01-Assainissement Routier (Principe de Base)

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Assainissement routier Document réalisé par B. KERLOC'H 1

ASSAINISSEMENT ROUTIERASSAINISSEMENT ROUTIERASSAINISSEMENT ROUTIERASSAINISSEMENT ROUTIER

LES PRINCIPES DE BASE DE L’ASSAINISSEMENT ROUTIER


LES OBJECTIFS DE L’ASSAINISSEMENT ROUTIER

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LES OBJECTIFS DELL’’ASSAINISSEMENT ROUTIER

Définition de l’assainissement routier :Ensemble des dispositifs constructifs contribuant à assainir la route dans quatre

domaines à savoir :- la collecte et l’évacuation des eaux superficielles dans l’emprise de la route ;- le rétablissement des écoulements naturels ;

- la collecte et l’évacuation des eaux internes c’est-à-dire le drainage ;

- la protection de la ressource en eau.

L’assainissement d’une voie routière doit régler plusieurs types de problèmes posés par l’eau :

- La création de la route perturbe les écoulements naturels. Il faut donc les rétablir,

- Ces écoulements servent souvent d’exutoires aux eaux de plate-forme. Leurs débits seront donc augmentés et les risques de pollution accrus. Ces impacts doivent être évalués et corrigés si nécessaire par des moyens appropriés,

- Les eaux recueillies par la plate-forme doivent également être collectées et évacuées. Il faut donc dimensionner l’ensemble du réseau de recueil des eaux de plate-forme.


LES ENTREES D’EAU


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LES SORTIES D’EAULes sorties d’eau sont beaucoup moins rapides que les entrées car la

perméabilité du sol est souvent inférieure à celles des couches de chaussées.

La perméabilité des sols varie (en moyenne):10-2 m/s pour les graviers 10-4 m/s pour la craie

10-5 m/s pour les sables 10-7 à 10-8 m/s pour les limons

10-10 m/s pour les argiles



L’IMPORTANCE DE L’ASSAINISSEMENT

Trois grands principes doivent toujours être présents à l'esprit lors de l'étude d'assainissement d'un projet.– La sécurité de l'usager : Il faut éviter l'accumulation d'eau sur la

chaussée (risque d’aquaplanage)– La protection de la route : La saturation des dispositifs d'évacuation des

eaux ou le ruissellement trop important peuvent détériorer la route.– La protection des milieux récepteurs : Le projet routier modifie en

général le régime hydraulique superficiel et parfois interne de la zone traversée. Il faut veiller aux risques d’inondation et de pollution des milieux récepteurs (cours d’eau, nappes, zones de captage d’alimentation en eau potable,…).


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1 – LA SECURITE DE L'USAGER

– Il faut éviter que l'eau stagne sur la chaussée afin d’éviter les problèmes d’aquaplanage, de verglas et de projections d’eau entraînant des pertes de visibilité

– Il est nécessaire de réaliser des ouvrages qui ne soient pas des obstacles



LA SECURITE DE L'USAGEREviter les stagnations d’eau sur la chaussée

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LA SECURITE DE L'USAGER Eviter les p rojections d’eau entraînant des pertes de

visibilité


LA SECURITE DE L'USAGER Réaliser des ouvrages qui ne constituent pas des obs tacles

en cas de sortie de route : tête de buse sécurité

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LA SECURITE DE L'USAGER Réaliser des ouvrages qui ne constituent pas des obs tacles

en cas de sortie de route : murets abaissés ou avec pans inclinés 1/5


LA SECURITE DE L'USAGER Les dispositifs d’assainissement doivent prendre en compte tous les usagers.

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2 – LA PROTECTION DE LA ROUTE :

Pour faire durer la structure de chaussée, il faut :

– drainer l'eau qui s'infiltre dans le corps de chaus sée

– éviter que les écoulements naturels ou le ruisselle ment ne détériorent une partie du projet



LA PROTECTION DE LA ROUTE L’IMPORTANCE DU DRAINAGEL’eau est présente en plus ou moins grande quantité dans l’environnement de la

route, que ce soit dans les talus de déblai ou de remblai, à l’intérieur même de la chaussée ou dans les sols sous-jacents ou contigus des accotements.

Une chaussée bien drainée a un meilleur comportement mécanique sur un sol support dont la portance est également améliorée. La chaussée et la plate-forme étant à une teneur en eau plus faible tout au long des cycles climatiques, il en résulte une augmentation sensible de la durée de vie de la chaussée, un plus grand espacement des séquences d’entretien et une protection efficace contre les effets destructeurs des phénomènes de gel - dégel.

Le drainage routier correspond à la collecte et à l’évacuation des eaux présentes dans le sol support et dans les chaussées. Il participe de façon essentielle au bon comportement mécanique de la chaussée et contribue ainsi largement à la pérennité des ouvrages routiers.

Les eaux internes à drainer proviennent :• des infiltrations au travers de la chaussée, vers les interfaces couches de

chaussée et chaussée/sol support ;

• des infiltrations depuis les accotements, vers les interfaces couches de chaussée et chaussée/sol support, alimentées par la plate-forme ;

• des venues d’eau issues de l’environnement latéral, vers les interfaces chaussée/sol support et le sol support, et qui ont pour origines les bassins versants, les déblais et les émergences de nappe phréatique.

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LA PROTECTION DE LA ROUTE L’eau est le pire ennemi de la chaussée

Une structure de chaussée peut voir ses caractéristiques mécaniques et ses performances diminuer très nettement dans le temps en présence d’eau, souvent à l’origine de pathologies généralement irréversibles : apparitions de flaches, affaissements de rives, faïençage, remontées de boues, battement de dalle (chaussée béton). C’est pour cela que l’on recherchera à drainer le corps de la chaussée.


LA PROTECTION DE LA ROUTE Action de l’eau sur le sol support

Certains sols support, voient leur performance en terme de portance chuter dans le temps sous l’effet des infiltrations d’eau ou des remontées de nappe. Ce sont des sols « sensibles à l’eau ».

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LA PROTECTION DE LA ROUTE Action de l’eau sur les matériaux de chaussée


LA PROTECTION DE LA ROUTE détérioration de la chaussée

stagnation d’eau à proximité de la chaussée favoris ant les infiltrations dans le corps de chaussée

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LA PROTECTION DE LA ROUTE détérioration de la chaussée

manque d’ouvrages de recueil longitudinal favorisan t les infiltrations dans le corps de chaussée et la stagn ation d’eau


LA PROTECTION DE LA ROUTE

L’IMPORTANCE DES RETABLISSEMENTS DES ECOULEMENTS NATURELS

Le rétablissement des écoulements naturels consiste à assurer la continuité des écoulements superficiels des bassins versants interceptés par la route.

En effet, la route peut constituer un obstacle préjudiciable à l’écoulement naturel et réciproquement, celui-ci peut générer des dommages à la route.

Les ouvrages hydrauliques de rétablissement des écoulements naturels devront donc être correctement dimensionnés pour limiter les risques :

• d’inondation et de submersion ou de dégradation de la route dans des seuils admissibles ;• d’inondation en amont de la voie ;

• de rupture de l’ouvrage routier.

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LA PROTECTION DE LA ROUTE La route ne doit pas perturber les écoulements

naturelsmanque l’ouvrage de rétablissement d’écoulement nat urel

risquant la rupture de l’infrastructure routière


3 – LA PROTECTION DES MILIEUX RECEPTEURS

La protection de la ressource en eau et des écosystèmes, qui entre dans le cadre du développement durable, constitue aujourd’hui un enjeu majeur et exige la mise en oeuvre de mesures appropriées vis-à-vis de la pollution d’origine routière.

D’autre part, la route peut constituer un obstacle préjudiciable à l’écoulement naturel et nécessite donc la réalisation d’ouvrages hydrauliques afin de limiter les risques d’inondation et de submersion aux abords de la route et d’éviter de modifier les niveaux d’eau des écoulements naturels.


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PROTECTION DES MILIEUX RECEPTEURS Absence d’ouvrage de rétablissement d’écoulement na turel


PROTECTION DES MILIEUX RECEPTEURSmise en place d’ouvrages de retenue et de traitemen t avant

rejet au milieu naturel

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PROTECTION DES MILIEUX RECEPTEURSmise en place en sortie d’ouvrage de retenue et de traitement

d’un régulateur de débit


FILM : « L’ASSAINISSEMENT DES ROUTES »

du SETRA

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LES REFERENCES TECHNIQUES DOCUMENTAIRES


Guide technique Pollution d’origine routière

août 2007 – SETRA

Ce guide propose une doctrine intégrant :- Une méthode de hiérarchisation de la vulnérabilité de la ressource en eau; - La caractérisation des pollutions;- La description et l’entretien des ouvrages de protection;- La gestion des boues.

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Chantiers routiers et préservation du milieu aquatique

juillet 2007 – SETRA

Ce guide présente les risques possibles des chantiers routiers sur les ressources en eaux.Des fiches de cas et un bêtisier complètent ce guide.


Guide Technique sur l’Assainissement Routier

octobre 2006 – SETRA

Ce guide (GTAR) propose une démarche méthodologique pour la conception technique des ouvrages au niveau des écoulements naturels et de l’assainissement de la plate-forme routière.

Remplace la R.A.R de 1982

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Guide technique sur le drainage routier

mars 2006 – SETRA

Ce guide est le premier document méthodologique qui incite à la prise en compte systématique des besoins de drainage dans les travaux routiers


Nomenclature de la loi sur l’eauapplication aux infrastructures routières

juin 2004 – SETRAL’objectif de ce document est de préciser et faciliter l’utilisation des rubriques de la nomenclature. Il vise à harmoniser les pratiques.

Compte tenu de l’évolution du cadre réglementaire, ce document est en cours de révision au SETRA

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Réhabilitation des V.R.U.

Thème : assainissement

2001 – SETRACe document définit une doctrine technique en matière de réhabilitation de l’assainissement des voies rapides urbaines.Ce document, pour la partie concernant la protection de l’environnement n’est plus d’actualité compte tenu de l’évolution du cadre réglementaire, mais peut servir comme démarche de travail .


Étanchéité par géomembranes des

ouvrages d’assainissement

novembre 2000 – SETRACe guide donne des recommandations pour la mise en œuvre des dispositifs d’étanchéité par géomembrane des ouvrages pour les eaux de ruissellement routier.

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Entretien courant de l’assainissement

décembre 1998 décembre 1998 décembre 1998 décembre 1998 –––– SETRASETRASETRASETRACe document délivre des Ce document délivre des Ce document délivre des Ce document délivre des recommandations pour recommandations pour recommandations pour recommandations pour l’exécution des tâches l’exécution des tâches l’exécution des tâches l’exécution des tâches d’entretien des ouvrages d’entretien des ouvrages d’entretien des ouvrages d’entretien des ouvrages d’assainissement routier. d’assainissement routier. d’assainissement routier. d’assainissement routier.

Un guide SETRA prévu pour Un guide SETRA prévu pour Un guide SETRA prévu pour Un guide SETRA prévu pour fin 2008 est en cours fin 2008 est en cours fin 2008 est en cours fin 2008 est en cours d’élaboration. Il doit traiter de d’élaboration. Il doit traiter de d’élaboration. Il doit traiter de d’élaboration. Il doit traiter de manière plus large la manière plus large la manière plus large la manière plus large la problématique de l’entretienproblématique de l’entretienproblématique de l’entretienproblématique de l’entretien


L’eau & la route

novembre 1993 à décembre 1997 – SETRACe document comporte sept volumes. Il traite des problèmes de la qualité des eaux, du traitement des pollutions et des impacts sur le milieu aquatique.

L’évolution du cadre réglementaire rend pour partie ce document dépassé. Le SETRA doit l’actualiser.

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Techniques alternatives aux réseaux

d’assainissement pluvialnovembre 1998 – CERTUCe guide donne les éléments clés pour la mise en œuvre des différentes techniques alternatives possibles.

Bien que destiné au domaine urbain, ce guide peut être utilement utilisé en projet routier. Une remise à jour de ce document est prévue.


Techniques alternatives en assainissement pluvial

1994 – LCPC/CERTUCe guide donne une méthodologie d’approche des techniques alternatives et précise les éléments pour leur dimensionnement.

Dans le cadre de l’utilisation de techniques alternatives en assainissement routier, ce guide est très utile car il donne des exemples de calcul.

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La vulnérabilité et la sensibilité des eaux vis à vis d'un projet routier


Définition: Facilité avec laquelle le milieu aquatique peut être atteint, facilité de circulation à l’intérieur de cel ui-ci.

� Eaux superficielles : Très vulnérables (pas de protection naturelle)

� Eaux souterraines : Très vulnérables à non vulnérables, selon la perméabilité des formations superficielles .

La vulnérabilité dépend des paramètres suivants :

- lithologie,

- présence et nature des formations superficielles,

- profondeur de la nappe,

- perméabilité et degré de fissuration de la zone non saturée,

- du régime de la ressource (nappe libre ou captive) ,

- du sens d’écoulement (amont/aval hydraulique).

VULNERABILITE DES MILIEUX AQUATIQUESVULNERABILITE DES MILIEUX AQUATIQUESVULNERABILITE DES MILIEUX AQUATIQUESVULNERABILITE DES MILIEUX AQUATIQUES

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SENSIBILITE DU MILIEU AQUATIQUESENSIBILITE DU MILIEU AQUATIQUESENSIBILITE DU MILIEU AQUATIQUESENSIBILITE DU MILIEU AQUATIQUEDéfinition : Valeur patrimoniale du milieu, liée à la qualité des

eaux (physico-chimique et biologique), au débit et aux usages.

La sensibilité est exprimée :

� Pour les eaux superficielles :- objectifs de qualité

- débits

- intérêt piscicole

- usages (AEP, irrigation, baignade, ...)

� Pour les eaux souterraines :- qualité

- débits (temps de renouvellement)

- usages (AEP, irrigation, industrie,...)


Les informations à recueillir (eaux de surface)Climatologie: • connaissance générale et locale de la météorologie,

précipitations , rayonnement solaire, vent …Hydrographie: • connaissance des débits moyen, d’étiage, de crue,

caractéristiques du lit, hauteurs d’eau…Données de qualité: • Qualité physico-chimique, biologique, piscicole…Utilisation des eaux: • Pêche, irrigation, baignade, captage, pisciculture…Données complémentaires: • Milieux naturels (ZNIEFF, Natura 2000), SDAGE,

PPRI…

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Les informations à recueillir (eaux souterraines)

Vulnérabilité:• Inventaire des nappes souterraines,• Niveaux statiques, marnages, niveau des plus hautes eaux, sens

d’écoulement,• Nature des formations de recouvrement,

Sensibilité:• Inventaire des captages AEP: caractéristiques, ressources captées,

vulnérabilité (dossier si DUP), des usages (AEP, irrigation, industrie,…)

• Détermination des ressources exploitées et exploitables dans le futur,

L’objectif est d’aboutir à une carte de hiérarchisat ion des zones deplus ou moins forte vulnérabilité des eaux souterrai nes au regard du projet.


Notion sur les débits d’infiltration• Débit d’infiltration donné par la loi de DARCY

Q = Kv x SQ : débit d’infiltration en m 3/s, Kv : coefficient de perméabilité en m/s,S : surface d’infiltration en m²

Exemples de pertes par infiltration

33 minutes864 00010-3Roches fissurées

5h 30mn86 40010-4Sables grossiers

23 jours à 55 heures8648640

10-6 à 10-5Limons,

sables fins

6 ans à 7 mois8,6486,4

10-8 à 10-7Marnes

63 ans0,8610-9Argiles

Durée d’infiltration pour qu’une eau polluée atteigne 2 m de profondeur

(formation homogène)

Débits d’infiltration (m3/jour/ha)

Perméabilitéverticale

m/s

Nature des terrains

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Méthode d’évaluation de la vulnérabilité de la ressource en eau

• PrincipeQuestions auxquelles il convient de répondre :

La ressource en eau peut-elle être atteinte par une pollution en provenance du projet , si oui, en combien de temps ? Ses usages en sont-ils affectés ?

Le degré de protection nécessaire d’un milieu aquatique sera lié à:

- Sa sensibilité (valeur patrimoniale) sera fonction des usages, des enjeux qualitatifs.

- Sa vulnérabilité. (facilité avec laquelle il peut être atteint par une pollution).

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Méthode d’évaluation de la vulnérabilité de la ressource en eau

Les principaux critères retenus sont les suivants :-Présence d’une Alimentation en Eau Potable-Distance Rejet (potentiel) / Ressource-Nombre d’usages-Objectifs de qualité-Temps de propagation vers la nappe .

4 Niveaux de hiérarchisation adoptés :-PEU OU PAS VULNERABLES ► VERT-MOYENNEMENT VULNERABLES ► JAUNE-FORTEMENT VULNERABLES ► ROUGE-TRES FORTEMENT VULNERABLES ► NOIRE

A partir de ces quatre niveaux, on détermine :-la carte de vulnérabilité.-les dispositifs de protection à prendre.


• LES EAUX SUPERFICIELLES

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• LES EAUX SOUTERRAINES

• Pollution accidentelle (risque de pollution) dévers ée dans le milieu naturel (sol) et susceptible d’attei ndre la nappe.

Paramètre essentiel: Temps de propagation de la pollution entre le point de déversement et la nappe .

A Zones très fortement vulnérables (couleur noire ) : périmètre de protection rapprochée d’un captage A.E. P, zones karstiques.B Zones pas (ou peu) à fortement vulnérables (couleursverte , jaune ou rouge ).

Classement en fonction du temps de propagation de l a pollution dans le sol, estimé à partir de sa perméabilité. Il f aut que le temps de diffusion d’une pollution vers une ressource en eau soit supérieur, dans tous les cas, au délai d’interventi on pour bloquer ou traiter cette pollution .


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