HAL Id: dumas-02057772
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commune de Carnoux-en-Provence et d’un secteur de
deux arrondissements de Marseille Métropole
Othmane Belabbes
To cite this version:
Othmane Belabbes. Gestion patrimoniale du réseau d’assainissement de la commune de Carnoux-en-Provence et d’un secteur de deux arrondissements de Marseille Métropole. Sciences de l’ingénieur [physics]. 2018. �dumas-02057772�
Rapport de travail de fin d’études pour de l’obtention du Mastère Spécialisé - Eau
Potable et Assainissement - Ecole Nationale du Génie de l’Eau et de
l’Environnement de Strasbourg.
Othmane BELABBES
Tuteur de stage : Julien LAFAGE - chef de service patrimoine SERAMM
Tuteur académique : Caty WEREY - Ingénieure chargée de la recherche à Irstea.
Année universitaire : 2017-2018
Gestion patrimoniale du réseau d’assainissement de la
commune de Carnoux-en-Provence et d’un secteur de deux
2
BELABBES Othmane – 2017/2018
REMERCIEMENTS
Je tiens à remercier ici les personnes qui m’ont aidé et suivi durant ce stage de fin d’études, et qui ont permis de rendre cette expérience très positive.
Je tiens tout d’abord à remercier mon tuteur professionnel Julien Lafage, chef de service Ingénierie, Système d’information et environnement, ainsi que son adjoint Christophe BAZZALI, pour leur accueil au sein de leur service.
Je souhaiterais remercier aussi toute l’équipe du service patrimoine, ingénieurs, techniciens, ainsi que les personnes des autres services que j’ai pu rencontrer, pour leur accueil, leur bonne humeur et les bons moments passés durant ces 6 mois.
Mes remerciements vont aussi à l’ENGEES, ses professeurs et ses intervenants, pour leur enseignement de qualité. Je remercie particulièrement Caty Werey, ma référente au cours de ce stage, qui a porté une attention à mon travail et qui a toujours pris le temps de répondre à mes interrogations.
Enfin, je souhaiterais remercier ma famille, et particulièrement mes parents, qui m’ont toujours aidé et soutenu dans mes choix jusqu’à aujourd’hui.
Merci à toutes les personnes qui ont participé, de près ou de loin, au déroulement de ce stage dans de bonnes conditions.
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BELABBES Othmane – 2017/2018
RÉSUMÉ
L’objectif de cette étude est d’établir un programme de réhabilitation des collecteurs pour le réseau des eaux usées de la commune de Carnoux-en-Provence ainsi que pour le premier secteur de Marseille. Ce diagnostic permettra à la collectivité d’avoir un descriptif détaillé de son réseau d’assainissement et de localiser d’une façon précise les collecteurs nécessitant une réhabilitation.
L’évaluation patrimoniale du réseau a été effectuée selon la méthodologie Diagrap® élaborée par SUEZ et appliquée au réseau d’assainissement non visitable. Cette méthodologie est basée sur l’exploitation des inspections au vidéo-périscope en attribuant une note de gravité à chaque tronçon du réseau étudié suivant le défaut observé sur la vidéo. À l’issue de cette évaluation, un programme des inspections télévisées est défini pour les tronçons dégradés. Ces inspections télévisées permettront de compléter les informations issues du diagnostic structurel, d’estimer le montant des travaux nécessaires et de déterminer la technique de réhabilitation qu’on doit mettre en place.
La méthodologie Diagrap® appliquée sur les deux sites nécessite que d’autres critères environnementaux doivent être pris en compte pour élaborer une gestion patrimoniale durable et efficace du réseau d’assainissement géré par la société.
ABSTRACT
The objective of this study is to establish a collector rehabilitation program for the wastewater network of the commune of Carnoux-en-Provence as well as for the first sector of Marseille. This diagnosis will allow the community to have a detailed description of its sewerage network and to precisely locate the collectors requiring rehabilitation.
The heritage assessment of the network was carried out according to the Diagrap® methodology developed by SUEZ and applied to the non-visitable sewerage network. This methodology is based on the exploitation of video-periscope inspections by assigning a severity score to each section of the network studied according to the defect observed on the video. As a result of this evaluation, a television inspection program is defined for the degraded sections. These television inspections will complete the information from the structural diagnosis, estimate the amount of work needed and determine the rehabilitation technique that must be put in place.
The Diagrap® methodology applied at both sites requires that other environmental criteria must be taken into account in order to develop a sustainable and efficient management of the sanitation network managed by the company.
6
SOMMAIRE
REMERCIEMENTS ... 2
RÉSUMÉ ... 4
ABSTRACT ... 4
LISTE DES FIGURES ... 8
LISTE DES TABLEAUX ... 8
LISTE DES SIGLES ET ACRONYMES ... 10
1. Introduction ... 11
1.1 Déroulement de l’étude ... 11
2. Présentation de l’entreprise d’accueil ... 12
2.1 Présentation de La SERAMM ... 12
3. Contexte et état de l’art ... 14
3.1 Gestion patrimoniale des réseaux d’assainissement ... 14
3.1.1 Définition, contexte et enjeux ... 14
3.2 Outiles d’aides à la décision pour la gestion du patrimoine ... 15
3.2.1 Le projet européen Care-S ... 16
3.2.2 Méthodologie RERAU 5/6 ... 16
3.2.3 Outil : Phare assainissement ... 16
3.2.4 Méthodologie Diagrap® ... 17
3.2.4.1 Présentation des outils ... 18
3.2.4.2 Paramètres de la méthodologie Diagrap® ... 20
3.2.5 Projet INDIGAU………...22
3.3 Réhabilitation des réseaux d’assainissement ... 23
3.3.1 Objectifs des travaux de réhabilitation ... 23
3.3.2 Classement des techniques de réhabilitation ... 23
3.3.2.1 Classement en fonction de critères techniques ... 23
3.3.2.2 Classement selon la norme européenne EN NF 752 ... 24
3.3.3 Techniques pour les collecteurs non visitables………...………....24
3.3.4 Réhabilitation des ouvrages annexes………..26
4. Application de la méthodologie Diagrap® sur la commune de Carnoux-en-Provence . 27 4.1 Présentation de la zone d’étude ... 27
4.1.1 Localisation géographique de la commune ... 27
4.1.2 Description du réseau d’assainissement de la commune ... 27
4.2 Méthodologie Diagrap® sur la commune de Carnoux-en-Provence ... 28
4.2.1 Linéaire du réseau ... 29
7
4.2.3 Matériaux ... 30
4.2.4 Dates de pose ... 31
4.2.5 Corrélation des paramètres matériaux et date de pose ... 32
4.2.6 Durée de vie utile ... 33
4.2.7 Linéaire inspecté au vidéo-périscope ... 34
4.2.8 Notes IVP ... 35
4.2.9 Affectation des notes IVP par matériaux ... 36
4.3 Les conclusions de la méthodologie Diagrap® ... 37
4.4 Elaboration du programme des inspections télévisées ... 38
4.4.1 Programme ITV issue de la Diagrap® ... 38
4.4.2 Point sur le déroulé du programme ITV ... 40
4.5 Programme de réhabilitation des réseaux ... 40
4.5.1 Notes ITV ... 40
4.5.2 Chiffrage des travaux ... 42
4.6 Les limites techniques de la méthodologie Diagrap® utilisée ... 42
4.7 Des pistes d’amélioration de l’outil utilisé ... 43
5. Application de la méthodologie Diagrap® sur le premier secteur de Marseille ... 45
5.1 Présentation de la zone d’étude ... 45
5.1.1 Localisation géographique du secteur de Marseille ... 45
5.1.2 Description du réseau du 1er secteur de Marseille ... 45
5.1.3 Matériaux ... 46
5.1.4 Dates de pose ... 47
5.1.5 Linéaire inspecté au vidéo-périscope ... 47
5.1.6 Notes IVP ... 47
5.2 Elaboration du programme d’inspection télévisée ... 48
5.2.1 Notes ITV ... 49
5.3 Les conclusions sur le premier secteur de Marseille ... 50
Conclusion ... 51
REFERENCES BIBLIOGRAPHIES ... 52
8
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Carte schématisée du réseau d'assainissement de Marseille ... 13
Figure 2 : Vidéo-périscope ... 18
Figure 3 : Principe d'inspection au vidéo-périscope IVP sur terrain ... 18
Figure 4 : Principe d’inspection par caméra sur terrain ... 19
Figure 5 : Interface du logiciel SIG Dynmap ... 19
Figure 6 : Affichage des caractéristiques des tronçons sur le Dynmap ... 20
Figure 7 : Robot fraiseur pour les conduites non visitables ... 24
Figure 8 : Travaux de chemisage continu polymérisé aux UV ... 25
Figure 9 : Technique de réhabilitation par le procédé d'éclatement ... 25
Figure 10 : Réhabilitation d’une conduite des eaux usées par tubage ... 26
Figure 11 : Travaux de réhabilitation d'un regard de visite ... 26
Figure 12 : Situation géographique de la commune de Carnoux-en-Provence ... 27
Figure 13 : Carte du réseau EU de la commune de Carnoux-en-Provence ... 28
Figure 14 : Incohérence des matériaux dans une rue ... 29
Figure 15 : Répartition des diamètres et leur linéaire ... 30
Figure 16 : Représentation graphique des tronçons par nature des matériaux ... 31
Figure 17 : Représentation graphique des tronçons en fonction des périodes de pose ... 32
Figure 18 : Proportion des différents matériaux posés en fonction des décennies ... 33
Figure 19 : Linéaire inspecté et non inspectable ... 35
Figure 20 : Représentation graphique des tronçons en fonction des notes IVP ... 36
Figure 21 : Répartition des tronçons en fonction des matériaux et des notes IVP ... 37
Figure 22 : Répartition des notes IVP sur le Dynmap ... 38
Figure 23 : Les tronçons inspectés et non inspectés figurés dans le programme ITV ... 39
Figure 24 : Représentation graphique des notes ITV ... 41
Figure 25 : Des racines à l’intérieur d’une conduite en ciment ... 44
Figure 26 : Situation géographique du premier secteur de Marseille ... 45
Figure 27 : Répartition des tronçons en fonction des matériaux ... 46
Figure 28 : Représentation graphique des tronçons en fonction des notes IVP ... 48
Figure 29 : Représentation graphique des notes ITV ... 50
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Les caractéristiques des matériaux de pose en assainisseme nt ... 21Tableau 2 : Les défauts structurels en fonction des notes IVP ... 21
Tableau 3 : Les exemples de notation des inspections au vidéo-périscope ... 22
Tableau 4 : Caractéristiques des pompes réparties sur la commune de Carnoux ... 28
Tableau 5 : Données des tronçons avant et après actualisation ... 29
Tableau 6 : Répartition des tronçons par nature des matériaux ... 31
Tableau 7 : Répartition des tronçons en fonction des dates de pose ... 32
Tableau 8 : Répartition des matériaux en fonction des dates de pose ... 32
Tableau 9 : Durée de vie en fonction selon la nature des matériaux ... 33
9
Tableau 11 : Part des inspections entre les années 2014 et 2018 ... 34
Tableau 12 : Linéaire du réseau inspecté sur la commune ... 35
Tableau 13 : Répartition des tronçons en fonction des notes IVP ... 36
Tableau 14 : Affectation des notes IVP par nature des matériaux ... 36
Tableau 15 : Programme d’inspections télévisées issue de la Diagrap® ... 39
Tableau 16 : Etat du programme ITV issue du Diagrap® ... 40
Tableau 17 : Notation des inspections télévisées ... 41
Tableau 18 : Répartition des notes ITV ... 41
Tableau 19 : Répartition des tronçons par nature des matériaux ... 46
Tableau 20 : Répartition des tronçons en fonction des dates de pose ... 47
Tableau 21 : Linéaire du réseau inspecté sur le secteur 1 ... 47
Tableau 22 : Répartition des tronçons en fonction des notes IVP ... 48
Tableau 23 : Etat d'avancement du programme ITV ... 48
10
LISTE DES SIGLES ET ACRONYMES
SERAMM SERvice d’Assainissement Marseille Métropole
EH Equivalent - habitant
DIAGRAP Diagnostic rapide
IVP Inspection au vidéo-périscope
ITV Inspection télévisée
PVC Polychlorure de vinyle
PEHD Polyéthylène haute densité
SIG Système d’information géographique EU Eaux usées
WGS World Geodetic System
INSEE ECP
Institut nationale de la statistique et études économiques Eaux claires parasites
RERAU Réhabilitation des réseaux d’assainissement urbains Care-S Computer Aided Rehabilitation of Sewer networks
11
1. Introduction
Les réseaux d’assainissement comme toutes les infrastructures publiques constituent des investissements importants qui nécessitent une gestion durable, afin d’assurer la continuité de service aux usagers. En France, les enjeux futurs de la gestion patrimoniale des réseaux concernent 250 000 km d’assainissement à entretenir et à réhabiliter [2]. La gestion patrimoniale a pour objectif définir une politique assurant une connaissance du patrimoine tout au long de son cycle de vie, afin de réduire les coûts de maintenance tout en offrant un niveau de performance adéquat. La particularité des réseaux provient du fait qu’ils sont enterrés. Ceci a une incidence sur le degré de connaissance de leur évolution dans le temps et sur le degré de prise en compte par le gestionnaire du réseau.
La Métropole Aix Marseille Provence a confié au SERAMM la gestion de son réseau d’assainissement. Ce contrat concerne le réseau de Marseille et 5 communes périphériques (Le Rove, Allauch, Septèmes-les-Vallons, Carnoux-en-Provence, ZI Gémenos). Une gestion efficace dépend du niveau d’information disponible sur le patrimoine. A cet effet, le SERAMM souhaite réaliser un inventaire des réseaux et de ses ouvrages afin de connaitre le patrimoine que lui a confié la collectivité et mettre en place une politique de gestion patrimoniale de son réseau sanitaire pour localiser les zones qui nécessitent une intervention par les services de la société.
1.1 Déroulement de l’étude
Dans le but de répondre aux objectifs cités précédemment, notre démarche s’est basée premièrement sur un inventaire patrimonial des ouvrages qui doit permettre au gestionnaire d’avoir un descriptif détaillé de son réseau. Des sorties sur terrain sont par la suite effectuées pour collecter les informations nécessaires pour chaque ouvrage tout en rendant compte de son état et de ses caractéristiques.
A l’issue de cet inventaire, la bonne connaissance du réseau d’assainissement va nous permettre la mise en œuvre d’une gestion patrimoniale optimale des canalisations, en vue d’établir un programme pluriannuel de réhabilitation. Le cheminement de cette étude est présenté comme suit : La première partie est consacrée à la présentation de la société d’accueil ainsi que ses missions et une description des ouvrages d’assainissement qu’elle gère.
La deuxième partie est constituée d’une recherche bibliographique sur la gestion patrimoniale incluant un descriptif détaillé sur la méthodologie Diagrap® appliquée et les différents procédés de réhabilitation des ouvrages d’assainissement.
La troisième partie présente la caractérisation du réseau d’assainissement et l’application de la méthodologie Diagrap® qui se base sur l’exploitation des inspections au vidéo-périscope sur la commune de Carnoux-en-Provence et sur le premier secteur de Marseille correspondant aux 1er et 7éme arrondissements. Elle inclue également une analyse des résultats obtenus incorporant une conclusion pour chaque site et des pistes d’amélioration de la méthodologie utilisée.
Ce stage a été subdivisé en une partie terrain avec l’équipe de vidéo-périscope et une partie bureautique pour le traitement et la saisie des données obtenues via la méthode Diagrap® (Diagnostic Rapide).
12
2. Présentation de l’entreprise d’accueil
2.1 Présentation du SERAMM
Le SERAMM exploite et entretient les infrastructures d’assainissement des eaux usées et pluviales sur Marseille et une partie des communes du territoire de la métropole Marseille Provence. SERAMM exploite également la station d’épuration des eaux usées Géolide enterrée à côté du stade Vélodrome ainsi que la station de traitement des boues située dans la carrière de La Cayolle, au sud de Marseille. Cette société trentenaire est une filiale de la Lyonnaise des eaux, dépendant de Suez environnement, elle-même faisant partie du groupe GDF Suez. Son capital s’élève à 1 000 000 euros et en 2016 son chiffre d’affaire était de 86 103 800 euros.
La Métropole Aix Marseille Provence a confié à cette société anonyme délégataire de service public, dans le cadre d’un contrat d’affermage, la gestion de son système d’assainissement. Ce contrat s’étend jusqu’au 2029, et concerne le réseau d’assainissement, le complexe d’épuration Géolide et la cogestion du réseau pluvial. Ce contrat englobe la collecte, le traitement des eaux usées et la gestion des eaux pluviales urbaines pour près de 1 000 000 habitants de la Communauté Urbaine Marseille Provence Métropole. De plus, il concerne non seulement la commune de Marseille, mais aussi 17 communes du bassin versant qui sont raccordées à la station d’épuration via le réseau de Marseille. [7]
La station recueille un total de 1 860 000 EH, la pollution collectée est traitée dans le complexe Géolide avant que l’eau épurée ne soit rejetée en mer. Le SERAMM veille à garantir au public des eaux de baignade d’une excellente qualité, en maîtrisant les rejets par temps sec. Elle assiste aussi la collectivité dans la gestion des crises pluvieuses en assurant notamment la collecte et l’évacuation de l’eau de pluie par le réseau pluvial pour limiter les effets des inondations sur les personnes et les biens. Quotidiennement, le personnel gère 1 950 km des ouvrages souterrains, parfois très anciens. Le réseau d’assainissement géré par le SERAMM représente un investissement important, évalué à plus d’un milliard d’euros. Elle exploite et entretient le réseau d’assainissement de Marseille et 5 communes périphériques (Le Rove, Allauch, Septèmes-les-Vallons, Carnoux-en-Provence, ZI Gémenos), ce réseau géré par le SERAMM est constitué de : [7]
Emissaires Ruisseaux Réseau sanitaire Réseau unitaire Réseau pluvial Vannes automatiques Stations de relevage Bassins de rétention Stations d’épuration Regards de visite Grilles et avaloirs 20 km 60 km 861 km 346 km 537 km 20 U 97 U 33 U 3 U 54 926 U 17 539 U
13 Figure 1 : Carte schématisée du réseau d'assainissement de Marseille
14
3. Contexte et état de l’art
3.1 Gestion patrimoniale des réseaux d’assainissement 3.1.1 Définition, contexte et enjeux
✓ Définition
Un patrimoine est l’ensemble des biens du service, propriété de la collectivité publique compétente. Les réseaux d’assainissement constituent ainsi pour la collectivité un patrimoine dont il est nécessaire de préserver la valeur. Dans le cadre de la gestion patrimoniale, il est question d’établir une programmation régulière des collecteurs et ouvrages à renouveler. L’objectif est d’agir avant une dégradation trop prononcée du réseau, ce qui implique une connaissance de l’état de santé des équipements. La gestion patrimoniale des réseaux d’assainissement peut se définir comme l’optimisation des investissements grâce à un inventaire à jour du patrimoine et à l’anticipation de son évolution. [1]
✓ Contexte
Le réseau d'assainissement est l’ensemble de canalisations et d’ouvrages annexes qui transporte l’eau usée depuis les branchements vers la station d’épuration ou tout autre site récepteur.
La gestion patrimoniale des réseaux d’eau et d’assainissement est de plus en plus au cœur des priorités des collectivités. Le décret n°2012-97 du 27 janvier 2012 impose que les services d’eaux et d’assainissement réalisent un descriptif détaillé de leurs réseaux d’ici fin 2013. La norme NF P 15-900-2 de mars 2001 prévoyait déjà un recensement et une analyse des points critiques des réseaux d’assainissement. L’objectif était de conduire à un traitement correctif approprié afin d’éviter une réapparition des désordres rencontrés. [6]
Les réseaux d’assainissement constituent une infrastructure enterrée qu’il est difficile de pérenniser. Trop souvent, on ne prend conscience de ce patrimoine que lorsqu’il est en défaut. Cela montre la nécessité du développement de la gestion patrimoniale.
✓ Enjeux
Les enjeux sont à la fois sociaux, environnementaux et économiques en limitant les nuisances aux usagers (débordements, effondrements, …), en évitant la pollution du sol et des eaux souterraines et de surface (exfiltrations) et en alliant réduction des coûts d’exploitation et optimisation des investissements (prévention des dégradations, priorisation des tronçons à réhabiliter, maîtrise du prix de l’eau…).
3.1.2 Règlementation en vigueur
Le contexte réglementaire a contraint les collectivités à se lancer dans l’élaboration d’une politique de gestion patrimoniale ou, à défaut, dans la réalisation d’un inventaire de leurs réseaux d’assainissement.
✓ Inventaire des réseaux
Pour les réseaux d’eaux usées, le décret 2012-97 du 27 janvier 2012 impose la réalisation d’un descriptif détaillé des ouvrages de collecte et de transport mentionnant la localisation des dispositifs généraux de mesures, les linéaires de canalisations, la mention de l’année ou, à défaut de la période de pose, la catégorie de l’ouvrage, les matériaux utilisés et les diamètres des canalisations. Cet
15
inventaire doit être mis à jour et complété chaque année en mentionnant les travaux réalisés sur les réseaux ainsi que les données acquises pendant l’année. [1]
Il s’agit ainsi du minimum d’informations nécessaires à la mise en place d’un inventaire. Celui-ci devra être largement étoffé pour répondre aux attentes de l’arrêté du 2 décembre 2013 et pour une gestion efficace du patrimoine.
Pour les eaux pluviales, un dispositif similaire a été mis en place dans le cadre de la mise en place de la taxe eaux pluviales. En effet, le décret 2011-815 du 6 juillet 2011 prévoit également un recensement complet des éléments constitutifs du système de gestion des eaux pluviales urbaines. Il doit être réalisé en précisant les caractéristiques et l’état de chaque élément. [1]
Enfin, la réforme DT-DICT du 15 février 2012 prévoit l’amélioration continue des données cartographiques des gestionnaires de réseau.
✓ Connaissance du patrimoine
Afin d’évaluer l’avancée de chaque collectivité en termes de gestion patrimoniale, l’article 2 de l’arrêté du 2 décembre 2013 relatif aux rapports annuels sur le prix et la qualité des services publics d'eau potable et d'assainissement fixe les nouvelles directives de calcul de l’indice de connaissance et de gestion patrimoniale des réseaux de collecte des eaux usées. [1]
Le mode de calcul proposé par cet arrêté pourrait cependant être discuté en raison de son caractère assez restrictif et parfois peu représentatif de l’avancée d’un service d’assainissement. En effet, une collectivité ne connaissant pas précisément les dates de pose de son réseau mais ayant à sa disposition un descriptif détaillé des réseaux (altimétrie, localisation des ouvrages annexes, inventaire des équipements électromécaniques…) sera associé à un « mauvais » indice de connaissance alors qu’elle peut avoir à sa disposition un nombre de données bien supérieur à celui d’une autre collectivité. [1]
3.2 Outiles d’aides à la décision pour la gestion du patrimoine
Les notions de pérennité de service ou de maintien l’état du patrimoine sont relativement faciles à appréhender en eau potable, elles paraissent en revanche plus vagues dans le domaine de l’assainissement. En effet, des indicateurs de performance tels que le rendement de réseau ou l’indice linéaire de casse ne sont pas applicables en tant que tel pour l’assainissement (l’impact d’une casse sur un réseau de collecte des eaux usées est nettement moins direct pour les usagers et plus difficile à détecter). A cette difficulté d’évaluation de « la performance du réseau » s’ajoute le fait que les conduites d’assainissement soient le plus souvent non visitables : il n’est donc pas toujours facile d’évaluer l’état d’un tronçon. [2], [3].
✓ Prérequis
Les projets et outils de gestion du patrimoine doivent répondre à 3 problématiques : [2]
• La connaissance du réseau et de son environnement.
• L’évaluation de son état.
• La programmation d’une politique de renouvellement.
Les outils développés devront donc permettre, sur base d’un inventaire déjà réalisé, d’évaluer les facteurs de dégradation des collecteurs (risques structurels, hydrauliques, ou défauts d’étanchéité) puis d’établir les priorités dans les limites budgétaires annuelles ou sur une mandature.
16 3.2.1 Le projet européen Care-S
Le projet Care-S (Computer Aided Rehabilitation of Sewer networks) est lancé en 2002 par la commission européenne, puis financé pendant une durée de 3 ans. L’objectif du projet est de mettre à disposition des services urbains d’assainissement un outil informatisés de gestion des réseaux d’assainissement et d’aide à la décision en matière de réhabilitation et de maintenance.
Cette étude est basée sur la prise en compte de l’environnement de chaque tronçon, l’impact du service et des travaux sur les usagers ainsi que l’évolution de l’état actuel du collecteur. Elle a permis de développer des indices de performance du réseau ainsi que de rationaliser la gestion des données telles que les ITV sous forme d’un SIG couplé à une série de modules d’analyse. La méthode Care-S est cependant difficile à utiliser concrètement et doit être adaptée aux spécificités de chaque réseau. [8]
3.2.2 Méthodologie RERAU 5/6
Le principe d’un tel outil de gestion patrimoniale réside dans une technique d’analyse multicritère basée sur différents paramètres (date de pose des conduites, matériau, défauts observés,), l’analyse engendre la construction d’indicateurs de performances en termes d’investigation et de réhabilitation. Les objectifs de performance permettent d’évaluer et de comparer les tronçons pour identifier les priorités d’intervention.
La base de données envisagée par cette méthodologie a pour but d’inventorier, pour un dysfonctionnement donné, l’ensemble des défauts susceptibles d’y contribuer puis de définir un système de notation permettant de cumuler les défauts à l’échelle du tronçon pour estimer son état vis-à-vis du dysfonctionnement en question. Ensuite, les dysfonctionnements relatifs à ces tronçons provoquent un impact plus ou moins important en fonction de la vulnérabilité des zones auxquelles ils appartiennent. [8]
Ainsi, l’idée directrice du projet RERAU est d’identifier les tronçons prioritaires vis-à-vis d’investigations ou de travaux en basant cette hiérarchisation sur l’impact des défauts détectés.
3.2.3 Outil : Phare assainissement
✓ Description
Phare assainissement est un logiciel est un logiciel d’aide à la gestion patrimoniale des réseaux d’assainissement conçu par IRH Ingénieur Conseil dont l’objectif est de fournir au gestionnaire du système d’assainissement une aide en vue d’établir le programme d’interventions sur ces ouvrages : Entretien, Inspection et Réhabilitation. [4], [6].
La méthodologie intégrée dans Phare assainissement est issue de la méthodologie RERAU l’idée est de construire un système d’indicateurs de performance et de critères de décision afin d’identifier les tronçons prioritaires vis à vis d’investigations ou de réhabilitations en basant cette hiérarchisation sur l’impact des défauts observés ou susceptibles de l’être. Cette hiérarchisation se décline à travers la stratégie de gestion du patrimoine que veut adopter le gestionnaire.
✓ Base de données urbaines
Phare assainissement permet d’intégrer les caractéristiques d’un ou plusieurs systèmes d’assainissement. L’intégration des données sur le logiciel peut se faire selon deux manières : création du réseau et de ces caractéristiques via la cartographie du logiciel ou l’importation de fichiers formatés. [6]
17
Ces deux méthodes permettent d’alimenter la base de données du logiciel en ce qui concerne :
- Les nœuds : coordonnées, côte terrain naturel, côte fil d’eau, profondeur, caractéristiques …, - Les tronçons : structure (diamètres, matériaux, longueur…), environnement (présence de la
nappe, nature du sol, présence des végétaux, trafic routier…) et les noms des rues.
✓ Enregistrement des inspections par caméra
Phare Assainissement permet d’intégrer les données issues des inspections télévisées. La lecture des ITV se fait directement grâce au codage selon la norme EN NF 13508-2+A1. Cette lecture a un double objectif :
- Compléter la base de données,
- Évaluer l’état de dégradation des tronçons.
La norme conduit à un inventaire détaillé des caractéristiques de la canalisation et de son environnement (ville, rue, emplacement, longueur, sens d’écoulement, nombre de branchements, …). Toutes ces données contribuent à enrichir le projet Phare en les incorporant aux fiches des tronçons. [4], [6].
✓ Exploitation des résultats des ITV
Les anomalies visualisées sur les ITV sont associées à chaque tronçon concerné dans Phare. Dix dysfonctionnements sont pris en compte dans le logiciel : Infiltration, exfiltration, diminution de la capacité hydraulique, ensablement, bouchage dégradation du complexe sol-conduite, attaque chimique, intrusion de racines, abrasion, altération de l’intégrité structurale (effondrement). Ces dysfonctionnements entrent dans le calcul d’indicateurs de performance associés à chaque tronçon. Pour les tronçons qui ne sont pas inspectés par caméra, ce sont les données structurelle et environnementale (date de pose, matériau, présence de la nappe, nature du sol) qui permettent de calculer ces indicateurs. [6]
✓ Programme hiérarchisé de travaux
L’objectif de Phare est d’identifier les tronçons prioritaires en hiérarchisant les tronçons candidats à l’investigation et à la réhabilitation. Cette classification est basée sur le calcul d’indicateurs de performance de chaque tronçon et aussi les priorités de la collectivité.
Phare Assainissement détermine alors les priorités en termes d’intervention à mettre en œuvre. Une note (sur 10) est affectée à chaque tronçon, permettant de distinguer l’ordre de priorité pour les opérations suivantes :
- Inspection télévisée,
- Réhabilitation du réseau : réparation, rénovation, remplacement.
Une notation par rue est réalisée afin de faciliter la sectorisation des interventions. Tous ces résultats sont disponibles : sous forme de tableau de note par tronçon ou par rue ou cartographiquement (classification des priorités). [4], [6].
3.2.4 Méthodologie Diagrap®
La méthodologie Diagrap permet un diagnostic structurel des réseaux d’assainissement destinée à orienter durablement la stratégie de gestion patrimoniale des réseaux d’eau usées des communes que SERAMM entretient.
18
L’objectif de cette méthodologie est d’établir une carte des collecteurs jugés à risques, càd les collecteurs qui présentent des dégradations importantes pour permettre un ciblage précis des zones nécessitant une intervention par les services de la société. Cette méthodologie est basée sur l’exploitation des inspections au vidéo-périscope « IVP » en attribuant une note de 1 à 4 suivant le défaut observé.
Suite aux notes « IVP » attribuées à chaque tronçon, un programme pluriannuel d’inspections télévisées est défini, les inspections télévisées permettront ensuite de compléter les informations issues du diagnostic structurel et de déterminer le montant des investissements nécessaires pour la réhabilitation des collecteurs.
3.2.4.1 Présentation des outils
Le repérage des défaillances pour les réseaux d’assainissement est réalisé à l’aide de deux outils : le vidéo-périscope ou le camion cureur dit (Camérov).
✓ Le vidéo-périscope
Permet d’effectuer un diagnostic rapide et d’avoir une approche plus facile sur le niveau de dégradation de la conduite, en introduisant une canne équipée d’une caméra dans le regard sans pour autant couvrir la longueur du tronçon.
- Points forts : Bonne qualité d’image (couleur et résolution), rapidité d’exécution des contrôles
et faible encombrement des dispositifs d’inspection.
- Limites de l’outil : Faible linéaire inspecté (de l’ordre de 5 à 10m). De plus, l’obligation d’avoir
un réseau propre et de faire intervenir un camion cureur en cas d’obstruction ou d’encrassement trop important.
Linéaire
inspecté
Linéaire
inspecté
Linéaire non inspecté
Linéaire non inspecté d<30m
d<30m
30m<d<50m
30m<d<50m
Figure 2 : Vidéo-périscope
19 ✓ Le camion caméra
Utilisation au niveau d’un regard de visite d’une caméra montée sur un chariot mobile qui est relié à une bobine de câble d’alimentation, l’opérateur peut commander à distance le déplacement de l’appareil depuis l’intérieur du camion et visualiser en temps réel le linéaire inspecté. L’exploitation des données vidéos permettra d’établir un rapport d’inspection télévisés sur toute la longueur des tronçons inspectés.
- Points forts : Très bonne qualité d’image (couleur et résolution HD), confort de l’utilisation puisque le camion est équipé d’une cabine à l’intérieur et visibilité sur tout le tronçon.
- Limites de l’outil : Nécessité d’avoir un réseau propre avant son utilisation et grand temps de mise en œuvre.
✓ L’outil cartographique
La saisie des données collectées sur terrain liées à la nature des matériaux et aux notes IVP sont répertoriées sur la base de données du SIG (système d’information géographique). Il permet de générer une cartographie synthétique de l’état patrimoniale du réseau. En fonction des informations sur la (nature des matériaux, date de pose et notes IVP …) des codes-couleurs sont attribués aux tronçons étudiés. La figure 5 présente la répartition des données sur le SIG.
Figure 4 : Principe d’inspection par caméra sur terrain
20
Sur le SIG Dynmap, nous pouvons visualiser l’ensemble des informations sur chaque tronçon du réseau étudié. Certaines valeurs ne sont pas modifiables comme la longueur et le diamètre. Ces deux caractéristiques peuvent être modifiées par le service cartographique. De plus, chaque ouvrage annexe sur la cartographie contient des informations qui le caractérisent (coordonnées géographiques, côte terrain naturel, côte fil d’eau, profondeur…). Toutes les informations présentées sur le logiciel peuvent être exportées vers Excel pour réaliser des statistiques globales sur le patrimoine. La figure 6 présente le tableau d’affichage des caractéristiques des tronçons sur le SIG Dynmap.
3.2.4.2 Paramètres de la méthodologie Diagrap®
La méthodologie Diagrap® est appliquée dans notre étude au réseau non visitable, cette méthodologie est basée sur la connaissance de l’état structurel de chaque tronçon. A cet effet, 3 paramètres sont ainsi analysés :
• Nature des matériaux : Les différents matériaux de pose des canalisations constituent une
variable primordiale dans l’analyse Diagrap® afin d’avoir une idée des risques de dégradation spécifiques à chacun d’entre eux. A cet effet on distingue les tronçons construits dans un matériau présentant un très faible risque de dégradation (la fonte et l’Epoxy), les tronçons construits dans un matériau présentant un risque de dégradation modéré (le grès et le PVC) et les tronçons construits dans un matériau présentant un fort risque de dégradation (le ciment, le fibrociment et l’amiante).
Chaque matériau des conduites d’assainissement possède ses propres caractéristiques, ces dernières vont nous permettre de reconnaitre les matériaux d’une manière fiable via la vidéo issue du vidéo-périscope. Le tableau 1 présente les caractéristiques de chaque matériau.
21 Tableau 1 : Les caractéristiques des matériaux de pose en assainissement
Matériaux Grés Ciment PVC Fonte
Couleur Orange Gris délavé Gris clair Rouge vif
métallique
Paroi intérieure
Peu rugueuse avec une tranche blanche plus épaisse que le ciment.
Rugueuse avec la présence des
granulats.
Lisse et brillante avec une tranche
fine.
Lisse
• Date de pose : Indique la durée de service d’une conduite, elle nous permet d’avoir une idée sur l’âge du réseau étudié et d’identifier les canalisations qui ont atteint leurs durées de vie suivant le type du matériau. Sur la base de données chaque tronçon est renseigné par sa date de pose et sa durée de vie théorique qui le caractérise.
• La note IVP : L’inspection au vidéo périscope permet une analyse rapide de l’état structurel des
collecteurs et par la suite une planification des travaux organisés plus efficacement en fonction du degré d'urgence. Des notes sont donc affectées aux tronçons étudiés et réparties selon le niveau de gravité sur une échelle de 1 à 4 :
• IVP 1 : Réseau neuf ou assimilé
• IVP 2 : Réseau en bon état
• IVP 3 : Réseau dont l’état est préoccupant
• IVP 4 : Réseau nécessitant une intervention immédiate
Le tableau ci-dessous montre les notes IVP attribuées à chaque tronçon en fonction des défauts structurels observés.
Tableau 2 : Les défauts structurels en fonction des notes IVP Notes
IVP Exemples d’anomalies
1 Pas défaut observé (conduite chemisée ou neuve).
2 Petit défaut du profil, défaut apparent non évolutifs, dégradation du revêtement pour
les canalisations revêtues.
3 Fissures apparentes non évolutives, emboitement défectueux avec légère infiltration,
branchement pénétrant, défaut de profil, intrusion des racines, joints sortis.
4
Effondrement partiel ou total, corrosion, décalage important au niveau des joints, pente faible (arrêt d’écoulement), intrusion importante des racines, fissures importantes, ovalisation pour les conduites en PVC, infiltration des ECP, tous les
défauts réduisant la capacité d’écoulement.
A titre d’exemple, les quatre photos ci-dessous sont représentatives des notes IVP pour différents matériaux.
22 Tableau 3 : Les exemples de notation des inspections au vidéo-périscope
Photos Matériaux IVP Défauts observés
Conduite chemisée
1
Sans gravité
Conduite neuve, pas de défaut structurel
observé.
Conduite en fonte 2
Risque modéré
Petit décalage au niveau des joints.
Conduite en grés 3 Risque important et pouvant évoluer Décalages + fissures Conduite en PVC 4 Risque le plus grave Ovalisation 3.2.5 Projet INDIGAU
INDIGAU propose un outil de priorisation des tronçons à réhabiliter sur un horizon à court terme, s’appuyant sur un outil multicritère et prenant en compte des données sur les dysfonctionnements et critères socio-économiques décrivant les impacts liés aux défaillances. Il s’appuie sur des données d’ITV (inspection télévisée) et données d’environnement des conduites. Ces modèles ont été appliqués sur des réseaux et sont aujourd'hui opérationnels, tout en poursuivant leur évolution. [2]
Cet outil s’appuie sur la méthodologie issue du projet national français RERAU (Réhabilitation des réseaux d’assainissement urbains). Elle consiste à apporter à la collectivité concernée une
23
assistance méthodologique pour lui permettre d'adapter le paramétrage d'INDIGAU aux spécificités locales et de l'alimenter avec ses propres données, quels que soient leurs formats et leurs origines : données SIG, interprétation d'ITV. En effet le fonctionnement d'INDIGAU repose sur le croisement d'informations sur l'état du patrimoine d'une part, et sur le contexte et les enjeux locaux d'autre part (environnement, coûts d'exploitation, perturbation du milieu urbain…). [2]
3.3 Réhabilitation des réseaux d’assainissement
La réhabilitation consiste à rétablir un ouvrage dégradé dans ses fonctions d’origine ou, dans certains cas, à améliorer un ouvrage pour une durée déterminée, elle s’appuie sur plusieurs techniques en fonction du niveau de dégradation du réseau.
Les techniques de réhabilitation des réseaux d’assainissement sont toujours réalisées sans tranchée, par l’intérieur du collecteur. Elles ne nécessitent pas l’ouverture d’une fouille. Cependant dans certains cas, un puits de travail ou une fouille ponctuelle peuvent s’avérer nécessaires préalablement à l’exécution des travaux. [5]
3.3.1 Objectifs des travaux de réhabilitation
Les objectifs à atteindre sont eux qui conditionnent la technique de réhabilitation et les préconisations de contrôles. Les principaux objectifs sont les suivants : [5]
- Rétablir les caractéristiques mécaniques compatibles avec les sollicitations auxquelles l’ouvrage est soumis et le bon fonctionnement hydraulique pour un écoulement correct des effluents,
- Rétablir l’étanchéité de l’ouvrage existant et l’amélioration des conditions d’exploitation.
3.3.2 Classement des techniques de réhabilitation 3.3.2.1 Classement en fonction de critères techniques
Les techniques de réhabilitation des collecteurs sont classées selon divers critères, on distingue les techniques dites structurantes ou non structurantes, continues ou ponctuelles, destructives ou non destructives. [5]
✓ Techniques structurantes ou non structurantes
Les techniques de réhabilitation sont classées en deux catégories selon leur aptitude à reprendre ou non les charges statiques et dynamiques appliquées sur le tuyau enterré. Ces techniques sont dites structurantes ou non structurantes. [6]
- Les techniques structurantes doivent pouvoir reprendre la totalité des efforts mécaniques
qui s’exercent sur la canalisation.
- Les techniques non structurantes s’intéressent seulement à rétablir l’hydraulicité
(élimination des obstacles qui perturbent l’écoulement) et l’étanchéité de la canalisation. ✓ Techniques destructives ou non destructives
Les techniques dites destructives impliquent la destruction de tout le collecteur dégradé et son remplacement par l’intérieur sans ouverture de la tranchée. Par opposition, les techniques non destructives ne nécessitent pas la destruction de l’ouvrage en place, l’ouvrage dégradé est conservé.
✓ Techniques continues ou ponctuelles
24
opposition, les techniques ponctuelles s’intéressent seulement à réparer localement l’ouvrage au niveau de chaque dégradation. [5]
3.3.2.2 Classement selon la norme européenne EN NF 752
La norme européenne EN NF 752 classe les techniques de réhabilitation en 3 groupes : [6]
• Remplacement : construction d’un collecteur neuf au lieu de l’élément existant, la fonction
du nouveau collecteur reste la même que l’ancien,
• Rénovation : travaux utilisant tout ou partie de l'ouvrage existant en améliorant ses
performances actuelles,
• Réparation : rectification des défauts localisés. 3.3.3 Techniques pour les collecteurs non visitables
En général les techniques de réhabilitation des collecteurs non visitables (<1200mm) sont ponctuelles ou continues. Elles sont réalisées sans ouverture de tranchée. [5]
✓ Robots multifonctions
Cette technique de réhabilitation ponctuelle est employée uniquement dans les collecteurs non visitables. Elle peut être structurante comme non structurante selon les cas et permet : [5]
• La suppression de tous les obstacles qui gênent l’écoulement de l’eau dans les canalisations (dépôts solides, concrétions diverses, racines, branchements pénétrants, joints pendants hors de leurs logements…),
• La réouverture des branchements après chemisage ou tubage par un robots découpeurs. L’intervention de ces robots s’effectue sur la base d’une inspection télévisée. Il est procédé à un hydrocurage avant d’introduire le robot par un des regards du réseau.
✓ La manchette ou chemisage partiel
Elle consiste à introduire une manchette en fibre de verre imprégnée de résine à l’endroit du défaut. Cette manchette est enroulée sur un manchon et plaquée à la canalisation sous pression d’air (gonflement du manchon). La polymérisation de la résine est accélérée par chauffage électrique.
✓ Le chemisage continu
La technique du chemisage continu consiste à insérer à l’intérieur du collecteur dégradé une enveloppe souple constituée d’une armature souple fortement imbibée d’une résine, et ce sans
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laisser subsister d’espace annulaire. Le chemisage ne réduit que fort peu la section d’écoulement (à titre indicatif, l’épaisseur de la gaine est comprise entre 3 mm et 10 mm) tout en améliorant les caractéristiques hydrauliques du collecteur de 15 à 35 % de ses capacités d’écoulement : diminution de la rugosité et des obstacles. Les résines utilisées sont en polyester, époxy, ou vinylester.
Les différentes phases de ce procédé sont :
o La réalisation des travaux préparatoires : détournement des effluents, curage de la conduite à traiter, inspection télévisée et préparation de l’état d’accueil au moyen d’un robot multifonctions,
o Imprégnation de la gaine en usine ou sur site,
o Mise en place de la gaine par inversion ou traction selon le procédé,
o Polymérisation par apport d’énergie calorifique (UV, vapeur, eau chaude ou résistances électriques),
o Réouverture des branchements, inspection télévisée et remise en service du réseau.
✓ Éclatement de la conduite
Le tubage après éclatement est l’une de ces techniques. Un cône élargisseur tracté ou poussé permet d’éclater l’ancienne conduite et créant ainsi un tunnel pour la nouvelle canalisation. Celle-ci prend la place de l’anCelle-cienne au fur et à mesure de l’éclatement. L’élargissement permet un remplacement par un diamètre identique ou plus gros.
Figure 8 : Travaux de chemisage continu polymérisé aux UV
26 ✓ Tubage de la conduite
Le tubage consiste à insérer un tube dans une conduite existante dans le but de remplacer la canalisation en place par une nouvelle, de dimension inférieure. Le tube, mis en place à l’aide d’un treuil, permet de réhabiliter une conduite, sans ouverture de tranchée (sauf gros diamètres : ouverture partielle).
3.3.4 Réhabilitation des ouvrages annexes
Les ouvrages annexes peuvent également être réhabilités. Pour les regards, la rénovation passe essentiellement par son étanchement grâce à des injections de résine. Il est plus difficile de parler de rénovation pour les déversoirs d’orage ou sur des stations de pompage. Dans la pratique, ces ouvrages sont le plus communément remplacés.
Figure 10 : Réhabilitation d’une conduite des eaux usées partubage
27
4. Application de la méthodologie Diagrap® sur la commune de
Carnoux-en-Provence
4.1 Présentation de la zone d’étude
4.1.1 Localisation géographique de la commune
Carnoux-en-Provence est une commune française située dans le département des Bouches-du-Rhône, en région Provence-Alpes-Côte d'Azur. Elle s’étend sur une superficie de 3.45 km2 et se trouve à l’Est de Marseille, entre Aubagne au nord et Cassis au sud, au cœur d’un ensemble de collines prolongeant à l’est le massif de Saint Cyr.
L’altitude maximale est de 380 mètres et l’altitude minimale est de 180 mètres. Dans le système de référence WGS 84, sa latitude relevée et sa longitude sont respectivement de 43.257° Nord et 5.569° Est. La commune de Carnoux, d’après le dernier recensement de 2015 réalisé par l’INSEE, est peuplée de 6 615 habitants mais la population de la ville est en baisse depuis le début des années 2000.
La commune est traversée sur toute sa longueur par la route départementale 41E, qui la relie au sud à Cassis, et au nord à l’autoroute A50 et à la départementale 559A situées au sud d’Aubagne. C’est la seule liaison routière entre Carnoux et les communes voisines. Le centre de Marseille est à 16 kilomètres par la route D559A et 20 kilomètres par l’autoroute, ces deux itinéraires, sont régulièrement encombrés aux heures de pointe. La photo ci-dessous présente la localisation de la commune de Carnoux-en-Provence.
4.1.2 Description du réseau d’assainissement de la commune
La commune de Carnoux-en-Provence est équipée d’un système d’assainissement composé essentiellement de :
• Un réseau de collecte de type séparatif, constitué des canalisations dont le diamètre varie entre 80mm et 400mm. Le réseau des eaux usées est raccordé au réseau de la ville d’Aubagne, lui-même raccordé à celui de Marseille.
• Le linéaire du réseau des eaux usées est de 38 km, constitué par des canalisations en PVC, Grés, Ciment, Fonte, et PEHD non visitable.
• Dans les points bas de la commune, l’eau ne peut pas s’écouler gravitairement. Des stations de relevage ont été installées afin de relever le niveau des eaux usées. A cet effet, 2 postes de relevages ont été répartis sur l’ensemble de la commune.
Aubagne Aubagne Carnoux-en Provence Carnoux-en Provence Roquefort-la-Bédoule Roquefort-la-Bédoule Figure 12 : Situation géographique de la commune de Carnoux-en-Provence
28 Tableau 4 : Caractéristiques des pompes réparties sur la commune de Carnoux
Nom de la Station Type réseau Nombre de pompes Type de pompes Débit de pompes (l/s) Equipements télésurveillance Longueur totale de refoulement Lotissement ANGUILLA 13 470 Sanitaire 2 Immergées P1 3.4 P2 3.7 Présence 955 ml ZI CARNOUX 13 470 Sanitaire 2 Immergées P1 4.3 P2 3.7 Présence
✓ Le réseau d’assainissement de la commune ne dispose pas d’un système de traitement des
effluents. Les eaux usées sont acheminées jusqu’à la station d’épuration de Marseille « Géolide » d’une capacité de 1 860 000 EH via les réseaux d’assainissement d’Aubagne. Le réseau des eaux pluviales est géré par la commune, le SERAMM exploite et entretient seulement le réseau des eaux usées de la commune.
4.2 Méthodologie Diagrap® sur la commune de Carnoux-en-Provence
L’évaluation de l’état patrimonial d’un réseau nécessite des données fiables concernant les caractéristiques structurelles et historiques des tronçons (diamètres, matériaux, dates de pose…). Les données extraites du SIG Dynmap ont permis de constater les observations suivantes : les diamètres et les longueurs sont renseignés pour toutes les canalisations.
En revanche, les dates de pose sont inadéquates pour certains tronçons (ex : des tronçons en PVC posés en 1960) alors que le PVC est utilisé qu’à partir des années 70. En plus, la nature des matériaux et la note IVP ne sont pas renseignées pour 30% des canalisations. Au vue de cela, des visites de terrain ont été effectuées pour identifier les matériaux et le niveau de gravité des tronçons afin de compléter la base de données pour les tronçons non filmés. Un travail de correction des notes IVP a été aussi mené pour les tronçons renseignés sur la base de données du SIG.
29
Les matériaux et les dates de pose manquants à cause des erreurs de saisie ont été renseignés en se basant sur les tronçons voisins dont les caractéristiques sont comparables ou bien sur la vidéo si le tronçon est filmé. Une recherche a été également effectuée dans les archives afin d’estimer les dates de pose des tronçons non renseignés.
Ce travail nous a permis de compléter la base de données avec de nouvelles données : matériaux, dates de pose et notes IVP et de réduire fortement le taux de linéaire non renseigné sur la cartographie comme le montre le tableau 5.
Tableau 5 : Données des tronçons avant et après actualisation
Paramètres
Données avant actualisation Données après actualisation Tronçons renseignés % Tronçons renseignés % Matériaux 764 70% 327 30% Dates de pose 578 53% 513 47% Notes IVP 764 70% 327 30% Diamètres 1 091 100% 0 0% Longueurs 1 091 100% 0 0% 4.2.1 Linéaire du réseau
D’après les données extraites du SIG, le linéaire total du réseau sanitaire est 38 km hors branchement particulier. Ce réseau est formé de 1091 tronçons qui constituent notre base de données étudiée. Un tronçon correspond à une portion de conduite situé généralement entre deux ouvrages qui est caractérisé par un matériau, une date de pose et une note IVP. La longueur moyenne des tronçons est de 34,32 ml. Fonte Fonte PVC PVC PVC PV C
30 4.2.2 Diamètre
Il est important de connaitre les diamètres car la gestion des canalisations des gros diamètres n’est pas la même que celle des petits diamètres. La méthodologie Diagrap® est appliquée seulement au réseau sanitaire non visitable. A cet égard, notre étude est limitée seulement sur les tronçons dont le diamètre est inférieur à 1 200 mm.
La figure 15 présente les différents diamètres des canalisations sur la commune de Carnoux ainsi que leurs linéaires.
Cette analyse a permis de constater que :
- Aucun ouvrage visitable n’existe sur la commune de Carnoux-en-Provence. De plus, la
majorité des canalisations constituant le réseau ont un diamètre de 200 mm (environ 66% du linéaire total), suivi du diamètre 150 mm (environ 25%).
- 10% du linéaire total des canalisations ont un diamètre variant entre 120 mm, 160 mm, 250
mm, 300 mm et 400 mm.
- Les diamètres 250 mm, 300 mm et 400 mm se situent exactement au niveau de la voie
principale qui relie la commune au sud d’Aubagne.
4.2.3 Matériaux
D’après le diagnostic effectué sur la nature des matériaux constituant le réseau de la commune, cette analyse a permis de déduire que :
- Le matériau principal dans le réseau est le ciment avec un linéaire de 20.70 km (soit 55%
du nombre total des tronçons). Ce matériau est notamment localisé au niveau du centre de la commune et voire même sur la voie principale reliant la commune au sud d’Aubagne.
- Le PVC représente un linéaire de 15,52 km (environ 44% du nombre total des tronçons).
On le retrouve au niveau des antennes et également à la partie ouest de la commune.
- Les autres matériaux (Grés, PEHD et Fonte) sont moins répandus avec un linéaire de 1,17
km (environ 1% du nombre total des tronçons).
0 5000 10000 15000 20000 25000 80 120 150 160 200 250 300 400 139.16 559.38 9083.36 606.18 24906.06 695.52 1122.83 562.77 Li n é ai re s ( m) Diamétres (mm)
31 - Le PEHD constitue le matériau des conduites de refoulement des deux stations de pompage
réparties au niveau de la commune.
Une cartographie jointe en annexe 3 représente la répartition des différents matériaux sur la commune de Carnoux.
Tableau 6 : Répartition des tronçons par nature des matériaux
4.2.4 Dates de pose
L’analyse des dates de pose associées aux tronçons constituant le réseau de la commune a permis de remarquer que :
- La majorité principale du réseau (environ 81% du nombre total des tronçons) qui a été posé
entre les années 1960 et 1980, correspond à l’assainissement du centre de la commune. A cela s’ajoute également que 19% du réseau qui a été construit entre les années 1980 et 2018, correspondant à l’assainissement du plateau situé au nord et à la zone industrielle située à l’ouest de la commune.
L’âge moyen du réseau de la commune de Carnoux-en-Provence est de 43 ans, ce réseau peut être considéré comme étant relativement récent en le comparant avec celui de la ville de Marseille. Une cartographie jointe en annexe 4 représente la répartition des dates de pose des tronçons sur la commune de Carnoux.
Matériaux Nombre de
tronçons Pourcentage (%) Linéaire (km)
Ciment 597 54.72 % 20.64 PVC 473 43.35 % 15.52 Fonte 1 0.09 % 0.02 Grès 4 0.37 % 0.20 PEHD 7 0.64 % 0.96 Chemisage Epoxy 9 0.82 % 0.32 Total 1 091 100 % 37.67
Figure 16 : Représentation graphique des tronçons par nature des matériaux CIM 55% PVC 43% Autres 2% CIM PVC Autres
32 Tableau 7 : Répartition des tronçons en fonction des dates de pose
Périodes de pose Nombre de
tronçons Pourcentage (%) Linéaire (km)
1960-1969 502 46.01 % 17.05 1970-1979 375 34.37 % 12.57 1980-1989 60 5.50 % 2.26 1990-1999 113 10.35 % 3.86 2000-2018 41 3.75 % 1.92 Total 1 091 100 % 37.67
4.2.5 Corrélation des paramètres matériaux et date de pose
Le tableau 8 et le graphique ci-dessous décrivent la répartition des différents matériaux en fonction des dates de pose. Les éléments suivants peuvent être considérés :
- Le ciment est le matériau majoritairement utilisé durant la première décennie. A partir des
années 70, le PVC a supplanté le ciment et est devenu le matériau le plus utilisé.
- Le PVC est localisé principalement en périphérie, correspondant à l’étalement urbain de la
commune de Carnoux.
Tableau 8 : Répartition des matériaux en fonction des dates de pose
Matériaux 1960-1969 1970-1979 1980-1989 1990-1999 2000-2018 Ciment 502 102 0 0 0 PVC 0 273 56 112 34 Autres 0 0 4 1 7 Total 502 375 60 113 41 0 100 200 300 400 500 600 1960-1969 1970-1979 1980-1989 1990-1999 2000-2018 502 375 60 113 41 N o mb re d e Tr o n ço n s Décennies
33 4.2.6 Durée de vie utile
La durée de vie utile correspond à la durée de vie estimée pendant laquelle la canalisation est censée rendre la totalité du service que l’on attend d’elle. Il s’agit d’un concept défini de manière théorique et basé sur des constations terrain. Cette durée de vie utile a été définie en fonction des matériaux de la manière suivante :
Tableau 9 : Durée de vie en fonction selon la nature des matériaux
Matériaux Durée de vie utile
Amiante - Ciment 45 ans
Béton 45 ans
Grés 70 ans
PVC 70 ans
PEHD 80 ans
Fonte 80 ans
Epoxy (chemisage) 80 ans
Afin d’être plus précis, nous avons créé des classes de « durée de vie » en prenant en considération les dates de pose et la durée de vie utile des matériaux. Lorsque la valeur de 1 est obtenue on peut conclure que la durée de vie utile est atteinte.
Exemple de calcul :
Ex : Détermination e de la durée de vie utile d’un tronçon EU en PVC posé en 1983 : Durée de vie utile = (2018 – 1983) / 70 = 0,5
Sur ce principe, le tableau ci-dessous présente la répartition des tronçons en fonction de leur de vie utile :
Tableau 10 : Les différentes classes de durée de vie en fonction des tronçons
Classes durée de vie Tronçons Pourcentage
0.00-0.20 15 1.38% 0.20-0.40 72 6.64% 0.40-0.60 183 16.88% 0 100 200 300 400 500 600 1960-1969 1970-1979 1980-1989 1990-1999 2000-2018 502 102 0 0 0 0 273 56 112 34 0 0 4 1 7 N o mb re de tro n ço n s Décennies CIM PVC Autres
34
0.60-0.80 217 20.02%
0.80-1.00 102 9.41%
1.00-1.30 495 45.66%
Total 1084 100 %
D’après ces résultats, nous pouvons déduire que sur le réseau de la commune de Carnoux :
- Environ 495 tronçons (soit 46% du nombre total des tronçons) ont dépassé leur durée de vie utile théorique alors que 589 tronçons ne l’ont pas encore atteinte.
- Les tronçons qui ont dépassé leur durée de vie utile sont principalement constitués de ciment. La majorité de ces tronçons ont été posés dans les années 60 et se concentrent au centre de la commune et au niveau de la conduite principale acheminant les eaux usées vers le réseau de la ville d’Aubagne. A l’inverse, les tronçons qui n’ont pas encore atteint leur durée de vie utile sont ceux qui se situent en périphérie. Ces secteurs ont été assainis dans les années 70 et le matériau préférentiellement utilisé est le PVC.
Une cartographie jointe en annexe 5 représente la répartition de la durée de vie utile des tronçons sur la commune de Carnoux.
4.2.7 Linéaire inspecté au vidéo-périscope
La méthodologie Diagrap® est basée sur des inspections au vidéo-périscope (IVP) effectuées sur terrain. Le réseau de la commune de Carnoux-en-Provence a été essentiellement inspecté entre 2014 et 2018.
Tableau 11 : Part des inspections entre les années 2014 et 2018
Années 2014 2015 2016 2017 2018
Part des inspections en % 67.02 % 4.47 % 0.00 % 0.00 % 28.51 %
Nombre de tronçons 555 37 0 0 236
Le tableau 11 atteste que la majorité du réseau de la commune de Carnoux a été inspecté au vidéo-périscope en 2014 qui correspond à la date de début du contrat. Entre les années 2015 et 2017, seulement 4,47% soit 37 tronçons ont été filmés. Des inspections ont eu lieu également en 2018 sur 236 tronçons représentant 28,51% de notre périmètre d’étude.
D’après les données extraites du SIG, la majorité des tronçons ont une note IVP sur une échelle de 1 à 4 selon le niveau de gravité. En revanche, certains tronçons n’ont pas été renseignés dans la base de données du SIG. A cet effet, des inspections ont été réalisées sur le terrain afin de mettre à jour la cartographie et de réduire le taux du linéaire non inspecté.
Lors de notre passage, certains tronçons se sont révélés impossible à inspecter à cause des obstacles suivants :
- Plaque d’égout goudronnées ou scellées, - Plaques d’égout situées dans le domaine privé,
- Réseau faible diamètre (des vidéos et des photos de faible qualité),
- Canalisations en charge.
Ces tronçons non inspectables ont été renseignés dans la base de données du SIG tout en mentionnant l’obstacle rencontré.
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D’après le tableau 12, le linéaire inspecté au vidéo-périscope sur la commune de Carnoux est 28,49 km ce qui correspond à un pourcentage de 77,60% du linéaire étudié.
Tableau 12 : Linéaire du réseau inspecté sur la commune
Commune de Carnoux Linéaire (km) Tronçons
Linéaire du secteur 37.67 1 091
Refoulement station de pompage 0.955 7
Linéaire étudié 36.72 1 084
Linéaire non inspectable 8.23 256
Linéaire inspecté 28.49 828
Pourcentage inspecté 77.60% 76.38%
Une cartographie jointe en annexe 6 représente le linéaire inspecté et non inspectable sur la commune de Carnoux.
4.2.8 Notes IVP
L’attribution des notes IVP aux tronçons se fait premièrement sur le terrain. Pour cela une fiche Diagrap® présentée en annexe 2 est remplie pour chaque tronçon en notant ses caractéristiques (le matériau, la note IVP et la profondeur des regards amont et aval…). Ensuite, une vérification des vidéos est effectuée au bureau afin de confirmer le matériau noté sur la fiche et aussi la note IVP associée à chaque tronçon.
Ces informations issues des inspections au vidéo-périscope (matériaux, notes IVP…) sont saisies dans la base de données. Par conséquent, des codes-couleurs sont générés pour la couche des notes IVP sur le SIG, afin de localiser les tronçons qui présentent des dégradations importantes.
Sur le réseau de la commune de Carnoux-en-Provence, les notes IVP se répartissent de la manière suivante : Tronçon inspecté Couleur : Violet Figure 20 : Linéaire inspecté et non inspectableTronçon inspecté Couleur : Violet Tronçon non-inspectable Couleur : Orange Tronçon non-inspectable Couleur : Orange
