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Drainage souterrain des chaussées urbaines

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Academic year: 2022

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Texte intégral

(1)

Les infrastructures municipales, Les infrastructures municipales,

un patrimoine à préserver un patrimoine à préserver

Drainage souterrain des chaussées urbaines

Mardi 6 novembre, Hôtel Sheraton, Laval

INFRA 2007

par:

Jean LAFLEUR, Professeur, École Polytechnique de Montréal, Dép. des génies civil, géologique et des mines Joseph HENRY, Directeur technologique, CERIU

(2)

Plan de la présentation

Impact de l’eau sur les chaussées

Infiltration et drainage

Facteurs influençant le dimensionnement

Normes de conception

Solutions proposées

Imperméabilisation du revêtement

Drainage

Conclusions

(3)

Impacts de l’eau sur les chaussées

Accumulation d’eau en

surface accélère la

dégradation du

revêtement

(4)

Impacts de l’eau sur les chaussées

Perte de la capacité portante de la chaussée au printemps

(5)

Impacts de l’eau sur les chaussées

S = 70 % r

S = 100 %

50 r

100

0 sistance au cisaillement (KPa)

perte de résistance à la saturation

50 100

contrainte normale effective (kPa) C'

Ø'

Diminution de la résistance au cisaillement des granulats par la saturation

(6)

Impacts de l’eau sur les chaussées

Chaussée

gonflée en hiver:

l’eau en gelant

dans les pores

augmente son

volume de 10%

(7)

Impacts de l’eau sur les chaussées

Progression du gel dans la chaussée

et

soulèvement associé à

l’indice de gel maximum

(8)

Impacts de l’eau sur les chaussées

Variation de la perméabilité en

fonction de la saturation des pores en eau et

en glace

10

50 100

-n -1

10-n 10-n+1

Sr Sr

eau

glace

Degré de saturation Sr

Log. perméabili (k)

(9)

Impacts de l’eau sur les chaussées

trottoir terrain

alignement bâtiment

Sous- fondation Fondation Revêtement

ligne de gel

sol dégelé

sol gelé imperméable sol non gelé

Position de la zone gelée

imperméable en période de dégel

(10)

Plan de la présentation

Impact de l’eau sur les chaussées

Infiltration et drainage

Facteurs influençant le dimensionnement

Normes de conception

Solutions proposées

Imperméabilisation du revêtement

Drainage

Conclusions

(11)

Infiltration et drainage

J F M A M J J A S O N D

J F M A M J J A S O N D

100

50

0

0 50 100

Pcipitation moyenne mensuelle (mm)Infiltration (mm)

Mois

Distribution mensuelle des précipitations et de l’infiltration (5 stations - période de 5 ans)

(12)

Infiltration et drainage

Localisation des zones de charge et de décharge

trottoir alignement

bâtiment

Sous-fondation Fondation Revêtement

Is

IT

IL EP si N.P. basse

Sol

Infrastructure

IL IL

IL

ET si N.P.

élevée Nappe phréatique

élevée

Nappe phréatique basse

Fissures

Drain

(13)

Plan de la présentation

Impact de l’eau sur les chaussées

Infiltration et drainage

Facteurs influençant le dimensionnement

Normes de conception

Solutions proposées

Imperméabilisation du revêtement

Drainage

Conclusions

(14)

Particularités du milieu urbain

Hétérogénéité de la fondation

Absence de fossés

Zones résidentielles vs zones commerciales

Regards et puisards

(15)

Facteurs influençant le dimensionnement

FACTEURS POIDS

position de la nappe phréatique 3

profil en dépression avec nappe en surface 3

nature et perméabilité du sol d’infrastructure latéral et sous la chaussée

3

perméabilité des granulats 2

profil longitudinal : pente 2

nature du revêtement : enrobé bitumineux ou béton de ciment

1

profil en remblai 1

intensité du trafic 1

Importance relative des facteurs intervenants dans le dimensionnement des systèmes de drainage

(16)

Plan de la présentation

Impact de l’eau sur les chaussées

Infiltration et drainage

Facteurs influençant le dimensionnement

Normes de conception

Solutions proposées

Imperméabilisation du revêtement

Drainage

Conclusions

(17)

Normes de conception

Profondeur des drains

Type et diamètre des conduites et des drains

Pente longitudinale du drain

Pente des interfaces vers l’extérieur de la chaussée

Position des sorties de drains (exutoires)

Sélection des filtres enrobants

(18)

Plan de la présentation

Impact de l’eau sur les chaussées

Infiltration et drainage

Facteurs influençant le dimensionnement

Normes de conception

Solutions proposées

Imperméabilisation du revêtement

Drainage

Conclusions

(19)

Solutions proposées

Scellement des fissures dans les revêtements existants

Doit être effectuée peu de temps après l’apparition des fissures entre la mi-mai et la mi-octobre

Taux de fissuration < 1000km/m pour éviter chaussée glissante

Durée de vie du scellement: 4 à 5 ans sur autoroute, 4 à 8 ans sur routes nationales

Scellement inefficace si < 50% de la longueur des fissures totales

(20)

Solutions proposées

Processus de sélection des

routes et des fissures à sceller

(21)

Plan de la présentation

Impact de l’eau sur les chaussées

Infiltration et drainage

Facteurs influençant le dimensionnement

Normes de conception

Solutions proposées

Imperméabilisation du revêtement

Drainage

Conclusions

(22)

Solutions proposées

Tuyau de drainage à l’infrastructure TDI

Drainage latéral DL

Écran de rive ER

Couche drainante à la ligne

d’infrastructure CD

(23)

Solutions proposées

sous-fondation fondation revêtement terrain

tuyau ou raccord à l'égout pluvial

trottoir

conduite longitudinale drain

tuyau de drainage perforé à l’infrastructure TDI

(24)

Solutions proposées

tuyau perforé à la ligne d’infra, drain de pierre et géotextile d’enrobage TDI

Sol à drainer

Tuyau perforé Matériau filtrant Géotextile

150 min.

150

chevauchement

Ligne

d'infrastructure

1 3 4

(25)

Solutions proposées

écran drainant géocomposite vertical en rive de chaussée DL/ER

écrant

drainant sous-fondation

fondation revêtement terrain

trottoir

(26)

Solutions proposées

Surface

Collecteur drainant Écran drainant

alignement bâtiment

Sous-fondation Fondation

Revêtement terrain trottoir

Écran drainant géocomposite incliné en rive de chaussée DL/ER

(27)

Solutions proposées

Couche drainante horizontale, géocomposite à l’infra CD

(28)

Solutions proposées

Solution proposée en fonction de la nature du sol d’infrastructure

Sol d’infrastructure nappe élevée1 nappe basse2

gravier TDI non requis

sable TDI non requis

silt, moraine silteuse DL/ER + CD DL/ER argile, moraine argileuse DL/ER + CD DL/ER

1 : vient au niveau du terrain naturel ou dans la sous-fondation au printemps

2 : se maintient en tout temps sous le niveau inférieur de la structure de chaussée

(29)

Précautions à prendre

Personnel qualifié pour la conception, l’installation et la surveillance des travaux

Bon protocole de travail pour la pose des conduites et leur remblayage

Équipement adéquat pour respecter les faibles pentes des conduites

Enveloppe filtrante compatible avec les sols environnants

Nettoyage possible des drains si on a noté la présence d’ocre ferreux

(30)

Conclusion

Avant de prendre une décision sur la méthode de drainage, il est important

de connaître

- la nature des sols d’infrastructure

- la position maximale de la nappe phréatique

de comprendre les mécanismes de dégradation du revêtement dans les cas de réhabilitation

(31)

Membres du comité

France Bernard, Ville de Montréal

Éric Blond, SAGEOS/CTT

France Davidson, MTQ

Yves Descôteaux, Terratech

Joseph Henry, CERIU

Daniel Laberge, consultant

Jean Lafleur, École Polytechnique de Montréal

Pierre Legault, Génivar

Pascal Saunier, PS2i Inc.

Martin Tremblay, Ville de Montréal

Pierre Wickir, CERIU

(32)

Drainage souterrain des chaussées

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