Royaume du Maroc Ministère des Travaux Publics DIRECTION DES ROUTES ET DE LA CIRCULATION ROUTIERE
GUIDE DE DRAINAGE ROUTIER
EDITION 1997
SOMMAIRE PREAMBULE ........................................................................................................................................................3 DONNEES DE BASE : ..........................................................................................................................................4 DRAINAGE DES EAUX SUPERFICIELLES ....................................................................................................6 1 - SURFACE DE ROULEMENT...........................................................................................................................7 2 - ACCOTEMENT ...............................................................................................................................................10 2 - TALUS..............................................................................................................................................................13 DRAINAGE DU CORPS DE LA CHAUSSEE..................................................................................................19 4 - COUCHE DRAINANTE ..................................................................................................................................23 5 - DRAIN EN ARRET DE POISSON..................................................................................................................25 6 - TRANCHEE DRAINANTE TRANSVERSALE .............................................................................................28 7 - TRANCHEE DRAINANTE LONGITUDINALE............................................................................................29 8 - ECRAN DRAINANTE DE RIVE DE CHAUSSEE (EDRC) ..........................................................................31 COLLECTE DES EAUX.....................................................................................................................................33 9 - FOSSE NON REVETU ....................................................................................................................................36 10 - FOSSE REVETU............................................................................................................................................39 13 - FILETS D’EAU ..............................................................................................................................................42 15 - DESCENTES DE TALUS..............................................................................................................................47 OUVRAGES DE FRANCHISSEMENT ............................................................................................................49 CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS : ................................................................................................54 INSPECTION ET SURVEILLANCE ................................................................................................................56
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PREAMBULE La route a un rôle primordial dans les secteurs industriel, économique et social. Ce rôle ne fera que grandir dans les prochaines années. Le montant annuel des investissements routiers constitue un premier centre d’intérêt est une mesure de l’importance qu’a prise l’industrie de la route. La seconde raison pour laquelle la construction des routes mérite l’attention des ingénieurs réside dans la diversité de disciplines auxquelles elle fait appel. Drainer le corps da la chaussée, l’assise et plate-forme, est un objectif souvent mentionné, car tout professionnel de la route sait bien que “ l’eau et la route ne font pas bon ménage ”. En effet, l’eau de ruissellement à la surface de la chaussée occasionne une baisse importante du niveau de service offert à l’usager. L’eau contenue dans le corps de la chaussée qui provient d’infiltrations d’origines diverses est un élément décisif de l’accélération des dégradations des structures de la chaussée. La lutte contre les conséquences néfastes engendrées par l’eau, doit se faire en établissant un système de drainage efficace. Or pour être efficace, un tel projet nécessite un bon choix des dispositifs drainants, une bonne exécution, et un entretien courant. C’est pour cette raison qu’il a été jugé opportun d’élaborer un guide pratique regroupant un certain nombre de techniques avec des recommandations pour l’exécution, l’entretien et le maintien du bon fonctionnement de l’ouvrage. Dans un premier temps le guide présente des données de base indispensables à la réalisation d’un projet de drainage. Par la suite, il traite la collecte et l’évacuation des eaux superficielles, le drainage du corps de la chaussée, les éléments de collecte des eaux et les éléments spéciaux. Enfin il regroupe quelques recommandations pour le drainage routier. On note, enfin, que cette première proposition du guide est destinée à être améliorée par les suggestions et recommandations de utilisateurs potentiels et à être enrichie par leur expérience, avant de mettre au point une version définitive que tenterait de satisfaire leur attente.
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DONNEES DE BASE : Comme pour tout projet, l’établissement d’un système de drainage nécessite comme étape préliminaire, le recueil des données de base sans lesquelles on risque d’avoir un projet incomplet. La variété de ces données montre aussi la diversité des matières auxquelles fait appel le drainage des routes, et prouve aussi qu’un tel projet est le résultat d’un consensus entre l’ingénieur concepteur de la route, le géotechnicien, l’hydraulicien, l’hydrologue et le météorologue. I) DONNEES METEOROLOGIQUES : Elles concernent surtout les précipitations, elles sont à recueillir auprès des stations les plus proches du site. Les événements pluvieux se caractérisent par : • l’intensité i : (en mm/s) • la durée de concentration t : (en min) • la période de retour T : (années) • l’étendue S : (Km²) II) DONNEES GEOTECHNIQUES : Elles doivent fournir tous les renseignements sur les sols à “ travailler ” et sur les sols à maintenir en place. Il s’agit donc de : _ faire l’identification des couches de sol à terrasser : nature, état hydrique, classe du sol. _ prévoir les difficultés probables d’excavation et les conditions du réutilisation du sol. _ évaluer la qualité de la plate-forme et éventuellement les moyens à prévoir pour augmenter sa portance. _ connaître la position des nappes phréatiques et le sens des lignes de courant, ainsi que la probabilité de formation des nappes perchées temporaires. _ maîtriser les caractéristiques d’identification des sols, teneur en eau, angle de frottement, cohésion, densité... etc. _ détecter les zones des sols sensibles à l’eau. III) DONNES HYDROLOGIQUES : Elles renseignent sur l’ensemble des cours d’eau, des oueds et des ruisseaux creusés à la surface de la terre et qui rassemblent les eaux de surface en les conduisant vers les oueds. Les données à recueillir sont relatives aux éléments suivants : _ bassin versant (surface, longueur, pente). _ débit de crue. _ ajustement statistique des crues. _ évaluation empirique des crues. _ détermination du temps de concentration.
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IV) DONNEES RELATIVES AU PROJET : Ce sont les profils en long, en travers, le tracé en plan du projet routier. Elles informent sur les pentes des sections traversées par le tracé routier. Pour les axes routiers existants pour lesquels un système de drainage et d’assainissement est recherché, la consultation des archives des travaux de construction et d’entretien est d’une large utilisé pour apprécier la qualité des ouvrages et les caractéristiques réelles des matériaux utilisés. VI) DONNEES TOPOGRAPHIQUES : Le but de ces données est de repérer le long du tracé : • - les points bas à drainer ; • - les bassins versants d’alimentation ; • - les positions des exutoires dans les cours d’eau naturel d’évacuation ;
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DRAINAGE DES EAUX SUPERFICIELLES 1 - SURFACE DE ROULEMENT 2 - ACCOTEMENT 3 - TALUS
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1 - SURFACE DE ROULEMENT ________________________________________________________________________ POSITION DU PROBLEME : Le ruissellement de l’eau à la surface vers les points bas peut entraîner la formation d’une lame d’eau d’épaisseur h. Cette lame d’eau, qui a pour conséquence des infiltrations à travers les points faibles (joints, fissures...) et un risque d’aquaplanage (perte d’adhérence d’un véhicule due à la présence d’une mince pellicule d’eau entre la chaussée et les pneus), doit être évacuer le plus rapidement possible. COLLECTE DE DONNEES : a) Reconnaissance du problème : La projection d’eau à l’arrière des véhicules et aux cotés latéraux permet de reconnaître la présence d’une lame d’eau. Une auscultation visuelle des lieux en saison pluviale peut s’avérer utile en ce sens pour pouvoir détecter toutes les venues d’eau possibles vers la route. b) Collecte de données : 1 - Précipitations : Les données météorologiques sont à recueillir auprès des stations les plus proches du site. Elles permettent de calculer l’épaisseur de la lame. Il est recommandé que les DTP s’équipent en pluviomètres qui permettent aux gestionnaires du réseau routier de quantifier les précipitations journalières. A ce propos, seules les données de la DMN font foi mais une telle pratique est de nature à opérer des changements progressifs dans les traditions l’ingénieur routier marocain pour bien intégrer la composante “ aléas climatiques ” pour la planification, la conception, la construction et l’entretien du réseau dont il a la charge de gérer. 2 - Données relatives au projet : Il s’agit de connaître la nature des sections traversées (remblai, déblai, profil mixte, dévers...) ; ces renseignements peuvent provenir des documents suivants : • - Tracé en plan • - Profil en long • - Profils en travers
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3 - Données Topographiques : Elles permettent de définir des points de croisements du profil en long et des lignes de niveau afin de pouvoir établir des chemins d’évacuation. Pour les routes existantes, les services opérationnels doivent être dotés de la règle de 3 mètres pour pouvoir quantifier les irrégularités de la surface de roulement où siège les eaux stagnantes. Cette évaluation qualitative et quantitative de la surface circulable permettra de localiser les sections nécessitant des réparations localisées à réaliser d’urgence ou à l’occasion de travaux de renforcement. Le mal façon ainsi quantifiées et identifier par la profondeur maximale et par l’étendu de la section constatée seront classées dans le nouveau manuel des dégradations de chaussée et de relevé visuel. OBJECTIFS : • Faire toutes les actions qui réduisent la lame d’eau ; • Evacuer rapidement les eaux de ruissellement ; • Eviter la formation des flaques d’eau stagnante (point bas localisé) • Réduire les infiltrations (joints, fissures, dépressions).. ETABLISSEMENT DU PROJET : a) Etablissement de Profils : La réduction de la lame d’eau est possible donc, en donnant au profil en travers la pente la plus forte conforme à l’instruction sur les caractéristiques géométriques des routes en rase campagne (IGRRC°. En effet, un exemple de formule, établie pour des chaussées en enrobés nous permet de mieux le constater. L’établissement du profil consiste à trouver le compromis entre la pente qui facilite l’écoulement et conforme avec l’instruction sur les caractéristiques IGRRC. Pentes du profil en travers : Routes revêtues Routes non revêtues 2 à 3% 3 à 5% 1.5 à 3% 3 à 5% 1.5 à 2.5% 3 à 5%
Relief Plat Vallonné Montagneux
4%
2,5%
2,5
4%
2,5
4%
4% Remarque : Les projeteurs doivent veiller à ce que l’effet des pentes longitudinales et transversales combinées, ne provoque ni écoulement lent (stagnation) ni écoulement intense (érosion).
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b) Réduction des infiltrations : On peut procéder par : • - les joints doivent être étanche (colmatage des joints longitudinaux de reprise ou de construction) • - imperméabilisation de la surface scellement des fissures • - rendre étanche les joints de construction • - Eviter les points bas. SURVEILLANCE ET ENTRETIEN : _ Reprofilage local pour éliminer les stagnations des eaux _ Nécessité de proposer une réfection profonde (ou renforcement) pour les cas dépassant l’entretien courant. _ Les macrofissures et joints doivent être obturés en profondeur _ Faïençage et microfissures : - Traitement des surfaces à l’aide d’un liant - Resurfaçage en couche mince
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2 - ACCOTEMENT ___________________________________________________________________________ POSITION DU PROBLEME : La lame d’eau d’épaisseur h, une fois drainée de la chaussée, ruisselle vers l’accotement et peut provoquer l’érosion ou la déstabilisation ce dernier. COLLECTE DE DONNEES : a) Reconnaissance du problème : • - Traces d’ornières • - Erosion régressive et déformabilité b) Collecte de données : 1 - Pente critique : En fonction des données météorologiques de la géométrie (local et de la nature des matériaux on pourra déterminer les pentes critiques (voir annexe II) 2 - Données relatives au projet : • - Tracé en plan • - Profil en long • - Profils en travers OBJECTIFS : Ä Limiter l’érosion et l’infiltration par les accotements et les joints de rive Ä Maintenir la stabilité mécanique par un drainage efficace en cas de stationnement
d’urgence des véhicules ; Ä Assurer la continuité du flux de ruissellement entre le revêtement et l’accotement et sur
l’accotement vers le fossé ou correct. Ä Eviter les points d’accumulation sur l’accotement PLAN D’ACTION POSSIBLE : On procède par aménagement de profils ou traitement et imperméabilisation de l’accotement. a) Etablissement du Profil : Le Catalogue des Structures Types pour les chaussées neuves (référence n° ) préconise des pentes de 4 à 5% pour l’accotement afin de favoriser le ruissellement vers le collecteur.
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4%
Cependant, cette pente ne devrait pas entraîner l’érosion du matériau de l’accotement. La valeur de la pente d’accotement doit être maîtrisée en fonction de la vitesse critique (voir annexe 2) pour contrôler les phénomènes d’érosion, de transport et de sédimentation. b) Imperméabilisation de l’accotement - Selon le Catalogue des Structures Types pour les chaussées neuves, la largeur revêtue de l’accotement dépend du trafic. Elle varie entre 0.75 m et 1.50 m. Plus cette largeur est grande mieux on protège les couches de la chaussée. C) Traitement de l’accotement Le traitement peut être effectué en : • Traitant l’accotement à la chaux ou au ciment ou avec un liant hydrocarboné ; • Dérasant les accotements non revêtues à un niveau légèrement inférieur à celui de la chaussée ; • Favorisant la végétation génératrice de l’évapotranspiration ; • Réalisant des pentes soignées. SURVEILLANCE ET ENTRETIEN : La surveillance porte sur les pentes, les points et les ornières. L’entretien éventuel consiste à : • • • •
traiter les ornières ; soigner les pentes dès l’apparition des désordres ; faucher la végétation pouvant faire obstacle au ruissellement ; sceler les joints ;
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COMMENTAIRES : Les dégradations qui surviennent à la route, peuvent trouver leur origine dans des accotements non correctement réalisés ou insuffisamment entretenus. Le risque est plus grand lorsque les matériaux les constituant sont moins élaborés, le réglage et le compactage sont insuffisamment assurés. Les accotements avec joints de rive constituent un aménagement efficace pour garantir la constance de la largeur revêtue en tout temps en s’opposant à l’épaufrement de la chaussée, mais toute défaillance dans la réalisation des joints risque de compromettre la stabilité du corps de chaussée aux premières arrivées de pluie. Cette défaillance se traduit généralement par le manque d’étanchéité joint/chaussé ” et joint/accotement. L’accotement revêtu est une solution qui mérite une attention particulière au moment de la mise en oeuvre pour éviter l’apparition d’un joint de bord dont l’ouverture peut prendre des valeurs importantes en fonction des sollicitations du trafic, de la variation qualitative des matériaux de la jonction accotement/chaussée et la variation réelle des pentes transversales de la couche de roulement et de l’accotement. Les accotements non revêtus peuvent résister à l’agressivité du trafic et aux aléas climatiques et jouer pleinement leur rôle de protecteur du corps de chaussée “ garde-corps ” s’ils répondent aux normes et aux bonnes pratiques en matière de choix de matériaux sélectionnés et de mise en oeuvre et d’entretien.
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2 - TALUS ___________________________________________________________________________ POSITION DU PROBLEME : La vitesse de ruissellement de l’eau à la surface du talus entraîne l’instabilité de celle-ci. En effet, l’eau peut acquérir une énergie suffisante pour arracher et entraîner les grains du sol en créant des ravines qui s’approfondissent d’une averse à l’autre. Par ailleurs, l’eau est à l’origine de la déstabilisation de masse du talus, soit en exerçant parallèlement à la surface du talus conduisant ainsi au phénomène de renardage. A cet effet, les entrées d’eau dans les talus doivent être évitées COLLECTE DE DONNEES : a) Reconnaissance du problème : L’existence de chemins d’érosion (griffes, ravines...) est un signe de l’action de l’eau sur la surface du talus. La présence des lentilles de glissement est une nette illustration de l’instabilité de terrain, pouvant parfois atteindre l’illustration de l’instabilité de masse. Les dépôts d’éboulement sur la chaussée sont des indices d’instabilités des talus voisins en amont.
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b) Collecte de données : 1 - Précipitations : Les données relatives aux précipitations et à leur fréquence doivent servir à l’évaluer l’urgence des interventions. 2 - Données relatives au projet : Elles indiquent la nature des sections traversées (déblai, remblai..), l’inclinaison, la hauteur des talus ainsi que les pentes (Tracé en plan, Profil en long, Profils en travers). 3 - Données à récolter sur le terrain : Elles consistent à rechercher les entrées d’eau, les sources permanentes et temporaire à l’endroit du problème. La campagne d’études géotechniques nous permet de distinguer les types de sol rencontré, leur sensibilité à l’eau et à l’érosion ainsi que leur résistance (c, φ). Elle permet aussi de savoir si le sol rencontre une nappe ou non. OBJECTIFS : • Assurer la stabilité mécanique des talus et assurer l’équilibre des terres amont • Réduire l’érosion et empêcher les glissements • Eviter les dépôts dans les système de drainage aval. PLAN D’ACTION POSSIBLE : Un projet de drainage de talus doit assurer la stabilité de ce dernier en limitant l’érosion, en réduisant les infiltrations, en rabattant la nappe et en captant les sources. 1) Lutte contre l’érosion a) La lutte contre l’érosion passe en premier lieu par assurer un bon talutage : - éventuellement atteindre le sol compact sans compromettre la pente de stabilité ; - éliminer les blocs rocheux instables ; - éviter des irrégularités de surface (cuvettes, bosses, saignées...). Pour les travaux neufs et les travaux d’élargissement de la plate-forme, la meilleure solution garantissant la stabilité contre l’érosion est d’adapter la technique du remblai excédentaire qui consiste à compacter une plate-forme plus large que prévu et il est procédé par la suite au talutage dans la limite des dimensions préconisées par le projet. b) Notons aussi que la lutte contre l’érosion passe par l’aménagement de descentes de talus souvent sous forme de cascades pour amortir la vitesse d’écoulement. (voir partie collecte des eaux).
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C) Pour les talus de grande hauteur (< 10m) , on doit aménager des risbermes ou des banquettes avec une contre pente afin d’accroître la sécurité vis à vis d’un glissement, et en vue d’empêcher les matériaux éboulis ou érodés d’atteindre la chaussée. Ce type d’aménagement doit assurer la continuité de l’écoulement vers un exutoire soit directement lorsque la topographie du site le permet sinon, par l’intermédiaire de descente d’eau et/ou d’ouvrages hydrauliques (buses, dalots, puisards). d) La limitation contre l’érosion peut également se faire par : - La recherche d’un compromis entre l’aménagement du talus à faible inclinaison et la vulnérabilité au glissement ; - En favorisant la végétation naturelle ; c’est un procédé économique de protection mais il va falloir contrôler cette végétation, pour qu’elle n’entrave pas à l’écoulement. e) Lorsque apparaît sur un talus de déblai une lentille de matériaux dont la stabilité n’est pas assurée compte tenu de la pente fixée à priori, et qui peut être compromise par les eaux de pluie, deux solutions sont envisageables : - Si les engins le permettent et si la taille de lentille de mauvais sol est importante par rapport à la taille du déblai, on pourra proposer la modification de la pente générale du talus ; - Sinon, la lentille doit être purgée sur une épaisseur de 2 m et des matériaux de meilleure qualité lui seront substitués. 2) fossé d crête : Un fossé de crête doit être prévu chaque fois qu’un déferlement d’eau venant de l’amont de la crête talus peut atteindre la crête ou qu’une accumulation d’eau peut se produire au sommet du talus. Ce type de fossé nécessite une attention particulière vue les conséquences qu’il peut avoir s’il n’est pas bien soigné et étanche : - un fossé de crête mal positionné ou mal dimensionné constitue un danger d’infiltration pouvant déstabiliser le talus. - Les vitesses d’écoulement dans le fossé de crête doivent être contrôlées par un choix judicieux de la pente pour éviter l’érosion ;
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-
La position du fossé de crête doit être telle que la ligne de glissement probable la plus défavorable du talus soit située entre la crête et le fossé. Fossé de crête
ligne de glissement
- La partie de terrain située entre la crête et le fossé doit être profitée avec une pente vers le fossé. - Instruire les riverains sur la nécessité du maintien en bon état de fonctionnement du fossé de crête. 3) Aménagement du pied du talus a) banquette de pied de talus : Avec une largeur allant de 1 à 3m et dotée d’une pente vers le fossé pour éviter la stagnation d’eau, la banquette du pied de talus contribue à la protection des dispositifs de drainage, et facilite le passage des engins d’entretien. b) Fossé de pied du talus : Il assure une double fonction de drainage : Vu cette double fonction, la surveillance et la maintenance de ce fossé es primordiale. 4) Captage des sources : Un talus noyé est en général un talus déblais qui rencontre une nappe phréatique permanente ou temporaire qui nécessite le captage des sources. Le cas d’une nappe permanente doit être signalé au cours de la reconnaissance géotechnique du tracé. Le projet du talus doit en tenir compte. La nappe temporaire qui se manifeste lors des fortes averses par des résurgences localisées ou par Suintement sur une certaine longueur de talus nécessite une intervention immédiate : - dans le cas de résurgences de source localisée, on procède au captage de cette source. Le drain sera dimensionné pour évacuer les débit maximum.
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b) dans le cas se suintement sur une certaine longueur du talus, et à différents niveaux, il faut apercevoir une des techniques suivantes : • - Les éperons drainants ; • - Un réseau de drains profonds sub-horizontaux ; • - Le rabattement par tranchées drainantes placée en amont du talus, au delà de la ligne de glissement potentielle : Pour plus de détails. La facilité de leur traitement provient aussi du fait qu’ils sont réalisés par un matériau d’apport normalement contrôlé et bien compacté. SURVEILLANCE a) Exécution : Lors de l’exécution d’un talus il est déconseillé d’utiliser les outils de terrassement munis de dents, ces outils laissent des sillons dans le sol, qui seront par la suite des amorces de ravins. Il faut que la pente soit la plus régulière possible, et que la surface soit lisse. Dans le cas des talus de déblai, il y a intérêt à procéder à la finition des talus au fur et à mesure de l’approfondissement. b) Entretien : Les systèmes de protection doivent être en bon état de fonctionnement. La végétation anti-érosive doit être suivie dans son développement, et empêchée ou limitée dans les systèmes de drainage. Les exutoires des drains de captage de sources ou de rabattement des nappes doivent être dégagés. Les parties du talus éboulées doivent être régulièrement réaménagées et confortées après avoir cherché les causes.
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Correction des ravins actifs par des constructions en pierres sèches et par des gabions si c’est nécessaire. Les banquettes doivent être dégagées des débris du terrain, de la végétation gênante et de tout obstacle s’opposant à l’écoulement des eaux. Les fossés de crête doivent faire l’objet d’une attention particulière. Les sédiments déposés par l’eau doivent être évacués dans un lieu approprié. COMMENTAIRES : Le gestionnaire du réseau routier devrait préalablement à la période pulvieuse s’assurer de l’état des talus et veiller à ce que : - la surface du talus soit régulière en sorte à éviter des écoulements préférentiels ou des accumulations et des infiltrations d’eau. Pour les routes existantes, ce travail de finition peut s’opérer à l’aide de moyens mécaniques appropriés, ou au moyen d’une main d’oeuvre dotée du petit matériel pour le réglage et le compactage. Pour les travaux neufs, les cahiers de charges doivent exiger des entrepreneurs la technique des remblais excédentaires ; - les pieds des talus doivent être convenablement protégés soit au moyen de fossés latéraux soit avec des cordons en maçonnerie conçus pour dévier les écoulements à l’extérieur de l’emprise ou vers un exutoire approprié ; - des études approfondies soient engagées pour les cas de résurgences importantes, de présence de la nappe ou d’amorce de glissements.
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DRAINAGE DU CORPS DE LA CHAUSSEE GENERALITES - COUCHE DRAINANTE - DRAIN EN ARRETE DE POISSON - TRANCHEE DRAINANTE TRANSVERSALE - TRANCHEE DRAINANTE LONGITUDINALE - ECRAN DRAINANT (EDRC)
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POSITION DU PROBLEME : Le drainage du corps de la chaussée a pour but de limiter, en durée et en quantité, la présence d’eau accidentelle pouvant former une nappe suspendue temporaire d’eau à l’intérieur du corps de la chaussée d’eu libre pouvant former une nappe suspendue temporaire à l’intérieur du corps de la chaussée. La présence de l’eau libre représente un danger pour la structure. Elle entraîne, en effet, une perte de portance due à l’augmentation de la teneur en eau dans la masse, des remontés de fines causant la contamination de couches en contact et le décollement et le désenrobage des couches liées. COLLECTE DE DONNEES : a) Reconnaissance du problème : La présence de l’eau dans le corps de la chaussée peut se manifeste par différents types d’indices et de dégradations :
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b) Données à collecté : Pour évaluer les infiltrations d’eau possibles on doit : • - dans le cas d’un projet neuf, repérer les infiltrations possibles pour les éliminer ; • - dans le cas d’une route existante recueillir les données relatives des couches constituant le corps de chaussée. En effet, l’eau peut provenir soit directement des précipitations, soit des inondations pouvant avoir lieu, ou encore des remontées des nappes et des franches capillaires. Le diagramme suivant résume les étapes préalables à l’établissement d’un plan d’action de drainage interne. Ainsi, si l’eau est parvenue aux différentes couches de la chaussée, elle suit les chemins de plus grande perméabilité, l’évaluation de la quantité d’eau à drainer passe par une estimation des infiltrations.
OBJECTIFS A ATTEINDRE : • Eliminer ou réduire les effets de l’eau accumulée dans la chaussée et dans le sol de fondation • Empêcher la nappe d’atteindre le niveau de la plate-forme • Intercepter les remontées capillaires • Eliminer les effets de bord • Capter et collecter les eaux infiltrées dans les terres pleins et aménagements annexes.
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PLAN D’ACTION POSSIBLES : Le drainage des eaux internes peut se faire par l’adoption de l’un ou de plusieurs systèmes suivants : Rappelons qu’il est nécessaire de respecter le principe de perméabilité croissante de haut en bas. - Couches drainantes. • - Tranchées drainantes (longitudinales et transversale). • - Drains en arrête de poisson. • - Ecrans drainants de rive de chaussée. Tous ces systèmes se caractérisent par un point commun qui est l’utilisation des matériaux drainants.
CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX DRAINANT [13]: a) Matériaux enveloppés dans un géotextile • - grave creuse 0/30 avec un E.S ≥ 50 passant à 2 mm < 10% • - enveloppés dans un géotextile (200 à 300 g/m²) anticontaminant. • - drain non enveloppé en béton poreux ou en PVC. b) Matériaux non enveloppés : u solution facile sur chantier :
• • • •
- grave routière 0/30 de granulométrie continue avec un E.S ≥ 50 passant à 2 mm < 10% pour le drain en béton poreux “ 2 mm < 15% “ “ “ PVC - drain en béton poreux ou en PVC dont il est conseillé d’envelopper dans un géotextile.
u solution élaborées est plus coûteuse (application des règles de TERZAGHI)
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4 - COUCHE DRAINANTE ___________________________________________________________________________ • • • •
- le matériau doit vérifier : D15/D85 > 5 non contamination D15/d15 > 5 pouvoir drainant D60/D10 < 20 pour éviter de la dégradation à la mise en oeuvre.
avec Dx maille du tamis qui laisse passer x% du matériau drainant. dy “ “ “ “ y% “ “ à drainer. Le LPEE propose un tout-venant 0 / 40 ou 0 / 60 ou un matériau à granulométrie serrée 20 / 40 [11] Remarque : En traçant les courbes granulométriques des GNF et GNT proposées par le C.S.T Marocain il s’est avérée que les GNF ne peuvent drainer les GNT car il ne répondent pas aux critères des TERZAGHI. DEFINITION : La couche drainante est un tapis de matériaux drainants supportés par le sol de fondation ou éventuellement par la couche de forme convenablement profilés. Le rôle de la couche drainante est d’évacuer l’eau vers le fossé collecteur. DIMENSIONNEMENT : Dimensionner une couche drainante revient à déterminer son épaisseur H. Elle doit satisfaire à certains critères à savoir : Epaisseur suffisante pour que la frange capillaire n’atteigne pas la couche supérieure. Epaisseur compatible avec la portance exigée pour supporter les contraintes du trafic. Epaisseur ayant un minimum de 20 cm pour des raisons des mise en oeuvre et de rétention capillaire.
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Remarque : Si le niveau de l’eau par rapport au niveau inférieur de la couche drainante. DOMAINE D’APPLICATION : Les couches drainantes peuvent être utilisées : • sous les accotements, avec un exécution dans le fossé latéral, pour drainer les eaux infiltrées à travers l’accotement. • sur toute la largeur de la chaussée, s’il y a risque de remontées capillaires, dans ce cas la couche drainante fait office d’écran capillaire, protégeant le corps de chaussée. Dans le cas où l’eau libre s’accumule, la couche drainante doit être connectée au fossé latéral. • Lors des travaux d’élargissement pour assurer une continuité du drainage interne • Aux points bas du profil en long où il y a risque d’accumulation des eaux. • Au niveau du passage déblai - remblai ou profil mixte. SURVEILLANCE ET ENTRETIEN : Ä Les fossés et les exutoires doivent être entretenus pour éviter, la stagnation d’eau entraînant
le mauvais fonctionnement de la couche drainante. Le niveau d’eau dans les fossés ne peut atteindre le niveau des exutoires pour éviter l’alimentation en eau du corps de chaussée (fonctionnement inversé). Ä Evaluation continue du bon fonctionnement de la couche drainante en observant les débits des exutoires.
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5 - DRAIN EN ARRET DE POISSON ___________________________________________________________________________ DEFINITION : Le drain en arrête de poisson est une tranchée transversale placée dans l’accotement reliant le corps de chaussée au fossé latéral. Cette technique dérivée du drainage par tranchées drainantes transversales. Elle est largement utilisé au Maroc dans les cas de renforcement des routes anciennes par une G.N.T. Les drains sont placés en quinconce de part et d’autre de la chaussée et souvent distant souvent de 20m. DOMAINE D’APPLICATION : Sous les accotements dans le cas : • - d’un renforcement d’une chaussée existante. • - d’un élargissement. OBJECTIFS A ATTEINDRE : _ Evacuer l’eau infiltrée dans le corps de la chaussée qui se trouve piégée entre l’ancienne chaussée moins perméable et l’accotement ; _ Assurer la continuité du drainage interne. Cette technique est un moyen curatif qui devrait accompagné d’une action préventive d’imperméabilisation pour limiter les infiltrations. DIMENSIONS : Le manuel de renforcement des chaussées revêtues définit les conditions d’utilisation des drains en arrête de poisson. Un exemple de vue en plan et de profil en travers se présente comme suit :
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Vue en perspective d’un exemple de drain en arrête de poisson 26
Les dimensions à donner aux drains en arrête de poisson sont les suivantes : • - 40 cm de largeur • - dans le cas d’un renforcement, ils doivent empiéter dans l’ancienne chaussée de 0,50 à 1m • - la distance entre deux drains successifs est souvent 20m. • - la profondeur h du drain de l’épaisseur du renforcement et de celle du matériau de couverture de l’ancienne chaussée. SURVEILLANCE ET ENTRETIEN : Ø Pour le raccordement avec un fossé, il faut veiller à ce que l’exutoire des drains soit bien dégagé, et le fossé aussi profond que possible, de façon à ne pas introduire dans la chaussée, les eaux collectées. Ø Les exutoires doivent toujours être apparents.
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6 - TRANCHEE DRAINANTE TRANSVERSALE ___________________________________________________________________________ DEFINITION : C’est une saignée réalisée dans le sol de fondation à travers toute la largeur de la chaussée pour capter les eaux infiltrées dans le corps de la chaussée. Elle peut être perpendiculaire ou en biais, et doit être munie d’un exutoire dans un système d’écoulement naturel. DOMAINE D’APPLICATION : La tranchée drainante transversale peut être prévue : _ dans les points bas du profil en long ; _ au pente longitudinale trop longue ; _ Elargissement de plate-forme ; _ Profil mixte. _ changement de dévers. OBJECTIFS A ATTEINDRE : • accélérer le captage et l’évacuation des eaux dans les points bas du profil • minimiser la longueur du chemin de l’écoulement lorsque la pente longitudinale dépasse la pente transversale.
EXECUTION : 1) Implantation de la tranchée ; 2) ouverture de la fouille aux dimensions prévues et avec la pente compatible au niveau des fossés ou de l’exutoire dans le système d’écoulements naturel ; 3) équiper la tranchée avec les éléments drainants prévus ; 4) placer et compacter le matériau drainant ; 5) raccordement avec le corps de chaussée et restauration de celui-ci ; 6) aménager l’exutoire. 28
7 - TRANCHEE DRAINANTE LONGITUDINALE ___________________________________________________________________________ DEFINITION : La tranchée drainante longitudinale est une tranchée exécutée au bord de la chaussée, remplie de matériaux drainant et éventuellement d’un drain servant à la collecte des eaux. Elle est munie d’un système d’évacuation des eaux collectées vers un système d’écoulement naturel. OBJECTIFS A ATTEINDRE : Ä Capter les eaux évacuées latéralement par la couche drainante et les eaux infiltrées à travers
les accotements et bermes centrales ;
tranchée drainante en pied de talus
DOMAINE D’APPLICATION : Les tranchées draintes peuvent être prévues dans les cas suivants : • Lorsque l’emprise de la route est étroite et on ne peut pas exécuter des fossés latéraux profonds; • Sous les fossés revêtus ; • Lorsque la pente du profil en long est faible. CONSTITUTION ET DIMENSIONS : Les schémas ci-dessous présentant deux exemples de tranchées drainantes longitudinales : 1) Exemple avec filtre sans géotextile.
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Les dimensions sont à déterminer en fonction des débits à collecter Pour un bon fonctionnement de l’ouvrage, il faut placer le tuyau au dessous de la couche drainante, si les conditions de l’exutoire le permettent. Les tranchées drainantes sont munies de chambres de visite où débouchent les eaux vers des fossés ou collecteurs enterrés. EXECUTION : Lors de la réalisation des travaux, les dispositions suivantes sont observer : • Fouilles sont à exécuter à sec ; • Toute élément de tuyau ou de matériau drainant (filtre) ne peut être utilisé dans la tranchée ; • Drains construits de l’amont vers l’aval pour éviter la contamination par les eaux superficielles; • Pour éviter d’écraser le tuyau, le matériau filtrant est mis en couches minces et compacté à la main jusqu’à la hauteur de 30 cm au dessous de la génératrice supérieure du tuyau au delà de laquelle on utilise un engin mécanique léger.
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8 - ECRAN DRAINANTE DE RIVE DE CHAUSSEE (EDRC) ___________________________________________________________________________ DEFINITION : L’écran drainant de rive de chaussée (EDRC) est une tranchée drainante étroite à parois minces verticales remplie d’un matériau drainant. Les éléments constitutifs sont soit préfabriqués soit élaborés sur chantier. OBJECTIFS A ATTENDRE : - protéger le corps de chaussée contre l’effet de bord par succion capillaire; - captage des eaux excédentaires du corps de chaussée. DOMAINE D’APPLICATION : Un EDRC joue le rôle d’un écran capillaire, en effet, si l’on interpose en rive de chaussée un écran drainant celui-ci va entraver l’immigration des eaux par succion depuis les zones à forte humidité (accotements) vers les moins humides (sol de fondation) donc il permet d’éviter l’effet de bord. Ainsi il peut être utilisé dans les cas suivants : - La connotation de fortes déflexions et affaissements de rive par rapport à ceux de l’axe est un signe d’un effet de bord. - La résurgence d’eau chargée de fines en est un autre. L’emploi d’un EDRC s’impose selon le type de route, le type de sol et le climat : - Lorsque la solution de l’imperméabilisation des accotements ne peut pas être envisagée ; - lorsque le sol de fondation est en déblai ou au voisinage du terrain naturel. DISPOSITION CONSTRUCTIVE :
CR : couche de roulement CB : couche de base CF : couche de fondation
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CONSTITUTION ET DIMENSIONS : a) EDRC en matériaux drainants :
• • • • •
H = 1.00 à 1.20 m L = 0.15 m minimum = 0.25 m maximum D : diamètre du drain collecteur = 50 mm recouvert de fentes de largeur de 0.9 à 2 mm
matériau pour l’âme : • - D90 ≥ 0.1 mm • - teneur en particules inférieures à 0.02 mm < 3% Si la teneur en particules inférieures à 0.02 mm est compris entre 3 et 6% il faut avoir D40 / D 90 < 5 b) EDRC Géocomposite 1) EDRC à âme en polyéthylène ou polypropylène entouré d’un géotextile avec une cunette étanche à la base du drain PVC. 2) EDRC à âme drainante en géotextile associée à un collecteur, le tout enveloppé dans un filtre géotextile. les dimensions sont : • H de 0.50 à 1.00 m • L 0.02 à 0.25 m EXECUTION : • excavation de la tranchée et des exécutoires, aux points bas, par des engins mécaniques, appropriés. • mise en place du tuyau dans le fond de la tranche et aménagement des exécutoires; • pose de l’écran en matériaux drainant ou en géocomposite plaqué contre la rive de la chaussée. • remblayer la tranchée et compacter le remblai. • imperméabilisation du dessus de l’écran.
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COLLECTE DES EAUX - FOSSE NON REVETU - FOSSE REVETU - FILETS D’EAU - AVALOIR
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POSITION DU PROBLEME : • L’eau qui ruisselle trop rapidement sur les surfaces terrassées les érode et déchausse le bord du revêtement ; • L’eau qui stagne provoque des éclaboussements et forme des flagues en hiver ; • L’eau qui s’infiltre réduit la capacité portante de la chaussée et colmate les systèmes de drainage interne par les particules fines qu’elle entraîne ; • L’eau qui stagne sur l’accotement - réduit la portance de ce dernier ; - conduit à la formation des ornières ; - s’infiltre vers le corps de la chaussée. OBJECTIFS : La collecte des eaux est nécessaire pour éviter : • L’accumulation d’eau superficielle • Les infiltrations dans le corps de chaussée, les accotements et les sols de fondations
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OBJECTIFS A ATTEINDRE : • Conduire les eaux de l’emprise de la route vers l’exutoire, naturel ou aménagé, dans un délai convenable en maîtrisant les débits, afin d’éliminer et de diminuer le danger qu’elles constituent pour la route ; Plusieurs ouvrages sont utilisés pour répondre à ces objectifs, à titre d’exemple en cite : • • • •
- fossé revêtu ou non ; - canalisations enterrées ; - caniveaux ; - filets d’eau en surface ou avec tuyau souterrain et avaloirs ;
Pour calculer le débit que peut transiter un ouvrage de collecte, on utilise entre autre la formule de MANNING - STRICKLER.
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9 - FOSSE NON REVETU ___________________________________________________________________________ DEFINITION : Le fossé non revêtu est un fossé creusé en pleine terre avec une section de géométrie déterminée compatible au débit d’eau à évacuer.
DOMAINE D’APPLICATION : • pied de talus de remblai. • pied de talus de déblai. • terrain naturel. DIMENSIONS :
Soit p la pente de l’écoulement.
I (m) 1.00 1.5
h (m) 0.46 0.69
Q (l/s) 1759 p½ 5187 p½
1.00 1.50
0.67 1.00
2867 p½ 8402 p½
Commentaires Les fossés non revêtus ont les avantages suivants : • • • •
- facilité d’exécution par les engins mécaniques ; - facilité d’entretien “ “ “ “ ; - plus sécuritaire vis à vis des usagers ; - moins cher
Ils présentent toutefois quelques inconvénients : • - capacité d’évacuation limitée par rapport aux autres formes ; • - infiltrations possibles à travers l’ouvrage ; • - dans le cas ou h est petite il n’y aura pas possibilité de drainage des couches de la chaussée ; • - attaqués par l’érosion si la pente est forte.
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SCHEMA REPRESENTATIF :
DIMENSIONS : Soit p la pente de l’écoulement b (m) 0.50
B (m) 1.50
h (m) 0.50
Q(I/s) . 5100.p ½
Commentaire : Le fossé trapézoïdal a les avantages suivants : • - peut drainer les couches de la chaussée s’il est proche de celles-ci ; • - économique ; • - une capacité relativement importante ; • - facile à entretenir et à élargir le cas échéant. Parmi ses inconvénients on cite : • - infiltrations possibles vers le corps de la chaussée • - attaqué par l’érosion si la pente est forte. SURVEILLANCE ET ENTRETIEN : • Il faut procéder à l’entretien et le curage de tels fossés avant les saisons pluviales. L’entretien consiste à recalibrer le fossé
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• S’il y a risque d’érosion dû à une forte pente longitudinale (généralement à partir de 3,5%) on a intérêt à couper le fossé en petits barrages pour ralentir les vitesses, ou à revêtir le fossé (voir partie généralités) :
COMMENTAIRES : • Si l’emprise de la route est large il y a intérêt à prévoir des fossés larges de pente aussi faible que possible pour diminuer la vitesse de l’écoulement. • Le fossé trapézoïdal présente un danger pour l’usager dans le cas d’un stationnement accidentel ou provisoire. • Il faut traiter d’un façon particulière un fossé dont le fond est érodé.
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10 - FOSSE REVETU ___________________________________________________________________________ SCHEMA REPRESENTATIF :
le revêtement est en : • - béton • - enduit asphaltique • - perré DOMAINE D’APPLICATION : il est recommandé dans les zones érodables de : • - S’assurer qu’il n’y a pas de fuite • - S’assurer qu’il n’y a pas d’érosion sous le revêtement. DIMENSIONS : • Soit p la pente de l’écoulement I (m)
h (m)
Q (l/s)
1.00 1.5
0.125 0.69
578 p½ 1699 p½
1.00 1.50
0.20 0.3
1230 p½ 3627 p½
Remarque Le fossé triangulaire revêtu a les avantages suivants : • - facilité d’exécution ; • - favorable à l’aspect sécurité ; • - limite les infiltrations ; • - entretien facile ; • - non érodable. Parmi ces inconvénients : • - coûteux ; • - ne peut pas intercepter les eaux internes de la chaussée.
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SCHEMA REPRESENTATIF : B
h b Revêtement en : • - perrés, pavés ou moellon ; • - maçonnerie ; • - béton préfabriqué ou coulé sur place ; • - en produit bitumineux. DOMAINE D’APPLICATION : Dans les zones érodables de : • - pied de talus de déblai ; • - pied de talus de remblai. DIMENSIONS : • Soit p la pente de l’écoulement b(m) 0.50
B(m) 1.50
h(m) 0.50
Q(I/s) 1220 p ½
Remarque : Le fossé trapézoïdal revêtu a les avantages suivants : • - forte capacité ; • - entretien aisé ; • - évite l’érosion ; • - éliminer les infiltrations vers la chaussée. Parmi ses inconvénients : • - coûteux • - ne peut pas recueillir les eaux infiltrées dans la chaussée ; • - présente un danger pour les usagers hors d’un stationnement accidentel.
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RECOMMANDATIONS : L’instruction de la DRCR préconise : • - pour les fossés non revêtus une hauteur de 0.50 m au minimum. • - les fossés revêtus du bord de la chaussée doivent être exécutés sur une tranchée drainante longitudinale. La pente longitudinale doit être suffisante pour éviter la stagnation et le dépôt (minimum 1%) pour satisfaire à la condition de l’autocurage.
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13 - FILETS D’EAU ___________________________________________________________________________ DEFINITION : Ce sont des éléments de collecte des eaux de ruissellement placés le long du revêtement. Ils doivent guider sur de courtes distances les eaux superficielles vers des ouvrages de capacité supérieure. Il peuvent faire partie du revêtement ou constitués de matériaux différents, préfabriqués en béton, coulés sur place ou en pavage. ETABLISSEMENT DU PROJET : 1°/ FILET D’EAU EN BETON :
DIMENSIONS : Types A B C D E
Dimensions (en cm) a c h 50 5 3.5 75 7.5 5 100 10 6 20 10 0 20 3 2
On peut retenir b = 3h. Rq Les trois premiers types sont coulés sur place et les autres préfabriqués. Pour ces derniers, la longueur des éléments préfabriqués est de : • - 1.00 m pour les filets d’eau posés en alignement droit • - 0.50 m pour les filets posés en courbe. DOMAINE D’APPLICATION : Création d’un filet d’eau en bord de plate-forme, ou à l’intérieur d’un ouvrage plus important revêtu. Il sont utilisés en général dans les zones urbaines ou pour des sections en déblai étroites.
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EXECUTION : • pentes des filets d’eau d’au moins 0.8% (0.4% comme limite) pour éviter la stagnation ; • lorsque la pente longitudinale de a chaussée est inférieure à cette valeur , on doit essayer de donner au filet d’eau un profil en zigzag pour avoir une pente suffisante ; • dans tous les cas, le décrochement de 1 ou 2 cm par rapport à la chaussée nous permet ceci. Remarque : On note que ce type d’ouvrage présente l’avantage d’être favorable à l’aspect sécurité, d’entretien facile et évite l’infiltration et l’érosion. Cependant, sa capacité est faible et il nécessite un entretien fréquent (la moindre obstruction peut dévier l’écoulement). II°/ FILET D’EAU EN ASPHALTE : Les filets d’eau en asphalte coulé ont 0.20 m de largeur et 3 à 5 cm d’épaisseur. La composition de l’asphalte coulé, répond aux caractéristiques suivantes : • - teneur en liant 8 à 12% • - pénétration du liant 50 au maximum • - matériaux utilisés (sable, pierrailles, filler) III°/ FILET D’EAU EN BLOCS ASPHALTIQUES : Les blocs doivent être taillés et mis en place avec beaucoup de précautions pour assurer l’écoulement des eaux tout en assurant l’autocurage et éviter de s’infiltrer à travers les joints : Les dimensions des blocs pour filets d’eau sont les suivants : Types A B
dimensions (cm) Largeur Longueur 12,5 à 12,7 30,4 à 30,6 14,8 à 15,2 29,8 à 30,2
épaisseur : 50 mm (± 2mm)
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IV°/ AUTRES FORMES DE FILETS D’EAU :
EXECUTION : • Imperméabilité l’accotement • Soigner le raccordement filet d’eau / terrain naturel en ménageant un léger décrochement. • S’assurer que l’accotement ne constitue pas un obstacle au cheminement de l’eau vers l’ouvrage. SURVEILLANCE ET ENTRETIEN : Les filets d’eau sont des éléments dont l’entretien est facile, mais encore faut-il le faire régulièrement. Il consiste à : • - Dégager les éléments pouvant faire obstacle à l’écoulement (manuel ou mécanique) • - Traiter et entretenir les accotement au cas où ils empêchent l’eau de couler vers le filet d’eau • - Maintenir le filet d’eau (remplacer les parties défaillantes). DEFINITION : Un avaloir est un ouvrage qui permet à l’eau s’écoulant sur la chaussée (le plus souvent le long d’un filet d’eau) de descendre dans un ouvrage situé à un niveau inférieur et généralement enterré (collecteur, buse de traversée...).
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SCHEMA REPRESENTATIF :
ROLE : Les fonctions principales d’un avaloir sont les suivantes : _ _ _ _ _ _
capter toute l’eau superficielle de l’écoulement ; descendre l’eau à un niveau inférieur ; faciliter l’engagement de l’eau dans l’ouvrage suivant ; arrêter les déchets importés par l’eau ; laisser les particules fines se déposer (décantation) ; éviter la remontée d’effluves d’un réseau d’assainissement unitaire grâce à la mise en place d’un siphon.
L’avaloir peut être au même niveau que la chaussée il est alors recouvert d’une grille métallique destinée à permettre le passage des véhicules et d’arrêter les corps étrangers. Il peut être aussi encastré dans une file de bordures de trottoir, et de toute façon il doit assurer sa fonction sans atteinte à la sécurité des usagers. DIMENSIONS : Les avaloirs ont une ouverture minimale de 30 cm pour les route à faible pente, et 40 cm pour les autres cas. Rq : Il faut tendre à diminuer son agressivité tout en veillant : • - au bon fonctionnement de l’ouvrage ; • - à ce qu’il soit visible ; On peut rendre l’avaloir favorable à l’aspect sécurité en : • - diminuant la hauteur des murets de retenue des terres ; • - évitant les parois verticales ; • - soignant les orientations des grilles.
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SURVEILLANCE ET ENTRETIEN : L’entretien courant à maintenir et à améliorer toutes les fonctions de l’avaloir. Il consiste à : • dégager les grilles ; • veiller à l’orientation des grilles (grilles plates et carrées avec fentes orthogonales au sens de la circulation) ; • nettoyer le fond de l’avaloir (dépôts évacués) ; • surveiller le fonctionnement en période pluvieuse. L’entretien peut avoir comme objectif, l’amélioration du fonctionnement de l’avaloir par l’exécution de modification limitées : • reprise du cheminement d’eau (fraisage d’excédent d’enrobé) ; • abaissement de la tête de l’avaloir ; • élargissement de l’entonnement ; • nettoyage de la grille en cas de dépôts importants ; • stabilisation des surfaces de l’écoulement.
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15 - DESCENTES DE TALUS ___________________________________________________________________________ POSITION DU PROBLEME : L’eau collectée en haut des talus et au bord de la chaussée doit rejoindre le système d’assainissement qui borde la route. DEFINITION : Une descente d’eau de talus est un ouvrage préfabriqué on coulée sur place sur la surface du talus ou enterré, qui permet l’acheminement des eaux pluviales vers le système d’évacuation. Il existe deux types :
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DOMAINE D’APPLICATION : A la sortie d’une buse au d’un dalot ; Aux points de raccordement du fossé de crête à l’exutoire ; Associés aux filets d’eau et aux fossés latéraux pour diminuer la charge lorsque le terrain le permet et lorsque les contraintes financières et les terrains disponibles ne sont pas favorables pour des dimensions plus larges de ces ouvrages. ENTRETIEN COURANT : • nettoyage et maintenance ; • surveillance de l’entonnoir pour voir si toute l’eau s’y écoule au lieu de prendre un autre chemin ; • remplacement des éléments préfabriqués cassés.
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OUVRAGES DE FRANCHISSEMENT
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POSITION DU PROBLEME : Les route coupent des cours d’eau permanent ou saisonniers (oueds, thalwegs...). Ces points d’intersection constituent les points les plus dangereux, ils conduisent souvent soit à la destruction de la voie, soit à sa submersion et dans des cas à l’interruption de la circulation, ou la diminution de la vitesse. COLLECTE DE DONNEES : a) Reconnaissance du problème : Pendant la saison pluviale, des petits ruisseaux d’eau s’établissent au bord de la chaussée ou traversent celle-ci. Pendant les averses, un nombre important des routes nationales sont impraticables à causes des crues qui conduisent à des coupures de circulation. b) Collecte de données : • - données topographiques pour implanter correctement l’ouvrage • - hauteur d’eau à l’amont et à l’aval • - type d’entrée. • - la rugosité des parois. • - longueur de l’ouvrage. • - pente de l’ouvrage. • - type d’ouvrage. OBJECTIFS A ATTEINDRE : - Le rétablissement des écoulements naturels sans danger ni pour la route ni pour l’usager. - établir les traversées des eaux collectées. Les buses et dalots sont généralement les ouvrages les plus utilisés. DEFINITION : Ce sont des petits ouvrages hydrauliques qui permettent à l’eau de franchir la route, en passant au dessous de celle-ci. Les buses sont de forme circulaire, en béton armé ou en métal, alors que les dalots sont de forme rectangulaire, cadres ou portiques, également en béton armé. ETABLISSEMENT DU PROJET : Le dimensionnement d’un ouvrage de franchissement dépend, comme il a déjà été signalé, du niveau de l’eau à l’amont et à l’aval de l’ouvrage. La méthode de DELORME permet d’obtenir un prédimentionnement de l’ouvrage (voir annexe VIII).
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1) Sortie noyée (écoulement en charge) : C’est le cas ou le niveau à l’exutoire immédiat de l’ouvrage dépasse le bord supérieur de l’ouvrage. L’écoulement se fait alors par surélévation du niveau amont.
2) Sortie dénoyée (écoulement en charge) : C’est le cas où la hauteur amont du plan d’eau dépasse 1,25 D avec D hauteur du dalot (resp diamètre de la buse). La sortie est libre.
3) Sortie dénoyée et écoulement à surface libre : Dans ce cas la hauteur d’eau amont est entre D et 1,25D
4) Ecoulement à surface libre : C’est le cas où l’entrée et la sortie sont libres, il s’établit alors un écoulement à surface libre.
Pour plus de détails voir partie généralités. DOMAINE D’APPLICATION : Les buses sont généralement utilisées dans les sections où l’on dispose d’une épaisseur de remblai suffisante (0.80 m minimum). Ils doivent avoir un diamètre minimal de 80 cm exigé par l’entretien, et dépassent rarement 120 cm. Les dalots sont utilisés là où l’on ne dispose pas de remblai suffisant pour l’utilisation d’une buse, et lorsque les débits à évacuer sont élevés (> 10m3 /s)
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SURVEILLANCE ET ENTRETIEN : • • • • •
dégagement des extrémités en enlevant les matériaux d’obstruction nettoyage et curage de l’ouvrage en dégageant les dépôts. réfection d’étanchéité lutter contre l’érosion en amont et en aval de l’ouvrage en aménageant des entrées et sorties adéquates (entrées avec mur en aile, sorties en gabions...)
RECOMMANDATIONS : Il est préférable parfois d’utiliser une batterie de buses ou de dalots si le lit est large.
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Séminaire sur le drainage et l’assainissement des chaussées Intitulé de la communication : Présentation du guide de drainage routier Nom et prénom : Afechkar Mohamed - service recherche - CNER
Résumé L’eau, source de vie, constitue pour la chaussée et ses annexes un élément néfaste qui a souvent un rôle très important dans le processus de dégradations des chaussées. L’accumulation d’eau sur la chaussée est dangereuse non seulement pour sa structure mais encore pour la sécurité de la circulation ; en effet, l’adhérence de la route est fortement diminuée tandis qu’apparaissent des risques d’aquaplanage. L’eau interne peut engendrer une perte de portance du sol support due à une augmentation de sa teneur en eau ou une chute des caractéristiques des matériaux du corps de chaussée. La lutte contre les conséquences néfastes engendrées par l’eau sur les chaussées, doit se faire en établissant un système de drainage efficace. Or pour être efficace, un tel projet nécessite un bon choix des dispositifs drainants, une bonne exécution et un entretien courant. C’est pour cette raison qu’il a été jugé opportun d’élaborer un guide pratique de drainage regroupant un certain nombre de techniques avec des recommandations pour l’exécution, l’entretien et le maintien du bon fonctionnement du système de drainage.
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CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS : Durant les dernières décennies, le projeteur accorde, au dimensionnement des couches de chaussées plus d’importance au critère de portance qu’au système de drainage. Cependant, diverses expériences ont montré que la pérennité et le niveau de service d’une chaussée dépend globalement du fonctionnement de son système de drainage. Toutefois il s’avère nécessaire qu’un projet de drainage soit basé sur, des calculs et des dimensionnements propres aux différents dispositifs, une bonne exécution et un entretien courant, pour s’assurer de son fonctionnement. Donc pour améliorer les pratiques en cours, on peut tirer un certain nombre d’enseignements, à savoir : 1) En matière de drainage, l’économie n’est pas à rechercher dans la réduction du coût des travaux. Il faut tenir compte des effets d’un mauvais drainage sur le comportement des chaussées et sur le coût d’entretien nécessaire pour maintenir la qualité du service attendue par l’usager. 2) Sur le réseau routier existant, il serait recommandé de définir des programmes d’amélioration de l’assainissement préalable aux opérations d’entretien et de renforcement. 3) Le principe du drainage interne consiste à évacuer les eaux infiltrées dans le corps de la chaussée, or cette eau une fois éliminée, il faut l’empêcher de revenir. On peut songer à favoriser les stratégies de reprofilage ou de traitement et imperméabilisation des surfaces. 4) La lutte contre le colmatage peut-être faite par usage de géotextiles donnant de bons résultats (exp : drains en arrête de poisson..), ceci en tapissant la tranchée drainante du géotextile. Il y a lieur de garder un équilibre entre la perméabilité et le risque de contamination. En général, pour les sols fins on adopte de faibles perméabilités pour le géotextile, pour les sols granulaires uniformes et sans fines on adopte des perméabilités très élevées. On note aussi les facilitées de mise en ouvre et de construction lors d’utilisation du géotextile. 5) Pour tout système de drainage utilisé, il est toujours impératif de garder l’exutoire bien dégagé, débouchant au dessous du niveau d’eau du fossé. 6) Les systèmes de drainage doivent être conçus de manière à simplifier au maximum leur surveillance et leur entretien (chambres de visites, éléments d’évaluation....). 7) La technique des écrans drainants est à expérimenter au Maroc, pour évaluer ses avantages et justifier économiquement son utilisation dans le contexte national en s’inspirant des expériences Belges et Françaises.
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8) Le choix d’un ouvrage de drainage devra tenir compte : • • • •
- De la sécurité de l’usager ; - De l’entretien et exploitation ; - Du dimensionnement mécanique ; - De conditions économiques.
9) En ce qui concerne les matériaux drainants, les structures de chaussées avec GNA ou GNB sur GNF ne sont pas autodrainables. En effet, et malgré la perméabilité croissante du haut en bat, elles ne satisfont pas au critère de TERZAGHI. 10) Une attention particulière sera portée sur les dispositifs de drainage en cas de renforcement ou d’élargissement de chaussées existantes.
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INSPECTION ET SURVEILLANCE
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POSITION DU PROBLEME : L’inspection a pour objet de contrôler périodiquement les systèmes de drainage et ses dépendances afin d’évaluer son efficacité et de détecter toute détérioration susceptible de porter atteinte au bon fonctionnement du drainage. COLLECTE DE DONNEES : a) Reconnaissance de problème : les inspections doivent être organisées de la manière suivante : n Une première inspection avant les pluies pour assurer le bon fonctionnement du système de
drainage existant (curage, entretien....). n Une deuxième inspection pendant les pluies afin de déceler les anomalies et les défaillances constatées (stagnation, débordement, mauvais condition d’écoulement...) n une troisième inspection après la saison des pluies pour localiser les défaillances et anomalies en vue de programme les interventions à entreprendre. b) Objectifs • Assurer un drainage efficace ; • Créer un système d’inspection permanent et organisé ; Préconiser l’entretien adéquat pour chaque partie des ouvrages à drainer ; PLAN D’ACTION POSSIBLE La visite par temps des pluies est la méthode de reconnaissance la plus utile, car elle permet de percevoir immédiatement les problèmes liés au cheminement de l’eau et les conditions de fonctionnement des ouvrages. A cet occasion on va constater les défaillances suivantes : • pour la chaussée : stagnation d’eau, cheminement longitudinaux ; • pour les accotements : stagnation, érosions ; • pour les ouvrages longitudinaux : présence ou non d’ouvrages, écoulement assuré ou non, obstacles, sens d’écoulement points hauts, points bas.... • pour les ouvrages enterrés : différents raccordements, obstructions des buses (transversales ou longitudinales), stagnation par manque d’ouvrages, tête s de buses.... • pour l’environnement immédiat de la chaussée : venues d’eau extérieurs (talwegs, voies adjacentes, drainage agricole), présence d’eau aux abords de l’emprise (sources....).
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Il est impératif de compléter cette reconnaissance par d’autres éléments : • • • • • •
résurgences sur chaussées accotements surélevés ou non section en déblai ou en remblai relevé des dégradations ponctuelles de la chaussée analyse des accidents de la route exploitation des mesures de déflexion pour apprécier la portance de la chaussée.
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