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Tracé en plan (route)Le tracé en plan d'une route est, avec le profil en travers et le profil en long, un des trois éléments qui permettent de caractériser la géométrie d’une route. Il est constitué par la projection horizontale sur un repère cartésien topographique de l’ensemble des points définissant le tracé de la route. Éléments du tracé en planLa disposition générale du tracé est dans ses grandes lignes déterminée par un ensemble de contraintes identifiées dans le cadre des études préalables et relevant des domaines de l’environnement, de la topographie, de la géologie ou de l’habitat croisées avec les fonctionnalités attendues de la voie (localités à desservir, points de passage obligés pour le tracé, etc). Le tracé en plan est profondément marqué par l'influence de la dynamique des véhicules : leur stabilité n'est acquise qu'à condition de respecter les lois liant vitesse du véhicule, rayon de courbure du tracé en plan et dévers de chaussée (comprenant l'effet des forces centrifuges). Il faut tenir compte également de l'influence des facteurs physiologiques intervenant lors de la conduite et éventuellement des problèmes de visibilité (il faut rendre visible une certaine longueur de trajet pour pouvoir conduire). Le tracé en plan comporte :
Les alignements droitsLes alignements droits sont, en premier, définis par la disposition générale du tracé et serviront généralement de bases à la détermination des autres éléments (cercles, clothoïdes). Ils serviront éventuellement de raccordement entre 2 cercles. Pour des raisons de sécurité, et en particulier éviter la monotonie source d'accidents et l'éblouissement par les phares la nuit, il est recommandé d’alterner alignements droits et courbes circulaires : 40 à 60 % d'alignements droits, et on limite à 30 % les courbes à courbure progressive telles que les clothoïdes. Bien entendu les contraintes du projet peuvent de fait contraindre à des ratios différents. Leur longueur doit être limitée, si possible inférieure à 1 000 m. Les arcs de cercleIls peuvent correspondre d'emblée à une certaine portion du tracé. Ils servent également éventuellement en association avec des arcs de clothoïde à relier deux alignements droits. Pour des raisons de cinématique et de confort des passagers des véhicules, le rayon R d'un cercle doit satisfaire à une relation liant R à V et δ. où V est la vitesse pratiquée par le véhicule, δ le dévers de la chaussée, f(V) une fonction de V qui tient compte de l'absorption d'une partie de la force centrifuge par les suspensions du véhicule. C'est le dévers δ qui est d'abord déterminant : il est choisi pour des raisons de confort, d'esthétique ou d'écoulement d'eau. Puis la vitesse intervient car on veut assurer la possibilité d'atteindre certaines vitesses suivant les zones du tracé. Le rayon des cercles se trouvera ainsi déterminé par la relation précédente, ainsi :
En France, on retiendra comme valeurs limites des rayons :
Les arcs de clothoïdeLeurs domaines d’utilisation sont les suivants :
Quelques compositions de courbes sont fréquentes :
Si ces trois dernières configurations se rencontrent régulièrement sur le réseau de rase-campagne existant, elles sont à proscrire en aménagement neuf. Dans les images ci-dessous, R représente un cercle de rayon R, et C une clothoïde.
Pour plus d'information sur la fonction mathématique correspondant à ce raccordement progressif, se reporter à Clothoïde. Raccordement entre éléments de tracésRaccordement entre alignements droitsLes alignements droits sont raccordés entre eux par des arcs de cercle, éventuellement associés à des arcs de clothoïde, ou par des arcs de clothoïde seuls. Le rayon de courbure de l'arc de clothoïde variant avec la longueur d'arc décrit, il peut diminuer jusqu'à atteindre des valeurs nécessitant une variation de dévers : la longueur d'arc de clothoïde doit alors être telle que la variation de dévers ne varie pas plus de 2 % par seconde (si on décrit l'arc à la vitesse de référence). Raccordement entre cercle et alignement droitTous les cercles de rayon inférieur à RH' (correspondant aux chaussées "non déversées") sont munis d'arcs de courbe à courbure progressive (clothoïdes) qui font la transition entre arc de cercle à rayon de courbure fini et alignement droit à rayon de courbure infini (confort dynamique et optique). On peut également munir les cercles de plus grands rayons que RH', d'arcs de clothoïde. La longueur L minimale du raccordement progressif doit permettre une variation de dévers de 2 % par seconde : elle dépend à la fois de la vitesse de référence et du rayon du cercle. Tous les cercles de rayon égal ou supérieur à RH' peuvent être raccordés directement à un alignement droit s'il n'entraînent pas de variation de dévers. En extrémité d’alignements droits importants (plus de 1 km) et quelle que soit la catégorie, il est recommandé, en tracé neuf, d’éviter des courbes de rayon inférieur à 300 m. En extrémités d’alignements plus courts (de 500 m à 1 km) on évitera des courbes de rayon inférieur à 300 m. Raccordement entre cercles et cerclesIl doit y avoir entre deux cercles obligatoirement un alignement droit ou un arc de clothoïde :
Si les cercles sont déjà munis de raccordements faits d'arcs de clothoïde satisfaisant à la condition de variation de dévers, la longueur la à prendre en compte, est celle correspondant à la distance (trajet) séparant les 2 arcs de clothoïde.
À noter que des problèmes de visibilité peuvent conduire à prendre des cercles de plus grands rayons que ceux imposés par les problèmes de dynamique précédemment évoqués. Aménagements particuliers du tracé en planOn distinguera :
Articles connexes
Sources
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