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Les ponts

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Les ponts – Présentation générale

Les ponts, de par leurs structures et les matériaux qui les composent, sont très différents mais ils ont tous des points communs :

•ils permettent le franchissement d'une brèche naturelle ou artificielle • pour des personnes (à pied, à vélo, à cheval ou en voitures ou en trains), • pour des marchandises (par camions, trains ou péniches)• pour des fluides (eau, pétrole, ou gaz).

- ils sont tous une réponse à un défi, voire même un exploit technique dans le cas d'ouvrages prestigieux.

- ils ont une dimension architecturale importante qui se traduit, pour leur concepteur, par le souci de l'esthétisme de l'harmonie et de l'élégance des lignes concourant à l'insertion de l'ouvrage dans le site tout en préservant sa fonction..

- la recherche de l'économie, de solutions techniques innovantes afin de concilier l'utile, le beau … au moindre coût.

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Les ponts – Présentation générale

Les différentes catégories de ponts

Il est extrêmement difficile de classer les ponts car les critères de classements sont nombreux:

• par les matériaux utilisés (bois, maçonnerie, acier, béton)• par la structure (arc, poutres, caissons, suspendus…)• par leur mode de construction (cintres, poussage, encorbellement,…)• par leur fonctionnalité (pont route, pont ferroviaire, aqueduc, passerelle piétons,…)

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Les ponts – Présentation générale

Les évolutions…Les évolutions sont essentiellement liées à l’amélioration des matériaux qui les composent et aux progrès des techniques de construction

Les grands bonds en avant sont dus

• à l'utilisation de la fonte, du fer puis de l’acier bien plus performant,• à l'invention du béton armé• à l’invention du béton précontraint• au développement de techniques de construction audacieuses mariant le béton et l’acier !

Ainsi, les portées sont passées de quelques dizaines de mètres pour les ponts romains à plusieurs centaines récemment voire plusieurs milliers aujourd'hui !

Les ponts – Présentation générale

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Source : Wikipedia

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Les ponts – Présentation générale

Les principaux éléments d’un pontUn pont est constitué d'un tablier qui repose à ses extrémités sur des appuis les culées et éventuellement sur des appuis intermédiaires les piles.Les piles et culées reposent sur des fondations.

Tablier

Culée

PilePéret

Dalle de transition

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Les FondationsLes fondations répartissent les charges transmises par les piles ou les culées, sur une couche géologique de sol suffisamment résistant Leur conception et leur réalisation doivent prendre en compte • la contrainte de compression admissible par le sol• les risques d'affouillement pour les ouvrages en site aquatique• les efforts exercés par le sol• les phénomènes de tassements• la profondeur du "bon sol"

On distingue principalement• les fondations superficielles, le bon sol se trouve à faible profondeur et/où les charges transmises au sol sont « faibles »• les fondations sur pieux quand la couche résistante est profonde, les charges importantes• les fondations sur caisson pour des fondations massives à grande profondeur ou quand il y a risque d'affouillement.

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Les Fondations

On peut classer les fondations en deux familles :- Les fondations superficielles.- Les fondations profondes.

Il existe quatre familles de fondations profondes :les puits et barrettesGrosses section > 1.20 m, faible profondeur z < 8 mLes pieuxPetites sections < 1.20 m, grandes profondeursLes micro-pieuxTrès petites sectionsLes paroisMoulées dans le sol ou préfabriquées, elles sont associées à la structure de l’ouvrage

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Les Fondations profondes – Phasage de construction

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Les Fondations profondes

Outil de forage

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Les Fondations profondes

Réalisation d’un béton de propreté après excavation des têtes des pieux

Recépage des têtes des pieux

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Les Fondations profondes

Réalisation de la semelle de reprise

Vue générale du chantier

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Les Piles

Les piles servent d'appuis intermédiaires au tablier, entre les deux culées.Elles se composent d'un corps ou fût qui se termine à sa partie supérieure par un sommier ou un chevêtre sur lequel repose le tablier par l'intermédiaire d'appareils d'appui.

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Les Culées

La culée est une structure qui assure un triple rôle :• assurer l'appui en rive du tablier• assurer le soutènement des terres • assurer le raccordement entre l'ouvrage et les remblais d’accès

Une culée courante est formée • d'un mur de front sur lequel s'appuie le tablier, et qui soutient les terres• de murs latéraux assurant le soutènement des remblais d'accès au pont

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Les ponts – Présentation générale

Les Culées

La partie supérieure du mur de front présente une "marche" qui est un redan horizontal appelé sommier sur lequel repose le tablier par l'intermédiaire de plusieurs appareils d'appui.A l'arrière de ce redan se trouve le mur garde grève servant de soutènement des terres à l’about du tablier.

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Les Culées

LGV Est Européenne

Viaduc de l'ArdreLGV Est-EuropéennePont de Bussy-le-Château

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Le tablier

Le tablier est la partie de l'ouvrage supportant la chaussée, la voie ferrée ou la voie navigable au-dessus de la brèche à franchir.Il est généralement constitué d'une dalle ou hourdis supportant directement la partie empruntée par les usagers (véhicules, trains, piétons,…) dont la charge et les efforts sont transmis à une structure porteuse constituée

• de poutres comme dans les ponts à poutres sous chaussées ou dans le cas des ponts à poutres latérales,• de caissons dans le cas des ponts à caissons• par la dalle elle-même dans le cas les ponts dalle• par des câbles dans le cas des ponts suspendus ou ponts à haubans.

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Les ponts – Présentation générale

Pont dalleLe tablier est constitué d'une dalle porteuse d’on l’épaisseur est optimisée en fonction de la portée entre deux appuis.

Pour alléger ces dalles, on peut y réaliser des élégies, mais cette disposition complique l'exécution et n'est pas très économique et donc plus employée.

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Les ponts – Présentation générale

Pont dalle

Viaduc sur la ravineBras de l'Hermitage 

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Les ponts – Présentation générale

Ponts dalleQuand les portées augmentent, en fonction de la longueur des travées, on peut réaliser une dalle nervurée en béton armé ou béton précontraint.

Autoroute A14Viaduc de Mesnil-le-Roi 

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Les ponts – Présentation générale

Ponts caissonPour les ouvrages de grande portée, la structure porteuse en forme de poutres devient insuffisante et dans ce cas on a recours à la poutre caisson.

Pont à poutre caissonAutoroute A8

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Les ponts – Présentation générale

Ponts caisson métalliqueDans ce cas le caisson est une structure mécano soudée préfabriquée en usine

Pont à poutre caisson métalliqueAutoroute A31

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Les ponts – Présentation générale

Le tablier

Outre les charges de service, le tablier doit reprendre les charges liées aux équipements de d’ouvrage :

• revêtement de chaussée, trottoir et joint de chaussée• corniche, glissière et garde-corps• éclairage, ouvrages d’assainissement…

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Les ponts

Des liens pour en savoir plus sur les ponts

www.planete-tp.com

http://www.setra.equipement.gouv.fr

http://fr.structurae.de

http://www.infociments.fr/INFOCIM

www.otua.org

http://services-techniques.met.wallonie.be/fr/pont_ouvrage_d_art