les infrastructures municipales, un patrimoine à préserver
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Les infrastructures municipales, un patrimoine à préserver. Drainage souterrain des chaussées urbaines. par: Jean LAFLEUR, Professeur, École Polytechnique de Montréal, Dép. des génies civil, géologique et des mines Joseph HENRY, Directeur technologique, CERIU. INFRA 2007. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Les infrastructures municipales, Les infrastructures municipales, un patrimoine à préserverun 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
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
Impacts de l’eau sur les chaussées
Accumulation d’eau en surface
accélère la dégradation du
revêtement
Impacts de l’eau sur les chaussées
S = 70 %r
S = 100 %r50
100
0
rési
stan
ce a
u ci
saill
eme
nt (
KP
a)
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
Impacts de l’eau sur les chaussées
Chaussée gonflée en hiver: l’eau en gelant dans les pores augmente son volume de 10%
Impacts de l’eau sur les chaussées
Progression du gel dans la chaussée
et
soulèvement associé à l’indice de gel maximum
Impacts de l’eau sur les chaussées
Variation de la perméabilité en fonction de la saturation des pores en eau et
en glace
10
10050
-n -1
10-n
-n+110S r
S r
eau
glace
Degré de saturation Sr
Log.
per
méa
bilit
é (k
)
Impacts de l’eau sur les chaussées
trottoirterrain
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
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
Infiltration et drainage
J F M A AM J J S O N D
J F M A M J J A S O N D
100
50
0
0
50
100
Précip
itati
on m
oyenne m
ensuell
e (
mm
)Infil
trati
on (
mm
)
Mois
Distribution mensuelle des précipitations et de l’infiltration (5 stations - période de 5 ans)
Infiltration et drainage
Localisation des zones de charge et de décharge
trottoir
alignement bâtiment
Sous-fondation
Fondation
Revêtement
Is
IT
ILEP si N.P. basse
Sol
Infrastructure
IL
IL
IL
ET si N.P. élevée
Nappe phréatique élevée
Nappe phréatique basse
Fissures
Drain
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
Particularités du milieuurbain
Hétérogénéité de la fondation Absence de fossés Zones résidentielles vs zones
commerciales Regards et puisards
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
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
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
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
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
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
Solutions proposées
Tuyau de drainage à l’infrastructure TDI Drainage latéral DL Écran de rive ER Couche drainante à la ligne
d’infrastructure CD
Solutions proposées
sous-fondation
fondation
revêtementterrain
tuyau ou raccord à l'égout pluvial
trottoir
conduite longitudinale
drain
tuyau de drainage perforé à l’infrastructure TDI
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
chevauchementLigne d'infrastructure
1
3
4
Solutions proposées
écran drainant géocomposite vertical en rive de chaussée DL/ER
écrant drainant sous-fondation
fondation
revêtementterrain
trottoir
Solutions proposées
Surface
Collecteur drainant
Écran drainant
alignement bâtiment
Sous-fondation
FondationRevêtement
terrain trottoir
Écran drainant géocomposite incliné en rive de chaussée DL/ER
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
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
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
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