Chapitre 1 Les Am Nagements Hydraulique Des Routes [PDF]

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Aménagement hydraulique

CHAPITRE I : LES AMENAGEMENTS HYDRAULIQUE DES ROUTES

I.1.Introduction Lors de la conception des ouvrages routiers, un des problèmes techniques les plus importants auquel doit faire attention un ingénieur est celui de l'assainissement du future ouvrage. Il s'agit essentiellement de la collecte et de l'évacuation des eaux superficielles sur l'emprise de la route, de la collecte et l'évacuation des eaux internes (drainage) et enfin, du rétablissement des petits écoulements naturelles (petits ouvrages de franchissement). Le choix des différents ouvrage doit répondre à un certains nombre de contraintes toutes dépendant de la taille du projet routier (routes en terres, petites routes bitumées, autoroutes…), mais aussi des conditions naturelles (pluviométrie, géologie, relief…). Les problèmes posés par l'assainissement routier sont relativement différents de ceux posés par l'assainissement urbain en ce sens que le bassin versant routier est plus homogène, le réseau routier est souvent linéaire. Les solutions proposées dans cet ouvrage vont dans tous les cas privilégier la simplicité des ouvrages, leur solidité et la facilité de les entretenir.

I.2. Définition L'hydraulique routière ou encore l'assainissement routier est l'ensemble des moyens et techniques utilisés pour résoudre les problèmes de collecte et d'évacuation des eaux superficielles et des eaux internes sur l'emprise de l'ouvrage routier mais aussi ceux du rétablissement des petits écoulements naturels qui devraient se faire si l'ouvrage routier ne s'était pas implanté.

I.3.Conception technique des ouvrages L’ assainissement routier concerne les volets suivants : • Le rétablissement des écoulements naturels ; • La collecte et l’évacuation des eaux superficielles dans l’emprise de la route ; • La collecte et l’évacuation des eaux internes c’est-à-dire le drainage ; • La lutte contre la pollution routière.

I.4. Rétablissement des écoulements naturels Le rétablissement des écoulements naturels consiste à assurer la continuité des écoulements superficiels des bassins versants interceptés par la route. Le rétablissement hydraulique des écoulements naturels

Aménagement hydraulique constitue l’une des contraintes fortes des projets routiers notamment sur le profil en long. En conséquence, il importe de s’en préoccuper dès le stade des études d’Avant-projet Sommaire (APS).

I.5.Assainissement de la plate-forme Il s’agit de la collecte et de l’évacuation des eaux superficielles dans l’emprise de la route. Composante essentielle du projet routier, l’assainissement de la plate-forme vise trois objectifs: • La sécurité des usagers, en évacuant l’eau des chaussées et des talus ; • La pérennité de l’infrastructure, en collectant les eaux et en les évacuant de la route ; • La lutte contre la pollution routière.

I.6.Nature et fonction des réseaux Le réseau d’assainissement doit collecter les eaux de ruissellement provenant des bassins versants routiers et des talus pour les évacuer vers des exutoires. Son architecture se développe principalement tout le long de l’infrastructure suivant une logique hydraulique gravitaire (entre un point haut et un point bas) par assemblage d’ouvrages élémentaires (linéaires ou ponctuels, enterrés ou superficiels).

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I.7.Réseaux de collecte longitudinaux I.7.1.Réseau de crête de talus de déblai Le rôle du réseau de crête de talus de déblai est d’éviter l’érosion du talus et d’alimenter en écoulement le réseau de pied de talus. Généralement cet ouvrage est revêtu pour éviter son érosion et les infiltrations susceptibles de compromettre la stabilité du talus.

I.7.2.Réseau de pied de talus de déblai Ce réseau a pour fonction de collecter les eaux issues du ruissellement du talus de déblai, de la chaussée, de la bande d’arrêt d’urgence et de la berme.

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I.7.3.Réseau du Terre-plein Central (TPC) Le réseau du TPC a pour fonction de collecter et d’évacuer les eaux issues du TPC et de la demichaussée déversée. C'est un réseau qui a pour rôle de protéger toute la plate-forme, surtout lorsque le terre-plein central n'est pas revêtu

I.7.4.Réseau de crête de talus de remblai Cette partie du réseau longitudinal a pour fonction de canaliser l’eau issue du ruissellement de la chaussée pour éviter son déversement en rive sur le talus de remblai. Il protège donc le talus routier contre toute altération (ravinement, érosion et en état limite, la rupture).

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I.7.5.Réseau de pied de talus de remblai Situé au niveau du terrain naturel, ce réseau doit collecter toutes les eaux de l’impluvium* routier, gravitairement, pour les diriger vers l’exutoire sans préjudice pour les fonds inférieurs. Sur certains tracés, ce réseau intercepte également les eaux de ruissellement d’un bassin versant naturel pour les diriger vers des ouvrages de traversée.

I.8.Ouvrages transversaux On classe sous cette rubrique les ouvrages assurant un transfert des écoulements d’un réseau longitudinal vers un autre. Classiquement cette famille d’ouvrages intègre les ouvrages superficiels comme les descentes d’eau tuilées et les traversées sous-chaussée (collecteurs enterrés).

I.9.Drainage routier Le drainage consiste à collecter et à évacuer les eaux internes de la route. La décision de drainer relève de la compétence des géotechniciens et des mécaniciens des chaussées. La préoccupation de l’assainissement routier est de caler l’ensemble des ouvrages de façon à assurer l’évacuation des drains.

I.9.1.Fonction attendues des ouvrages du drainage Les rôles que joueront les ouvrages de drainage sont principalement : 1.

d'éliminer ou de réduire les effets de l'eau accumulée dans la chaussée et le terrain naturel, support de cette chaussée,

2.

de rabattre les nappes proches de l'ouvrage routier,

3.

d'intercepter les remontées capillaires,

Aménagement hydraulique 4.

de stopper les diffusions latérales depuis le terrain naturel ou les accotements,

5.

de capter et de collecter les eaux infiltrées dans les terres pleins et aménagements annexes.

I.9.2.Avantages d'un ouvrage routier bien drainé De façon globale, comme nous l'avons signalé ci-dessus, un ouvrage routier dont les eaux internes sont bien drainées voit la stabilité de ses talus et de ses assises améliorées, contribuant ainsi à sa pérennité. De façon détaillée, les impacts positifs du drainage sur l'ouvrage routier peuvent se résumer en ces quelques points  Stabilisation des abords immédiats de la route, en particulier la tenue des talus, l'amélioration des butées et protection de la chaussée contre les effets de glissement, la réduction des coûts de construction d'ouvrage de protection des talus tels que les murs de soutènement ;  amélioration des caractéristiques mécaniques des sols, supports des chaussées, dans le cas de remontée périodique de la nappe;  conservation des portances des couches d'assise des chaussées proprement dites, en particulier en période humide  meilleure tenue des ouvrages dans le temps, surtout lorsque les assises sont non traitées et que les perméabilités des couches sont différentes. I.9.3. Différents types d'ouvrages superficiels : 1.Ouvrage de collecte des eaux de la plate-forme: Fossés plats ou encore fossés peu profonds  Ce sont les fossés qui sont couramment utilisés en pieds de talus de déblai ou dans les régions où l'intensité des précipitations sont faibles. Fossés profonds  Les canaux profonds jouent le même rôle que fossés plats, mais au pied de remblai ou lorsque les intensités des averses sont relativement élevées.  Les bordures et les bourrelets: 

Ce sont des ouvrages, situés en bordure de la chaussée ou de l'accotement, qui permettent de protéger les talus contre le ravinement en guidant l'eau vers les avaloirs.

 Descentes d’eau :

Aménagement hydraulique  Une descente d’eau de talus est un ouvrage préfabriqué mis en place à la surface du talus ou enterré, qui permet l’acheminement des eaux pluviales vers le système d’évacuation.  Il existe deux types :

I.9.3. Les ouvrages de concentration des eaux : Ce sont les regards et avaloirs associés qui sont des ouvrages de concentration qui assurent la transmission des eaux recueillies par les ouvrages de collecte, les bordures et les bourrelets, vers les dispositifs d'évacuation situés hors de la plateforme. I.9.4. Avaloir 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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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)

•

Eviter la remontée d'effluves d'un réseau d'assainissement unitaire grâce à la mise en place d'un siphon .

I.9.10.. Ouvrage d'évacuation de l'eau de la plate-forme :  Tête de buses : Elles permettent de protéger l'extrémité d'une buse contre l'obstruction des terres provenant de l'érosion ou de l'affouillement éventuels des talus. Elles sont constituées d'un radier et de murs retenant les terres.  Collecteurs : Ils permettent d'évacuer les eaux hors du site. Ils sont constitués de fossés profonds, soit en terre, soit en béton. Ils peuvent être longitudinaux ou transversaux (traversée sous chaussée).

I.10.Conclusion Les ouvrages hydrauliques sont des ouvrages importants pour la satisfaction des besoins en eau des populations, pour la sécurité alimentaire et pour le développement rural en général. Ils doivent toujours faire l’objet d’études sérieuses en relation avec leurs dimensions et être réalisés selon les règles de l’art, par des techniciens compétents, ce qui garantira leur efficacité et leur longévité.