Aspects techniques de l'autoroute

Les vitesses

    La vitesse de base du tracé est un élément très important dans la définition du projet. En effet, c'est cette vitesse qui fixera une série de paramètres techniques tels que les arcs de cercle reliant deux sections en alignement droit, les courbes de raccordement, la longueur des raccordements, arrêt, les distances de dépassement.

    D'autres facteurs interviennent également dans la définition de certains de ces paramètres tels que la pentes, le dévers, . . . La vitesse est également un facteur important en ce qui concerne les influences sur l'environnement du projet.

    La vitesse de base proposée par le MET pour le projet est de 120 km/h.

Les dimensions

    Le profil en travers

    Le profil en travers type d'une autoroute tel que défini dans les circulaires du MET est constitué d'une plate forme de 28,5m de largeur pour une autoroute à 2x2 bandes de circulation. Cette section en alignement droit comprend :

  • 2x2 bandes de circulation de 3,5m de largeur chacune, marquage non compris ;
  • 2 zones de sécurité de 2,5m de largeur chacune ;
  • 2 terre-pleins latéraux de 2,0m de largeur comprenant éventuellement un filet d'eau, un dispositif de drainage, des câbles électriques et téléphoniques, es glissières de sécurité ;
  • un terre plein central de 4,40m de largeur, devant comprendre deux séparateurs de type New-Jersey , un dispositif de drainage, des poteaux d'éclairage.

    Le projet E420 au sud de Charleroi étant annoncé comme étant au gabarit autoroutier, on peut s'attendre à un profil en travers tel que décris plus haut.

    Le plan terrier

    Sur le plan terrier du projet on peut observer les éléments suivants :

  • l'échangeur au niveau du raccordement sur l'A503 comprend des courbes très serrées : inférieures à 150m, ce qui aura comme conséquence de limiter fortement la vitesse des usagers voulant emprunter cet échangeur. D'autant plus que les pentes à cet endroit ne sont pas négligeables, nous y reviendrons plus loin. On peut déjà dire que dans cet échangeur la vitesse devra être limitée à 50 km/h ;
  • ensuite le tracé se prolonge en alignement droit ou en courbes légères jusqu'au village de Nalinnes-Centre ;
  • le tracé contourne le centre du village à l'Est par une courbe ayant un rayon de l'ordre de 1000m ;
  • ensuite le tracé poursuit pratiquement en alignement droit jusqu'à la jonction avec la N5 actuelle.

    La longueur totale du projet est de 13.076 m.

    Comme on peut le voir, le tracé s'inscrit assez fidèlement dans l'axe de ses deux extrémités (nord-sud) excepté dans le contournement de Nalinnes Centre. Le rayon dessiné est de l'ordre de 1000m, ce qui signifie que l'on est proche du rayon strictement minimum de 781m. Ce rayon a été calculé par la formule donnant le rayon minimal en y introduisant les valeurs suivantes : Pente . 0,7 %, Dévers : 2,5%, Vitesse de base : 120 Km/h.

    Il est important de noter ici que les circulaires wallonnes préconisent de multiplier ce rayon par un coefficient de sécurité de 1,5 à 2 afin de tenir compte de des vitesses réellement pratiquées et à améliorer le confort. Ce qui signifie que le rayon de l'ordre de 1000m proposé pour le contournement de Nalinnes est insuffisant pour une vitesse de base de 120 Km/h. S’il fallait garder ce rayon la vitesse de base devrait être revue à la baisse. Le tracé de la E420 ne serait alors plus au gabarit autoroutier.

    Toutefois, si un dévers de 5% est accepté, le rayon le plus faible techniquement acceptable descend à 666,2m. Avec un coefficient de sécurité de 1,5 le rayon de 1000m serait tout juste acceptable. Il faut savoir que les circulaires imposent dans la mesure du possible d'éviter l'inversion du dévers pour les autoroutes et les routes à 2x2 bandes de circulations. Or, la courbe la plus serrée ayant un rayon de 1000m est entourée par deux autres courbes au nord et au sud dont la courbure est inversée. Ce qui nous fait dire que la valeur de dévers de 2,% est probablement une valeur supérieure à la valeur réellement choisie, car il se peut même qu'elle soit négative. De plus, afin d'assurer une distance minimale de visibilité dans les courbes en plan, il y a lieu de prévoir un dégagement latéral suffisant entre la voirie et des obstacles latéraux. Pour un rayon de 1000m, cette distance est de 9,77m entre le bord de la route et un obstacle. Par obstacle on peut s'attendre à un écran de végétation, un talus, un mur de soutènement, ...etc.  Dans ce cas précis, il s'agira de reculer le pied de talus d'environ 10m, ce qui ne manquera pas de provoquer des déblais supplémentaires.

    Le profil en long

    Deux éléments importants sont à remarquer concernant le profil en long, il s'agit tout d'abord de la pente importante pour le raccordement à la A503 et ensuite la quantité impressionnante de déblais en excès.

    Raccordement A503

    La pente de raccordement du projet à la A503 existante est de 5%, ce qui est une valeur supérieure à la valeur de 4% imposée par les circulaire. Cette valeur est importante à respecter car il est important que tout les véhicules puissent garder des vitesses homogènes. Dans le cas ou la valeur de 4% est dépassée en fonction de la la longueur de la rampe et de la proportion de poids lourds, on peut être amené à  réaliser une troisième voie pour les véhicules lents. Ceci aura pour conséquence d'augmenter l'emprise de la route dans cette zone bâtie.

    Déblais excédentaires

    D’emblée précisons que nous ne sommes pas à priori contre la politique annoncée  d'enterrer " l'autoroute en projet. Cependant nous souhaitons préciser, a cette étape du projet, les conséquences de cette politique, ceci dans le but de conscientiser les décideurs afin qu'ils ne changent pas d'avis en cour de projet... Les déblais excédentaires sur toute la longueur du projet actuel s'élève à 3.070.533 m3. Cette valeur est obtenue sur base de la technique de la moyenne des aires appliquée à des profils en travers trapézoïdaux en prenant les hypothèses suivantes :

  • Talutage en remblais comme en déblais de 6/4.
  • Largeur de la plate forme : 28,5m.
  • Terrassement sur les profils en travers négligeables.
  • Coefficient de foisonnement : 1,35.

    On a pas tenu compte du volume de déblais engendré par le coffre de la future route. Pour mieux se faire une idée du volume excédentaire provoqué par le projet, il faut savoir qu'une semi-remorque classique peut transporter 30T de marchandises, soit environ 18m3. Pour transporter le volume excédentaire de déblais, un nombre supérieur à 170.000 transports sera nécessaire ! . Cela signifie que si le chantier dure deux ans, un semi-remorque partira du chantier toute les deux minutes durant toute cette période!  Ou encore ce volume correspond au volume de terre qui recouvrirait la N5 actuelle depuis Somzée jusqu'au rond point de Couillet sur une hauteur de 15m.

    Il faut également savoir qu'un tracé en déblais peut se trouver à plusieurs dizaines de mètres sous le sol. Pour le cas qui nous occupe, la profondeur maximum du projet par rapport au terrain naturel et de plus de 19 m. Ce qui implique que la présence de roche est très probable (utilisation d'explosifs, rendements très faibles,...). Ensuite, à ces profondeurs, le projet se trouve très probablement sous le niveau de la nappe phréatique (rabattements, stabilité des constructions environnantes, ...). Tous ces éléments sont des complications techniques. Dans les précédents paragraphes nous avons énoncé plusieurs conséquences du choix de placer le projet sous le niveau du terrain naturel. Toutes ces conséquences ont un coût. Dans l'état actuel du projet, il nous est impossible de chiffrer exactement ces postes de terrassement.

Les ouvrages d'art

    Sur l'ensemble du projet, nous comptons la traversée de 12 routes. Dix huit chemins de campagne ou forestiers sont aussi traversés par le projet. En plus des routes et chemins, il faut également prendre en compte les ruisseaux, fossés et divers cours d'eau on en compte 9 sur la longueur du projet.

Les tranchées ouvertes

    Sur base du tracé en plan, on peut observer que le tracé est principalement en déblais,  donc en tranchée ouverte. Ce choix permet de soustraire au maximum le projet au paysage. Cependant, il implique aussi d'autres conséquences que nous ne manqueront pas d'aborder dans ce travail. La longueur des tranchées ouvertes sur le projet est d'environ 7.500m.

Les tranchées couvertes

    Nous en dénombrons quatre sur le tracé. En voici une présentation sommaire :

  • la première se trouve sous la rue de la Bruyère à Jamioulx, d'une longueur de 230m. Le projet se trouverait entre 5 et 8m de profondeur à cet endroit ;
  • sous le bois de Jamioulx à proximité de la prison, d'une longueur de 470m ;
  • sous les rues des Sept Petites et Pétria. D'une longueur de 620m. A une profondeur variant de 7m à 2m ;
  • sous la rue de la Praîle, d'une longueur de 320m. A cet endroit, le projet se trouverait à une profondeur de 7 à 0 m.

    La longueur totale des tranchées couvertes prévues pour le projet serait donc de 1640m. Ce qui correspondrait à un coût estimé entre 1,6 et 2 milliard de francs, soit environ un tiers du budget total du projet.

Les ponts

    Sur l'ensemble du projet, nous dénombrons deux passages inférieurs et sept passages supérieurs dont les portées ne semblent pas présenter de difficultés techniques particulières. Du fait du choix de placer l'E420 en tranchée la plupart des routes en passage supérieur ne devront subir que des modifications légères de leur profil en long. A l'exception toutefois des rues de Marcinelle et Pont des Diables, qui sont toutes deux des routes importantes dans la répartition locale du trafic. En ce qui concerne les passages inférieurs de fossés, ruisseaux,... il n'est pas mentionné la création d'ouvrages d'art particuliers. Nous avons considéré que ces passages étaient remblayés avec les déblais excédentaires du chantier.

Les échangeurs

    Sur les 13 Km de tracé, nous dénombrons trois échangeurs. Le premier se trouve à proximité directe de la NS existante actuellement au droit de la rue Pont des Diables, le second au droit de la rue Couture, le troisième au niveau de l'avenue Mascaux. Il faut toutefois signaler qu'à peine 500m après ce dernier échangeur, se trouve un échangeur complet entre la A503 existante et le grand ring de Charleroi R3.

    En ce qui concerne, l' échangeur de la rue Pont des Diables, celui-ci  est situé à 200m de l'échangeur existant entre cette rue Pont des Diables et la N5. Il faut savoir qu'à l'extrémité du projet de dédoublement aucun échangeur n'est prévu avec la N5 existante, c'est l'échangeur dont question qui remplira cette fonction. L'échangeur existant sera partiellement démonté et remplacé par un rond point. La partie de la N5 actuelle qui se retrouvera en cul de sac sera raccordée à une voirie locale.

Les ouvrages d'assainissement

    Dans les documents à notre disposition, nous ne disposons d'aucun renseignements à ce sujet. Toutefois il est évident que ces ouvrages auront une importance capitale.