Si vous êtes ingénieur civil ou impliqué dans construction de routesIl est important de savoir qu'un bon drainage est essentiel à la durabilité des routes. Cependant, concevoir un système de drainage adapté pour équilibrer les conditions du sol et l'écoulement de l'eau peut s'avérer complexe.
Aujourd'hui, vous découvrirez tous les types courants de drainage routier et leurs principes de conception. Nous vous expliquerons également pourquoi la réussite de tout projet routier en dépend.
Types de systèmes de drainage ou méthodes de drainage des autoroutes
1. Drainage de surface
- Drains fermés
Les drains fermés sont des voies souterraines qui évacuent l'excès d'eau de surface et l'évacuent. Ils sont invisibles comme les drains ouverts et peuvent être réalisés avec différents matériaux, notamment du béton, du PVC et des tuyaux en terre cuite.
L'eau peut pénétrer dans ces drains fermés par des entrées, des bassins collecteurs et d'autres canaux aménagés sur la chaussée pour la canaliser vers ces drains. Les canalisations d'eaux pluviales, les systèmes de drainage des bordures et les systèmes de caniveaux des grandes routes sont des exemples de drains fermés.
- Fossés/Drains ouverts
Les fossés ouverts sont généralement construits sur les bords des routes pour évacuer l'excès d'eau en surface. Ils peuvent être en forme de V, rectangulaire ou trapézoïdale. Ces fossés ouverts ne sont pas revêtus en zone rurale, mais en zone urbaine, on peut utiliser des pierres, de l'herbe ou du béton pour prévenir l'érosion.
Les drains à ciel ouvert sont économiques, rechargent les sols en eau et offrent des solutions simples pour évacuer les eaux de surface. Cependant, en zone urbaine, l'espace disponible supplémentaire constitue un obstacle à la construction de tels drains.
- Drains latéraux
Les drains latéraux sont souvent mélangés aux drains ouverts ; cependant, les drains latéraux peuvent être des canaux ouverts ou fermés construits au bord des routes pour collecter l'eau supplémentaire et la mettre dans les canalisations principales ou l'évacuer.
Les drains latéraux sont parallèles aux routes et peuvent être recouverts. Ils sont très répandus sur les routes où les chutes de neige sont fréquentes, car ils permettent d'évacuer l'excès d'eau en quelques minutes. Ils dirigent généralement l'eau vers des bassins collecteurs ou la déversent dans des canalisations d'eaux pluviales pour l'évacuer.
- Bassins de captage
Les bassins de captage sont des structures d'évacuation des eaux de surface installées sur les routes, les parkings et autres lieux importants pour collecter les eaux de pluie et les canaliser vers des canalisations souterraines. Généralement, ils se composent d'une entrée grillagée qui collecte l'eau de surface, puis d'un bassin souterrain qui stocke temporairement l'eau.
Enfin, un tuyau relie le bassin aux canalisations souterraines. Les puisards collectent efficacement les débris, les feuilles et l'eau et acheminent l'eau uniquement vers les canalisations, évitant ainsi tout blocage.
- Entrées
Les entrées d'eau sont de petites ouvertures installées en surface pour recueillir l'excédent d'eau et la diriger vers les égouts pluviaux ou tout autre canal. Il existe deux principaux types d'entrées : les entrées grillagées et les entrées de bordure.
Ces entrées sont plus petites que les puisards, ce qui les empêche d'évacuer les débris de l'eau. Installées en contrebas, elles permettent à l'eau de pénétrer facilement et de s'écouler directement dans les canalisations d'eaux pluviales ou les drains souterrains.
2. Drainage souterrain
- Drain de fondation
Comme leur nom l'indique, ces types de drains servent à protéger la couche de fondation, située sous la surface de la route. Ils collectent l'eau absorbée par la couche de fondation et l'évacuent par des tuyaux perforés ou des tranchées remplies de gravier.
Lorsque l'eau s'accumule sur les routes, elle s'infiltre dans le sol et s'infiltre dans la couche de fondation, fragilisant ainsi la structure. Ce système de drainage empêche l'eau de s'infiltrer dans la couche de fondation et évacue l'excédent vers les drains principaux.
- Tranchées de drainage longitudinales
Ces drains souterrains spécialisés sont installés en bordure des routes. Lorsque l'eau s'infiltre et endommage la chaussée, ces tranchées de drainage viennent à la rescousse.
Des tranchées longitudinales sont creusées parallèlement aux routes et remplies de tuyaux perforés ou de gravier, ce qui permet à l'eau excédentaire de s'écouler vers les réseaux principaux. Généralement peu profonds et étroits, ces drains protègent les routes de l'érosion.
- Conduites souterraines
Ces tuyaux sont installés sous la surface pour collecter l'excès d'eau de la couche de fondation et la diriger vers le système de drainage. Les tuyaux souterrains sont généralement perforés, ce qui permet à l'eau de pénétrer dans le tuyau par ces pores et d'empêcher l'accumulation d'eau dans le sol.
Les matériaux utilisés pour la construction des canalisations souterraines sont le PVC, l'acier ondulé, le PEHD et le béton. Généralement, les canalisations sont entourées de gravier ou de granulats, ce qui empêche la pénétration de débris.
- Drains intercepteurs
Des drains intercepteurs sont installés pour intercepter l'écoulement de l'eau et le canaliser vers le réseau de drainage principal. Ce réseau est généralement installé sur le talus ou le long du périmètre de la route. Ces drains sont installés pour protéger la chaussée des dommages.
Ils s'avèrent efficaces dans les zones vallonnées, où l'eau provient des montagnes et où l'excédent est intercepté par ce système de drainage. L'eau est canalisée par des tuyaux perforés vers le réseau de drainage principal, empêchant ainsi les infiltrations dans le sol.
3. Drainage des pentes
Le drainage des pentes est un système efficace pour gérer les écoulements d'eau provenant des hautes altitudes et prévenir les glissements de terrain sur la chaussée. Ce système de drainage, complété par d'autres systèmes de drainage, constitue un système combiné efficace.
- Drains de pente de surface
Dans ce type de pente, l'eau est dirigée vers les drains ouverts, situés au pied des pentes. Ces drains ouverts acheminent l'eau vers les collecteurs d'eaux pluviales ou les ponceaux.
- Ponceaux et systèmes de canalisations
Des ponceaux sont installés sous les talus pour drainer l'excès d'eau sous la surface de la route. Des tuyaux perforés servent également à absorber l'eau de la couche de fondation et à l'évacuer vers le réseau principal.
- Drains français
Dans ce système, des tranchées sont creusées sous les fondations du talus afin d'intercepter l'eau et de la diriger vers le courant principal. La tranchée doit être remplie de gravier ou de tuyaux perforés et protège le sous-sol.
- Techniques de stabilisation des pentes
Les techniques les plus récentes, comme le clouage et les géotextiles, sont utilisées pour les pentes plus raides. Vous pouvez opter pour ce système, associé à des tuyaux de drainage, pour gérer et évacuer efficacement l'eau.
4. Système de drainage transversal
Un système de drainage transversal est conçu pour gérer le débit de l'eau, comme une rivière, un canal ou des eaux pluviales qui croisent la route. Si une route traverse un cours d'eau naturel, un système de drainage doit être mis en place pour gérer ce débit. Différents types de systèmes de drainage transversal sont installés pour gérer l'eau.
- ponceaux
Les ponceaux sont des passages aménagés sous la chaussée, permettant à l'eau de s'écouler sans être perturbée. Ils ressemblent à des tunnels et peuvent être réalisés en béton, en plastique ou en tout autre matériau solide. Il existe deux types de ponceaux : les ponceaux tubulaires et les ponceaux-caissons.
- Ponts
Les ponts sont construits là où le débit d'eau est important et où la construction d'une route est nécessaire. Ils permettent un écoulement sans obstacle de l'eau.
- Ford Crossing
Généralement construit sur l'eau, là où le niveau est bas et la traversée facile. Les véhicules peuvent facilement y accéder grâce au faible niveau d'eau.
- Drains d'eaux pluviales
Comme leur nom l'indique, ces drains sont conçus pour évacuer l'eau par temps de pluie ou d'inondation. Ils servent à gérer l'excès d'eau et à prévenir les dommages aux routes.
5. Systèmes de descentes pluviales et de gouttières
C'est un moyen efficace de gérer les eaux pluviales et de les évacuer des toits vers les systèmes de drainage. Les gouttières sont installées en bordure de toit pour collecter les eaux pluviales et les diriger vers la descente pluviale.
La descente pluviale se connecte au système de gouttières inférieur et canalise l'eau vers le système d'évacuation principal. Elle protège votre toiture des dommages ou de l'érosion causés par l'accumulation excessive d'eau.
6. Drainage latéral
Le terme « drainage latéral » désigne généralement le système de drainage le long de la route. Il peut prendre différents types, tels que des drains ouverts, des tranchées, des ponceaux latéraux, des caniveaux et des drains à fentes, qui permettent d'évacuer l'eau de la chaussée et de prévenir son érosion.
Exigences relatives au système de drainage routier
Terrain attenant
La présence de terrains adjacents est essentielle à la conception du système de drainage des autoroutes. Il est important de prendre en compte le type de terrain adjacent : zone vallonnée, terres agricoles ou rivière parallèle. En fonction de la zone adjacente, vous pouvez choisir le système de drainage de la route qui permettra d'en prolonger la durée de vie.
Courbure
Il s'agit d'un terme technique désignant l'angle naturel de la route qui permet d'empêcher l'accumulation d'eau au centre et de diriger l'excès d'eau vers les bords. Il est conseillé d'envisager un angle de carrossage compris entre 2% et 4%. L'angle maximal est utilisé dans les zones de fortes précipitations.
Travaux de drainage transversal
Le drainage transversal est également un facteur important pour conserver la forme initiale de la route. L'eau ne doit ni s'accumuler à la surface de la route ni être absorbée sous celle-ci.
Vous devez installer un système de drainage adéquat, comprenant des ponceaux, des ponts et un passage à gué pour gérer le débit d’eau qui croise la route.
Pente
Il s'agit d'une pente longitudinale qui facilite l'écoulement de l'eau vers les points de drainage. Une pente de 0,5% à 1% est généralement admise sur les routes. Une pente plus prononcée peut entraîner de l'érosion ; il est donc impératif de respecter ces limites.
Niveau d'inondation le plus élevé
Il est important de tenir compte des niveaux d'eau les plus élevés dans les zones inondables. Le niveau des routes doit être supérieur de 600 mm à 1 mètre au-dessus du niveau maximal des eaux de crue, afin que l'eau ne puisse pas toucher la chaussée.
Interception des drains
Ce système de drainage est également installé pour intercepter l'eau avant qu'elle n'atteigne la surface de la route et la canaliser vers un système de drainage approprié. Il est important de prendre en compte tous les facteurs pour évaluer les besoins de ce système. Ces systèmes sont généralement installés en bordure de route et autour des talus.
Drains latéraux
Les drains latéraux peuvent être des fossés ouverts ou fermés, selon les besoins et le débit d'eau attendu. Les drains latéraux ouverts sont courants dans les zones vallonnées pour collecter l'excédent d'eau de pluie et l'évacuer vers le courant principal.
Matériaux utilisés dans le drainage routier
- tuyaux en béton
Les tuyaux en béton sont couramment utilisés dans les systèmes de drainage routier. Ils résistent à de fortes pressions d'eau et sont généralement installés comme système de drainage souterrain pour évacuer l'eau de la couche de fondation. Ces tuyaux servent également de ponceaux pour évacuer l'eau sous les routes.
- Tubes en acier ondulé
Ces tuyaux sont plus légers que les tuyaux en béton et faciles à installer. Généralement, ces tuyaux en acier ondulé sont utilisés comme ponceaux et drains d'eaux pluviales. Vous pouvez choisir ces tuyaux pour leur résistance et leur flexibilité.
- tuyaux en PVC
C'est un véritable atout de la technologie moderne. Les tuyaux en PVC offrent des solutions pour de nombreux systèmes de drainage, notamment les systèmes de drainage souterrain, les ponceaux et les canalisations d'égout. Ces tuyaux sont faciles à installer et résistent à de fortes pressions.
- Pierre et gravier
La pierre et le gravier sont des matériaux largement utilisés dans les systèmes de drainage routier. Le gravier est utilisé autour des canalisations pour filtrer l'eau et éviter les obstructions. Les pierres concassées, quant à elles, servent à réguler le débit de l'eau. Le gravier est utilisé dans les drains français, les tranchées et les canalisations souterraines.
Importance du drainage routier
Empêche l'accumulation d'eau
Un système de drainage routier adéquat est installé pour éviter tout excès d'eau sur la chaussée en cas de fortes pluies ou de conditions accidentelles, comme une inondation. Ce système permet d'évacuer l'eau et de dégager la route rapidement.
Empêche les dommages aux fondations des routes
Le drainage souterrain des routes est spécialement conçu pour prévenir tout dommage aux fondations de la route. Il empêche l'infiltration d'eau dans le sol et protège ainsi les fondations.
Augmentation de la résistance de la route
L'eau provoque l'érosion et endommage la chaussée. Un bon système de drainage peut donc améliorer la durée de vie de la route. Un bon système de drainage garantit une route plus durable.
Plus de sécurité
Une route dotée d'un système de drainage correctement installé est plus sûre pour les usagers. Ce système évacue rapidement l'eau et rend la route sûre et praticable en cas d'urgence.
Conclusion
Le drainage routier est donc la base d'une infrastructure routière sûre et durable. Il est important d'analyser soigneusement l'état du sol, la charge de trafic et le climat de votre site. Vous pourrez ainsi prendre de meilleures décisions quant au type de système de drainage à adopter. Pour toute question complémentaire, n'hésitez pas à contacter nos experts et à bénéficier de conseils professionnels.
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