditionnel . La pente du talus en remblai est impérative dans la réalité. En maquettisme, le réaliser à 45° ne devrait pas choquer grand-monde. D´ailleurs, moi-même...
Chaussée : “partie affectée au roulement normal des véhicules, en général revêtue”. Elle est bombée en ligne droite ou en courbe à grand rayon. La pente en travers était de 3, voire 4 % avant 1970 à cause des revêtements plus bosselés et s´est réduite à 2 % après, grâce aux enrobés mieux réglés où le risque de flaques d´eau est moindre. Sur une route à forte pente en long, il doit y avoir quand même une pente en travers pour que l´eau coule dans les fossés ou les caniveaux et pas en pleine chaussée.
Au milieu, le raccordement est théoriquement parabolique et de 1  m de développé. Pratiquement ça n´est jamais vérifié et ça se fait tout seul au cylindrage. Conclusion : vous pouvez courber une bande de carton pour représenter la chaussée, mais surtout pas marquer un pli dans l´axe (sauf si elle est en béton).
Dans les virages, soit c´est une zone à circulation lente et on ne change pas le profil en travers, soit la circulation sera plus rapide et on fait un dévers unique. Dans ce cas, le premier degré des dispositions à prendre est de prolonger la pente du côté intérieur sur la totalité de la largeur. Conséquence : la pente en travers de la demi-chaussée extérieure est soit de 2 % vers la droite soit de 2 % vers la gauche, il ne doit pas y avoir de pente en travers inférieure à 2 %. Puis si la vitesse couramment pratiquée (au maquettiste de décider en restant logique) est grande par rapport au rayon on passe aux degrés suivants en augmentant jusqu´à 7 %, maximum autorisé. Ensuite, prévoir une limitation de vitesse. Sur la maquette, pas besoin de mettre un radar, mais n´oubliez pas les panneaux.
Problème : les raccordements (partie de la chaussée sur laquelle on passe du dévers normal de la route en ligne droite au dévers nécessaire au virage). Ils doivent être assez longs. La théorie, c´est que le changement d´inclinaison latérale d´un véhicule circulant à vitesse normale pour cet endroit ne soit pas supérieurà 1 % par seconde — question de confort des occupants du véhicule. En modélisme, il pourrait être admis de raccourcir la longueur nécessaire. Tant que ça n´a pas l´air bizarre... Ce ne sont pas les passagers de la voiture qui se plaindront. Tout ça donne une surface non développable. C´est-à-dire qu´on ne peut pas couper une seule bande de carton selon le tracé en plan et la courber dans tous les sens pour obtenir la surface requise. Ça doit pouvoir se faire si les raccordements sont longs et le carton pas trop dur, mais plus ils seront cours et le dévers du virage important, plus ça sera difficile. J´ai bien l´idée d´utiliser plusieurs morceaux et de masquer les joints à l´enduit, mais je n´ai pas encore essayé.
Tableau donnant quelques exemples de longueur minimum de la variation du dévers en fonction de diverses vitesses et dévers maximum d´un virage. Le dévers est positif lorsque le véhicule, en marche normale, penche à droite et négatif s´il penche à gauche.
Certaines vitesses du tableau sont hautement improbables sur une maquette, sauf si vous voulez faire une autoroute, et d´ailleurs donnent des résultats impossibles à caser vu les dimensions nécessaires. Les formules qui permettent le calcul sont de la plus grande simplicité et vous pouvez recalculer ce qu´il vous faut :
1 km/h = 0,278 m/s
Longueur de raccordement = vitesse (en m/s) × variation du dévers (Δ d)
La vitesse (dite de référence) est celle que vous jugerez comme probable pour la situation que vous aurez décidée. Il existe des normes liant le rayon à la vitesse. Par exemple une vitesse de référence de 80 km/h correspond à un rayon minimal de 240 m. Un rayon trop petit conduit à imposer une limitation de vitesse. La vitesse de référence est celle qui permet à un conducteur quelconque, en situation normale, de circuler facilement. Tout champion du volant est capable de circuler plus vite à ses risques et périls (et à ceux des autres).
Ne pas confondre avec la vitesse limite autorisée qui peut être imposée par bien d´autres raisons que la géométrie de la route. Les routes construites avec une vitesse de référence de 80 km/h ne sont pas limitées pour cela à moins de 90 km/h.
“Dévers avant” est la pente en travers de la demi-chaussée dans la ligne droite qui précède le virage.
“Dévers après” est la pente en travers de la chaussée dans le virage. La même longueur de transition est à prévoir en sortie.
Les dévers pris en compte sont ceux de la demi-chaussée extérieure au virage qui donne les plus fortes variations, puisqu´on passe d´un dévers à droite avant le virage à un dévers à gauche dans le virage. Pour le côté intérieur où la variation est moins forte, qui peut le plus pouvant le moins, la longueur est évidemment la même.
    Nota 1 : Les lecteurs les plus attentifs auront remarqué que la plus petite des longueurs de raccordement de dévers dans le tableau est supérieure à la longueur du raccordement des largeurs proposée sur le dessin en plan de l´épingle à cheveux. Ne montez pas ça en épingle ! La variation du dévers peut commencer avant le début du raccord des longueurs et se terminer après, c´est-à-dire dans le début du virage. C´est admis à condition de ne pas en abuser. On utilise aussi pour ça les segments B – C et D - E. Si notre épingle du dessin est considérée comme devant se prendre à la vitesse de 10 km/h, ça va. Cette faible vitesse explique aussi que, dans le tableau, le dévers dans le virage ne soit que de 3 % et pas 7.
On admet aussi que, sur une route en relief difficile, le confort des passagers peut être moindre et on peut porter la variation de dévers à plus de 1 % par seconde.
    Nota 2 : Les lecteurs encore plus attentifs (s´il en reste) auront remarqué la pente en travers de la demi-chaussée extérieure passe de 2% avant le virage à — 2% (ou moins) dedans. Donc il y a un endroit où elle est nulle. C´est le talon d´Achille de la construction routière. Il y a des palliatifs mais c´est hors sujet.


La suite...
Gérard
Bianchi,
Février 2008
Les schémas et photos sont D.R. ou © G. Bianchi pour Ptitrain.
À propos de Ptitrain. — Directeur de la publication : Christophe Franchini.
Rédacteur en chef : Jean-Denis Rondinet. — Rédacteur : Éric le Suisse.
06/08/2008 19:05