Giratoires : Les caractéristiques géométriques

Les composantes d’un giratoire - Définitions

Un profil type de rond-point se décline comme suit :

- L’îlot central. Il s’agit de la partie infranchissable du centre du giratoire. L’îlot central est délimité sur sa périphérie par des bordures en saillies ;

- La bande franchissable. Il s’agit de la partie située entre l’îlot central et l’anneau. Elle est généralement séparée par une légère saillie par rapport à l’anneau.

- L’anneau qui constitue la zone de circulation.

Les termes couramment utilisés pour décrire le dimensionnement d’un giratoire sont les suivants :

- Le rayon intérieur (Ri). Il s’agit du rayon de l’îlot central.

- Le rayon extérieur (Rext). Il s’agit du rayon total du giratoire.

- La largeur d’anneau (La). Il s’agit de la largeur la zone de circulation.

- La largeur d’entrée (Le). Il s’agit de la largeur d’entrée, mesurée à 5 m de la ligne de cession de priorité.

- La largeur de sortie (Ls).

- Le rayon d’entrée (Re).

- Le rayon de sortie (Rs).

- Le rayon de raccordement (Rr) qui permet d’assurer la transition entre l’alignement droit (branche) et les rayons d’entrée/sortie.

- L’îlot séparateur. Il s’agit de l’îlot qui sépare les voies de circulation opposées, au droit des branches d’entrée/sortie.

Principes généraux d’implantation

La position de l'îlot central est optimale lorsque les axes des branches passent par le centre du giratoire. Comme il n'est pas toujours possible d'obtenir cette configuration, on centre en priorité l'îlot sur l'axe principal. S'il est souhaitable que les axes secondaires passent par le centre de l'îlot, on peut admettre une légère excentration à gauche. Une excentration à droite n’est pas recommandée, car elle ne permet pas de maîtriser les vitesses.

Une répartition régulière des branches autour de l'anneau est préférable, sans toutefois être essentielle. L’implantation de deux branches contiguës n’est généralement pas recommandée pour des raisons notamment de giration, de lisibilité et de capacité.

souhaitable                                               pas recommandé

Pour un carrefour à 3 branches disposées en T, lorsque les emprises Partie du domaine public affectée à la route et à ses dépendances. ne permettent pas d'axer l'îlot central comme précisé ci-dessus, le carrefour peut être transformé en "Y" ou en "T décalé".

Configuration des branches d'un giratoire en "Y"

Configuration des branches d'un giratoire en "T décalé"

Hors agglomération, on recherchera un alignement entre les branches et le centre du giratoire, sur une longueur de 150 m environ.

D'une manière générale, les bandes directes de tourne-à-droite (by-pass) sont à éviter. Cela génère des points de conflits supplémentaires, des prises de vitesses et des emprises importantes. De plus, cela peut poser des problèmes de sécurité à hauteur des traversées à destination des modes actifs.

A15 Sortie 4 (Flémalle) bk 6.15

Cette configuration diminue la lisibilité du carrefour, rend la signalisation (de direction et de police) plus complexe. De plus, les bandes directes de tourne-à-droite sont susceptibles de dégrader la sécurité pour les piétons et les cyclistes.

Dans le cas particulier d’un carrefour avec des branches asymétriques, la solution du double giratoire peut s’envisager, pour autant que les deux giratoires ne se chevauchent pas et qu’ils ne soient pas tangents. Ils doivent être séparés d'une distance suffisante pour le stockage des véhicules en attente dans la section intermédiaire. En fonction des cas, une interdistance de l'ordre de 5 m est suffisante.

Par ailleurs, la configuration est plus favorable lorsque l'axe transversal est à droite au premier carrefour.

Rayon extérieur

Il est inutile de prévoir un giratoire trop grand. On ne dimensionne pas un giratoire par rapport à la place disponible mais bien, en fonction des objectifs liés, notamment, à la mobilité. En effet, un giratoire surdimensionné a souvent des effets négatifs (augmentation des vitesses pratiquées, insécurité des usagers vulnérables, coûts accrus, …). Au contraire, des rayons conventionnels sont à favoriser.

Lorsque le trafic de véhicules de bus et/ou de poids lourds présente un taux significatif, un rayon de 20 m environ est à rechercher, pour le surcroît de confort de giration. Dans certains cas, il est recommandé de vérifier également la giration de ces catégories de véhicules.

Sur les routes à chaussées séparées avec 2 x 2 bandes de circulation, un rayon de 25 m est recommandé.

Ilot central et bande franchissable

L’îlot central (partie infranchissable) est de préférence de forme circulaire et ceinturé de bordures chanfreinées. Il est conseillé que la hauteur de la face verticale (hv) de ces bordures ne dépasse pas 7 cm et que, dans tous les cas, elle n'excède pas 10 cm. Les bordures hautes c'est-à-dire dont la hauteur totale hors sol est supérieure à 30 cm, sont à proscrire car elles constituent un facteur aggravant d'accidents.

Exemples de bordure encastrée : hauteur de la face verticale (hv)

Exemple de bordure haute à proscrire - pente trop forte (45°) et
hauteur totale trop élevée – Qualiroutes, Figure C.34.2.c

→ Le rayon de l’îlot central varie en fonction du contexte (urbain / non urbain) et du rayon extérieur du giratoire. Indépendamment des mini-giratoires, le rayon intérieur (îlot central) est généralement compris entre 7 m et 18 m. (Détails fournis dans les tableaux de synthèse)

→ L’îlot central joue un rôle important dans la perception de l’aménagement vis-à-vis des usagers en approche. En outre, il permet de rompre la continuité visuelle le long de l’axe.

→ Pour des raisons de visibilité, une bande de minimum 2 m doit rester dégagée en périphérie de l’îlot central.

→ La bande franchissable a pour objectif de permettre la circulation des véhicules de gros gabarits, tout en conservant une largeur d’anneau conventionnelle, afin d’éviter tout impact négatif (prise de vitesses, dépassements, …) vis-à-vis des véhicules légers. Cette bande franchissable n’est pas obligatoire. Lorsqu’une bande franchissable est prévue, elle a une largeur comprise entre 1,5 et 2 m et présente une pente inférieure à 6 %.

La bande franchissable est matérialisée par un revêtement différencié au relief inconfortable (béton imprimé, pavage, …), afin de dissuader son utilisation par les usagers autres que les bus et les véhicules lourds.

En fonction du contexte, une saillie entre la bande franchissable et la chaussée (anneau) est prévue. Ainsi, en milieu urbain et pour des giratoires de petite taille, la bande franchissable n’est pas nécessairement délimitée par une bordure. Un revêtement différencié peut-être suffisant. Hors milieu urbain et pour les giratoires de plus grandes dimensions, des bordures seront prévues pour délimiter la bande franchissable de l’anneau. La saillie entre ces éléments est de moins de 5 cm avec une face verticale (hv) de 3 cm maximum.

→ Pour le calcul de capacité du giratoire : Si l’espace franchissable est séparé de l’anneau par une saillie totale ≥ 5 cm, il est alors associé à l'îlot central (infranchissable) et n’est donc pas considéré comme « bande franchissable ». Cette partie excédentaire n’est pas prise en compte dans le calcul de la capacité du giratoire étant donné son utilisation restreinte.

Si l’espace franchissable est séparé de l’anneau par une hauteur totale inférieure à 5 cm et avec une face verticale (hv) de moins de 3 cm, cela affecte le calcul de capacité. Pour ce calcul, on considère que l’espace franchissable est compris dans l’anneau.

Anneau

• La largeur de l’anneau La doit être uniforme et dépend du rayon du giratoire, de la largeur et du nombre de bandes de l’entrée la plus large. La présence d’une bande franchissable est un élément qui intervient également dans le dimensionnement de l’anneau.
• Elle est comprise entre 6 m et 9 m.
• Pour un giratoire équipé d’une bande franchissable, les valeurs courantes sont :

• Lorsque le giratoire n’est pas équipé d’une bande franchissable, l’anneau a une largeur au moins 20 % supérieure à la largeur d’entrée la plus large :

Les anneaux à 3 bandes sont des cas très particuliers dérogeant par nature à ces instructions et nécessitant une concertation avec la Direction des Déplacements doux et de la Sécurité des aménagements de voiries.

Ilots séparateurs

Les îlots séparateurs jouent un rôle important dans la perception du carrefour en approche. Leur largeur a une incidence sur la capacité dans la mesure où ils permettent d’identifier plus tôt les véhicules qui sortent de ceux qui tournent sur l'anneau. Ils permettent l'implantation de la signalisation directionnelle. C’est aussi un moyen d’éviter des collisions entre les deux sens de circulation ou l’arrivée à contre-sens dans l'anneau.

Enfin, ils sont très utiles pour la gestion des traversées piétonnes et cyclables.

L'îlot séparateur a généralement une forme triangulaire évasée à la base et est ceinturé d’un marquage continu suffisamment en retrait des bordures afin d’améliorer la lisibilité de l’ensemble.

Toujours afin de garantir la lisibilité de l’aménagement, la couleur de la surface des îlots séparateurs doit présenter un contraste suffisant avec la surface de la chaussée. Cette différence de contraste devrait être assurée de jour comme de nuit.

La partie saillante de l'îlot séparateur est ceinturée de bordures basses, chanfreinées et, de préférence, encastrées. Il est conseillé que la hauteur de chaque face verticale (hv) ne dépasse pas 7 cm et dans tous les cas, qu'elle n'excède pas 10 cm.

Conception d’un îlot séparateur : dessin à partir d’un triangle dit « de construction »

La position du triangle de construction d'un îlot type s'obtient à partir de l'axe de la branche et du bord de la chaussée annulaire.

On peut donner au triangle de construction une hauteur (H) égale au rayon extérieur du giratoire et une largeur (base B) égale au quart du rayon giratoire.

A partir de ce triangle de construction, le marquage ceinturant l'îlot peut être défini par l'utilisation d'arcs de cercle aux trois pointes du triangle de construction.

L'îlot en saillie est habituellement en retrait de 0,50 m du marquage sur les voies d'entrée et sortie et en retrait d’1 m par rapport à l'anneau du giratoire hors agglomération. En agglomération, les retraits sont plutôt de 0,20 m à 0,35 m sur les voies d'entrée et de sortie et de 0,50 m par rapport à l'anneau du giratoire.

Récapitulatif des différents paramètres de construction des îlots séparateurs :

Entrées

• Les entrées sont à une bande de circulation sauf lorsque le calcul de la capacité de trafic justifie une mise à 2 bandes.
• Sur les routes à 2 x 2 bandes, il est toujours recommandé de réduire le profil à une bande en amont du giratoire, par un rabattement de la bande rapide sur la bande lente pour ensuite rouvrir à deux bandes en approche de la ligne "céder-le-passage" si nécessaire. En cas de trafic important (> 1.500 evp/hEVP : équivalent véhicule particulier : équivalence de véhicules prenant en compte la gêne engendrée par l’encombrement des différentes catégories de véhicules par l’application de coefficients. Ainsi, 1 véhicule particulier = 1 e.v.p. ; 1 poids lourd = 2 ou 3 e.v.p.(le nombre d’essieux divisé par 2) ; 1 deux-roues = 0.3 e.v.p. ), les deux bandes sont maintenues sans rabattement en approche :

Principe d'aménagement d'une entrée-sortie de giratoire d'une route à 2 x 2 bandes

Rabattement à une bande si le trafic < 1.500 evp/hEVP : équivalent véhicule particulier : équivalence de véhicules prenant en compte la gêne engendrée par l’encombrement des différentes catégories de véhicules par l’application de coefficients. Ainsi, 1 véhicule particulier = 1 e.v.p. ; 1 poids lourd = 2 ou 3 e.v.p.(le nombre d’essieux divisé par 2) ; 1 deux-roues = 0.3 e.v.p. (en fonction aussi du calcul de capacité) :

Si nécessaire, rétablissement de la seconde bande en entrée de giratoire après le rabattement :

• La largeur d'entrée d'une branche principale, mesurée à 5 m de la ligne "céder-le-passage", peut varier de 3 à 4 m. Une largeur plus faible est acceptable pour les entrées très secondaires.

Si les besoins de capacité le justifient, les entrées concernées sont dimensionnées à 2 bandes d'une largeur totale de 6 à 7 m. En cas d'entrée à 2 bandes, la longueur minimale de la mise à 2 bandes est de 25 à 30 m en zone urbaine. Cette longueur est portée à un minimum de 40 m hors milieu urbain. En dessous de cette longueur, il s'agit d'une entrée évasée plutôt que d'une entrée effective à 2 bandes.

• Le rayon d'entrée (Re) peut varier entre 8 m et 15 m (entre 10 m et 15 m en rase campagne).

Il ne dépasse pas le rayon extérieur du giratoire.

Pour les plus faibles rayons d'entrée (< 12 m), il est nécessaire de vérifier les aires de giration des poids lourds. Il en est de même lorsque deux axes contigus forment un angle aigu. En fonction des contraintes de giration des véhicules de gros gabarit, une bande franchissable peut être envisagée. Dans ce cas l'accotement peut être partiellement au niveau de la chaussée tout en maintenant des caractéristiques de surface différentes afin d’en dissuader le franchissement par les véhicules légers.

Schéma type d'une branche pour Rext = 20 m en rase campagne.

Le raccordement progressif entre le rayon d’entrée Re et l’alignement des branches d’entrée/sortie est réalisé au moyen d’un rayon de raccordement Rr avec Rr ≈ 4 Rext. Son rôle est d’assurer la transition entre l’approche et l’entrée dans le giratoire.

L'angle d'attaque est défini par la trajectoire de l'axe central de l'entrée et la tangente de l'anneau au point d'intersection.

Un angle d'attaque trop petit ou nul (entrée tangentielle) est à proscrire absolument car il incite à des comportements accidentogènes. L'angle d'attaque est couramment compris entre 40 à 60°. Toutefois, on peut être amené à utiliser un angle d'attaque supérieur et même atteindre 90° pour les entrées secondaires ou en milieu urbain, notamment en l'absence d'îlot séparateur.

Sorties

• Les sorties sont à une bande de circulation, sauf lorsque les calculs de capacité le justifient (généralement pour un trafic sortant très important (> 1500 evp/h)).
• La largeur de cette bande est comprise entre 4 m et 5 m. La largeur totale des sorties à deux bandes est de 7 m.
• Le rayon de sortie (Rs) est supérieur au rayon de l'îlot central du giratoire (Rayon intérieur, Ri) avec un minimum de 15 m (principe identique au Re, voir schéma). Il n'y a pas de limite supérieure si la déflexion est correcte.

Déflexion

La déflexion d'une trajectoire est le rayon de l'arc de cercle qui passe à 1,5 m de la bordure de l'îlot central et à 2 m des bordures de droite des voies d'entrée et de sortie.

La déflexion des trajectoires à travers le giratoire est un facteur important pour la sécurité de l'aménagement. En effet, il ne faut pas que les trajectoires les plus tendues puissent être confortablement négociées à des vitesses élevées.

Si cet arc de cercle dépasse 100 m, c’est que la trajectoire est trop droite. Des vitesses élevées dans le giratoire sont alors à craindre. Il faut donc tendre vers une valeur de 30 m et ne pas dépasser 100 m.

Pentes

Giratoire standard

Sur les routes présentant une déclivité (profil en long) inférieure à 3 %, l'implantation d'un giratoire ne pose généralement pas de problème.

En ce qui concerne le dévers des branches (entrées/sorties) ainsi que le dévers extérieur dans l’anneau, ils ne doivent pas dépasser 3 %, y compris dans les zones de raccordement.

De manière usuelle, le dévers est uniforme et d’environ 2 %.

La valeur minimale du dévers dépendra du profil de la route (pente, point bas, …) de manière à garantir une bonne évacuation des eaux.

La valeur maximale du dévers dépendra du rayon, des trajectoires, des vitesses d’entrée, etc., de manière à réduire le risque de renversement des véhicules lourds et l’adhérence des 2RM. Dans certains cas, une vérification par rapport au critère de renversement est à prévoir.

Cas particuliers

• Sur les routes de plus forte déclivité (entre 3 % et 6 %), certaines dispositions peuvent s’avérer défavorables à la sécurité.

En règle générale, le dévers extérieur de l'anneau et les dévers des branches d'entrée et de sortie ne doivent en aucun point dépasser 3 % de dévers transversal, y compris dans les zones de raccordement des surfaces gauches.

• Sur les routes présentant une déclivité supérieure à 6 %, on considère que le giratoire peut poser des problèmes. Suivant cette configuration qui doit rester exceptionnelle, il est nécessaire de procéder à la vérification du critère de renversement des véhicules de gros gabarits.

Cependant, dans les mêmes conditions, les autres types de carrefours ne fonctionnent généralement pas mieux. On ne peut donc exclure a priori d'utiliser le giratoire sur des pentes à plus de 6 % en aménagement de routes existantes. Pour une infrastructure neuve, renoncer dans ce cas au giratoire ne doit pas conduire à admettre un autre type de carrefour, mais à supprimer ou déplacer le carrefour, ou à modifier le profil en long.

Bord extérieur du giratoire

Au bord du giratoire on recommande l’implantation de bordures en périphérie extérieure de l’anneau pour éviter que les véhicules ne coupent les trajectoires en accotement (prise de vitesse, …). Il y a lieu de limiter la hauteur de chaque face verticale (hv) de préférence à 7 cm.

Cas particuliers

Des situations tout à fait particulières peuvent se présenter lorsque la réalisation des aménagements doit répondre à des contraintes et objectifs spécifiques. Dans ces contextes exceptionnels, des caractéristiques géométriques qui s’écartent des dimensions standards sont parfois envisagées.

Citons par exemple :

• Le mini-giratoire ;
• Un giratoire sur une route fréquentée par le transport exceptionnel ;
• Un giratoire traversé par une ligne de tram et/ou un site propre de transports en commun ;
• Un giratoire à proximité d'un passage à niveau ;
• Le turbo-giratoire ;
• Le giratoire de forme non circulaire ;
• …

Précisons que le fait de s’écarter des dimensions de conception standards peut avoir pour effet de créer d’autres problèmes. Le choix lié à l’implantation d’un aménagement hors norme doit donc faire l’objet d'une analyse particulière.

Synthèse : dimensions des différentes composantes du giratoire

En milieu urbain

			Valeurs de référence
		Paramétrage	Rext = 12 m	Rext = 15 m	Rext = 20 m	Rext = 25 m
La	Largeur d'anneau	La + Bf 6 m; La 9 m La 1,20 x max (Le)	6	6	6	6
Bf	Bande franchissable	0 Bf 2 m	2	2	1,5	1,5
Ri	Rayon intérieur	Rext - La - Bf	4	7	12,5	17,5
Re	Rayon d'entrée	8 m  Re  15 m et Rext	10	12	12	12
Le	Largeur d'entrée	1 bande : 3 m Le 4 m 2 bandes : 6 m Le 7 m	3,5	3,5	3,5	3,5
Rs	Rayon de sortie	Rs 15 m et Ri	15	20	20	20
Ls	Largeur de sortie	1 bande : 4 m Ls 5 m 2 bandes : Ls ≈ 7 m	4	4	4,5	4,5

 

Remarque :

En milieu urbain, lorsqu'une des entrées est à 2 bandes, la largeur d'anneau conseillée est de 8 m. Le rayon intérieur (îlot central) est alors diminué d'autant.

 

Hors milieu urbain

			Valeurs de référence
		Paramétrage	Rext = 15 m	Rext = 20 m	Rext = 25 m	Rext = 30 m
La	Largeur d'anneau	6 m La 9 m La 1,20 x max (Le)	7	7	8	8
Bf	Bande franchissable	0 Bf 2 m	1,5	1,5	-	-
Ri	Rayon intérieur	Rext - La - Bf	7,5	11,5	17	22
Re	Rayon d'entrée	10 m  Re  15 m et Rext	15	15	15	15
Rr	Rayon de raccordement	Rr ≈ 4 Rext	60	80	100	120
Le	Largeur d'entrée	1 bande : 3 m Le 4 m 2 bandes : 6 m Le 7 m	4	4	4	4
Rs	Rayon de sortie	Rs 15 m et Ri	20	20	20	20
Ls	Largeur de sortie	1 bande : 4 m Ls 5 m 2 bandes : Ls ≈ 7 m	4	4,5	5	5

 

Remarque :

Hors milieu urbain, lorsqu'une des entrées est à 2 bandes, la largeur d'anneau conseillée est de 8,5 m. Le rayon intérieur (îlot central) est alors diminué d'autant.

Sur les routes à 2 x 2 bandes, un rayon extérieur de 25 m est recommandé.