Drainage souterrain des chaussées urbaines 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

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

Impacts de l’eau sur les chaussées 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 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

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 POIDS position de la nappe phréatique 3 profil en dépression avec nappe en surface nature et perméabilité du sol d’infrastructure latéral et sous la chaussée perméabilité des granulats 2 profil longitudinal : pente nature du revêtement : enrobé bitumineux ou béton de ciment 1 profil en remblai intensité du trafic

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

Processus de sélection des routes et des fissures à sceller 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 TDI Drainage latéral DL Écran de rive ER Couche drainante à la ligne d’infrastructure CD

Solutions proposées 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

écran drainant géocomposite vertical en rive de chaussée DL/ER Solutions proposées écran drainant géocomposite vertical en rive de chaussée DL/ER

Écran drainant géocomposite incliné en rive de chaussée DL/ER Solutions proposées Écran drainant géocomposite incliné en rive de chaussée DL/ER

Couche drainante horizontale, géocomposite à l’infra CD Solutions proposées Couche drainante horizontale, géocomposite à l’infra CD

Solution proposée en fonction de la nature du sol d’infrastructure 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 silt, moraine silteuse DL/ER + CD DL/ER argile, moraine argileuse 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

Drainage souterrain des chaussées Merci de votre attention ! Questions ? Commentaires ?