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Guide technique Drainage Routier
Service d’études sur les transports, les routes et leurs aménagements
www.setra.developpement-durable.gouv.fr
Yasmina BOUSSAFIRLCPC Paris
2
2Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 20092
De Quoi Parle-t-on ? Assainissement : terme général concernant plus particulièrement l’évacuation des eaux superficielles
Drainage : évacuation des eaux internes
3
3Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 20093
Le guide technique «drainage des chaussées »
Chapitre 1 : Notions générales sur le drainage Chapitre 2 : Drainage dans un projet routier neuf Chapitre 3 : Drainage d’une chaussée existante Chapitre 4 : Caractéristiques des dispositifs de drainage et des matériaux utilisés dans ces dispositifs Chapitre 5 : Exécution des travaux, application de l’assurance qualité, achèvement des travaux de drainage, exploitation et entretien
Édition Mars 2006 – 20€
4
4Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 20094
Le guide technique «drainage des chaussées »
Chapitre 1 : Notions générales sur le drainage
Définition du drainageCritères à prendre en compte lors d’une étude de drainageEffets du drainage sur l’environnement
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5Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 20095
Pourquoi Drainer ?
Carte de répartition des zones humides (1) et sensibles au gel (2) en France
(1) (2)
6
6Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 20096
Dégel 2008-2009
7
7Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 20097
D’où Vient L’eau
8
8Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 20098
D’où Vient L’eau
F T
FT FL
Q i Qfl
Qa
P P
Q i
QeQr
Qs
QftF T : fissure t r a n s v e r s aleF L : fissure l o n g i t u d i n aleP : précipita t i o n s
9
9Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 20099
Amélioration du comportement mécanique - Sol support
- Chaussée
Augmentation de la durée de vie
Pourquoi Drainer ?
10
10 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200910
Caractéristiques Mécaniques D’une G.N.T.
0
500
1000
1500
-4 -3 -2 -1 00
100
200
300
400
500
-4 -3 -2 -1 0
MODULE CARACTERISTIQUEEc
(MPa)
w - w OPM (%) w - w OPM (%)
DEFORMATION PERMANENTEA1c
(10-4)
LEGENDECalcaire tendreCalcaire durMicrogranite
Teneur en eau résiduelleSur chaussée
11
11 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200911
EME sur GNT
BB sur GNT
GNT en tranchée
12
12 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200912
Caractéristiques Mécaniques D’un Sol
0
10
20
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
Teneur en eau W%
Poinc
onne
men
t
Courbe I.P.I.
CBR 4 jours
ESSAI IPI/CBR (NF-P 94.078)
13
13 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200913
Orniérage et remontée du solVoirie forestière
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14 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200914
Accélération des désordres sur chaussée
• Orniérage • Flaches • Affaissement de rives• Fissuration longitudinale • Faïençage
chaussée souple
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15 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200915
Accélération des désordres sur chaussée
• Augmentation de la taille des fissures
• Diminution du collage entre couches
• Pompage, remontées de boue, puis faïençage
Chaussée rigide
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16 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200916
Accélération des désordres sur chaussée
• Accumulation d'eau au droit des joints
• Battement de dalles et mise en "marches d’escalier
• « Pompage"
Chaussée béton
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17 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200917
Le guide technique «drainage des chaussées »
Chapitre 1 : Notions générales sur le drainage
Drainage du sol et drainage des structures de chaussées :
in-dis-pen-sable
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18 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200918
Le guide technique «drainage des chaussées »
Chapitre 2 : Drainage dans un projet routier neuf
Les travaux de terrassementsLes plates-formes support de chaussée (PST + couche de forme)La chaussée
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19 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200919
Drainage et TerrassementEn déblai
Source ou résurgenceDEBLAI futur
DEBLAI
P.S.T.
-Amélioration des états hydriques des déblais-Stabilisation des talus-Amélioration de la portance de la PST
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20 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200920
Drainage et Terrassement
INTERCEPTION DES VENUES D'EAU EN REMBLAI
DEBLAI
REMBLAINappe
OuvrageChaussée ou réseau divers
Zone altérée
12
3 4
56
En remblai
21
21 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200921
Drainage et Terrassement• complément au GTR 92
PST2-AR1 PST3-AR1
(Maxi en hiver) (Maxi en hiver)
INITIAL FINAL
PST0-AR0 PST1-AR1INITIAL FINAL
PST3-AR1 PST3-AR2
(Maxi)
(Maxi)
CHAUSSEE ET COUCHE DE FORME
IN ITIAL FINAL
PST0/AR0 PST1/AR1
PST2/AR1
PST3/AR1
PST3/AR1
PST3/AR2
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22 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200922
• Quelques règles :– Éviter les points bas en déblai– Réflexion sur les exutoires
• Milieu naturel ou assainissement• Accompagnement
– Impact sur l’environnement– Distance point haut et exutoire < 500m– Distance entre exutoires 70 - 80m– Entretien tous les 3 – 5 ans
• Cas courant : drains Ø 100 à 150mm
Drainage et Terrassement
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23 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200923
Drainage et Chaussée
Drainer sous la chaussée
Drainer le TPC Drainer les interfaces de chaussées en rive
exutoire
Couches d’assise
Sens de circulation de l’eau infiltration de l’eau
pente
Drainer les interfaces de chaussées dans le TPC
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24 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200924
Drainage et Chaussée
MATERIAU TRAITE AUX LIANTS HYDRAULIQUES
SURFACE IMPERMEABILISEE
MATERIAU TRAITE AUX LIANTS HYDRAULIQUESMATERIAU DRAINANT
PREFISSURATIONSOLUTION 1
SURFACE IMPERMEABILISEE
SOLUTION 2PREFISSURATION
COUCHE DRAINANTE
DALLE BETON EPAISSE ETANCHEIFICATION DES FISSURES ET DES JOINTS
BETON ARME CONTINU
BETON MAIGRE
GNT
MATERIAU DRAINANT
BETON ARME CONTINU
BETON MAIGRE
GNT
PREVENTION SOLUTION 1 SOLUTION 2
GNT GNT MATERIAU DRAINANT
SOLUTION 1 SOLUTION 2
TRANCHEES OU ECRANS DRAINANTS
• Nouvelle notion : le drainage de la structure de chaussée
Chaussée souple
Chaussée rigide
Chaussée béton
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25 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200925
Le guide technique «drainage des chaussées »
Chapitre 2 : Drainage dans un projet routier neuf
Propose des solutions de drainage en terrassement et pour la chausséePropose des règles de conception et de dimensionnement
26
26 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200926
Le guide technique «drainage des chaussées »
Chapitre 3 : Drainage d’une chaussée existante
Type de désordres rencontrésÉtablissement du diagnosticDéfinition des solutions de travauxDimensionnement ou évaluation des débits à évacuer
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27 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200927
Diagnostic du besoin de drainage
L é g e n d e
s a b lo n s
a llu v io n s
ru is s e a u
r iv iè re , f le u v e
é m e rg e n c e d e la n a p p e
é c o u le m e n ts n a tu re ls
R : re m b la iD : d e b la iM : p ro f i l m ix te M D R D R
E ta n c h é ïté d u re v ê te m e n t
A s s a in is s e m e n t s u p e r f ic ie l
E n v iro n n e m e n t
D ra in a g e d e la c h a u s s é e
S o l s u p p o r t
M a té r ia u x d e la c h a u s s é e
N o te d e r is q u e g lo b a l
r
a
h
d
s
m
2 2
1 0 1 1 6 4 6 4
1 2 1 .01 2 6 .1
1 2 4 .3 1 2 5 .0
P R 4 7 P R 4 6
P ro f il e n lo n g
0 0 0 0
1 1 0 0 0 0
1 2 2 1 2 1
2 2 2 2 2 2
1 2 1
2 2 0 0 0 0
2 2 2
0 1 0 0 2 0 0 m
h y d ro g é o lo g iq u e
0 à 3 : pas de risque – 4 à 7 : risque faible – 8 à 12 : risque important
28
28 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200928
- Réalisation de drains de rive de chaussée
- Imperméabilisation de la surface et des fissures,
reprofilage, programmation de campagne d’entretien
Evacuation des eaux internes, protection des couches sous-jacentes par entretien et/ou réfection de la couche de roulement
Sensibilité des matériaux de chaussée (m)
- Interception des alimentations en eau superficielles
ou des infiltrations d’eau par les accotements (tranchée
ou écran drainant)
- Réfection de chaussées et/ou substitution des sols
Protection des sols supports sensibles àl’eau d’éventuelles infiltrations. L’amélioration de l’état hydrique des sols lorsque ceux-ci s’y prêtent (cf. tableau 1 annexe 2) est un objectif difficile et demandant un délai parfois important.
Dans certains cas (sols très défavorables) le drainage n'apportera pas d'amélioration.
Sensibilité des sols support (s)
- Curage des canalisations
- Vérification et remise en état des drains, des exutoires, des regards de visite
Remise en état ou réfection du réseau de drainage
Drainage de la chaussée (d)
- Captage des arrivées d’eau en talus par des éperons
ou des masques drainants,
- Rabattement du niveau de la nappe (drainsubhorizontal, tranchée ou écran drainant, pompage)
- Interception des alimentations en eau superficielle
(fossé profond, tranchée ou écran drainant)
Interception des arrivées d’eau, rabattement de la nappe sous le niveau de la P.S.T., création ou entretien des exutoires.
Selon la complexité des cas, une étudehydrogéologique* peut être nécessaire pour dimensionner les ouvrages et définir leurs caractéristiques.
Environnementhydrogéologiquedéfavorable (h)
Remise en état des systèmes d’assainissement :
- examen des sens d’écoulement des eaux, augmenta-tion des pentes, création d’exutoires plus opérants
- Curage et reprofilage des fossés
- Dérasement des accotements
- Réalisation de saignées superficielles (1)
- Etanchéification et remise en état des cunettes
- Vérification de l’état des exutoires, des regards de visite
- Curage des canalisations
- Modification du profil en long (de la chaussée ou
des systèmes de drainage existant) ou du profil en travers
Rétablir les écoulements, éviter les stagnations d’eau
Assainissement superficiel (a)
Pose d'un enduit, d'un pontage, fraisage et réfection de
la couche de roulement.
Imperméabiliser le revêtement Étanchéité du revêtement (r)
Solutions et dispositifs de drainage possiblesExigences de drainageParamètre
29
29 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200929
Le guide technique «drainage des chaussées »
Chapitre 3 : Drainage d’une chaussée existante
Pas de confusion entre besoin de drainage et sous-dimensionnement d’une chaussée existanteOutil complémentaire aux relevés de dégradations
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30 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200930
Le guide technique «drainage des chaussées »
Chapitre 4 : Caractéristiques des dispositifs de drainage
Ouvrages et dispositifs de drainagePrescriptions relatives aux matériauxOuvrages annexes
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31 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200931
Les dispositifs de drainage Description des 8 ouvrages les plus courants :
- fossés profonds, - tranchée drainante, - écran drainant, - saignée et épis drainants, - couche drainante, - puits, - masque dainant, - éperon drainante.
Schéma type
Objectifs visés par l’ouvrage
Mode d’exécution
Pérennité et entretienÉléments dimensionnants
+ Prescriptions relatives aux géotextiles drainants et aux matériaux drainants
32
32 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200932
Couche drainante sous remblai Fossé profond
Tranchée drainante pour PST
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33 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200933
Masque drainant en stabilisation de talus
Épis drainants sous remblai
Écran drainant
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34 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200934
Les dispositifs de drainage
Drain souple anneléenrobage géotextile
Drain routier àcunette
Drain souple anneléenrobage végétal
Drain rigide annelé
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35 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200935
Les dispositifs de drainage
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36 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200936
Le guide technique «drainage des chaussées »
Chapitre 5 : Exécution des travaux, application de l'assurance qualité, achèvement des travaux de drainage, exploitation et entretien
Exécution des travauxApplication de l’assurance qualitéAchèvement des travaux de drainageExploitation et entretien
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37 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200937
Qualité de l’ouvrage
1. Agrément des matériaux 2. Agrément des éléments préfabriqués 3. Les contrôles à la mise en œuvre4. Réception (vérification des écoulement, nettoyage, caméra…) 5. Plan de récolement6. Point zéro7. Entretien (3 à 5 ans)
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38 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200938
CONCLUSION
Le dispositif de drainage nécessite :Une phase de conception,
un suivi et un entretien
L’équipement d’une chaussée par un dispositif de drainage est un investissement qui a un objectif permanent :
Évacuer l’eau en excès dans les structures de chaussées et le sol
Maintenir les caractéristiques mécaniques
Augmenter la durée de vie de la structure
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39 Guide technique Drainage Routier
Bordeaux – 27 janvier 200939
Bon drainage à tous…
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