Drainage souterrain des chaussées urbaines 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
Mardi 6 novembre, Hôtel Sheraton, Laval
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 Perte de la capacité portante de la chaussée au printemps
Impacts de l’eau sur les chaussées Diminution de la résistance au cisaillement des granulats par la saturation
100 50 C' 0 50 S = 70 % S = 10 0 % perte de résistance à la saturation 100 contrainte normale effective (kPa) Ø'
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
10 -n+1 10 -n 10 -n -1 S r eau S r glace 50 100 Degré de saturation Sr
Variation de la perméabilité en fonction de la saturation des pores en eau et en glace
Impacts de l’eau sur les chaussées
alignement bâtiment
Position de la zone gelée imperméable en période de dégel
terrain trottoir ligne de gel sol dégelé sol gelé imperméable sol non gelé Revêtement Fondation Sous fondation
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 Distribution mensuelle des précipitations et de l’infiltration (5 stations - période de 5 ans)
100 50 0 100 J F M A M J J A S O N D 50 0 J F M A M J Mois J A S O N D
Infiltration et drainage Localisation des zones de charge et de décharge
I L alignement bâtiment trottoir I L Nappe phréatique élevée Nappe phréatique basse I L I L E T si N.P. élevée Drain Is Sol I T Fissures Revêtement Fondation Sous-fondation E P si N.P. basse Infrastructure
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 milieu urbain
Hétérogénéité de la fondation Absence de fossés Zones résidentielles vs zones commerciales Regards et puisards
Facteurs influençant le dimensionnement Importance relative des facteurs intervenants dans le dimensionnement des systèmes de drainage
FACTEURS position de la nappe phréatique profil en dépression avec nappe en surface nature et perméabilité du sol d’infrastructure latéral et sous la chaussée perméabilité des granulats profil longitudinal : pente nature du revêtement : enrobé bitumineux ou béton de ciment profil en remblai intensité du trafic POIDS 3 3 3 1 1 2 2 1
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
Solutions proposées Processus de sélection des routes et des fissures à sceller
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 Drainage latéral Écran de rive Couche drainante à la ligne d’infrastructure TDI DL ER CD
Solutions proposées tuyau de drainage perforé à l’infrastructure TDI
terrain trottoir drain tuyau ou raccord à l'égout pluvial revêtement fondation sous-fondation conduite longitudinale
Solutions proposées tuyau perforé à la ligne d’infra, drain de pierre et géotextile d’enrobage TDI
chevauchement Ligne d'infrastructure Sol à drainer 150 min.
1 Tuyau perforé 3 Matériau filtrant 4 Géotextile
Solutions proposées
terrain
écran drainant géocomposite vertical en rive de chaussée DL/ER
trottoir écrant drainant revêtement fondation sous-fondation
Solutions proposées
alignement bâtiment
Écran drainant géocomposite incliné en rive de chaussée DL/ER
terrain trottoir Surface Revêtement Fondation Sous-fondation Écran drainant Collecteur drainant
Solutions proposées Couche drainante horizontale, géocomposite à l’infra CD
Solutions proposées Solution proposée en fonction de la nature du sol d’infrastructure Sol d’infrastructure gravier sable silt, moraine silteuse argile, moraine argileuse nappe élevée 1 TDI TDI DL/ER + CD DL/ER + CD nappe basse 2 non requis non requis DL/ER DL/ER
1 : vient au niveau du terrain naturel ou dans la sous-fondation au 2 printemps : 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 présence d’ocre ferreux noté la
Conclusion
Avant de prendre une décision sur la méthode de drainage, il est important
-
de connaître la nature des sols d’infrastructure
-
la position phréatique maximale de la nappe de comprendre réhabilitation les mécanismes de dégradation du revêtement dans les cas de
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
Drainage souterrain des chaussées