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service d'Études techniques des routes et autoroutes Sétra Guide technique Assa

service d'Études techniques des routes et autoroutes Sétra Guide technique Assainissement routier octobre 2006 Guide technique Assainissement routier collection les outils Document édité par le Sétra dans la collection "les outils". Cette collection regroupe les guides, logiciels, supports pédagogiques, catalogues, données documentaires et annuaires. 2 Assainissement routier - GTAR Ce guide technique sur l’assainissement routier a été réalisé par un groupe de travail constitué par des représentants du Réseau Scientiﬁ que et Technique du Ministère de l’Equipement et de bureaux d’études. Sa validation technique a été assurée par Yves Guidoux (Sétra). Composition du groupe de travail : • David Gaillard (Sétra), • J. Ranchet (DREIF - LREP), • Jean Béréterbide (CETE Sud-Ouest), • Marc Valin (CETE Nord-Picardie), • Jacques Hurtevent (CETE Méditerranée), • Alain Costille (DDE 95), • Gilles Cartoux (DDE 58), • René Marcaud (Sté SILENE), • Alain Limandat (SEEE). La rédaction et la mise en forme ont été assurées par : • Marie Odile Cavaillès (Sétra). • Serge Criscione (DREIF - LREP), • Jacques Hurtevent (CETE Méditerranée), • Marc Valin (CETE Nord-Picardie), • Bruno Van-Hauwaert (CETE Nord-Picardie) pour la réalisation des schémas. Aide à la lecture du guide • le glossaire, en annexe 4.3 donne les déﬁ nitions des principaux termes (repérés par *) spéciﬁ ques utilisés ; • les abréviations et symboles rencontrés dans le texte sont explicités en annexe 4.4 ; • les renvois bibliographiques : dans le texte, les numéros entre crochets [ ] correspondent aux documents mentionnés dans la bibliographie en annexe 4.6. 3 Préambule 5 1 - Conception technique des ouvrages 7 1.1 - Rétablissement des écoulements naturels (bassins versants < 100 km2) 7 1.1.1 - Éléments de doctrine 8 1.1.2 - Détermination du débit de projet 9 1.1.3 - Conception des ouvrages hydrauliques 13 1.1.4 - Entretien et exploitation des ouvrages hydrauliques 14 1.2 - Assainissement de la plate-forme 15 1.2.1 - Éléments de doctrine 15 1.2.2 - Nature et fonction des réseaux 16 1.2.3 - Choix des ouvrages d’assainissement et calcul hydraulique 19 1.2.4 - Entretien et exploitation des ouvrages 19 1.3 - Drainage routier 20 1.3.1 - Déﬁ nition 20 1.3.2 - Qui fait quoi ? 20 1.3.3 - Rappel sommaire des effets de l’eau sur la route 20 1.4 - Lutte contre la pollution routière 20 1.4.1 - Déﬁ nition 20 1.4.2 - Qui fait quoi ? 20 1.4.3 - Rappel sommaire des enjeux 20 2 - Progression des études 21 2.1 - Études préliminaires 21 2.1.1 - Hydraulique * 21 2.1.2 - Protection de la Ressource en Eau (RE) : 21 2.2 - Études d’avant projet sommaire (APS) 22 2.2.1 - Choix des échelles des plans des tracés étudiés 22 2.2.2 - Assainissement routier au stade de l’APS 22 2.3 - Études de projet 24 2.3.1 - Contraintes de calage 24 2.3.2 - Validation des principes généraux 24 2.4 - Dossiers Loi sur l’eau (DLE) ou dossier police de l’eau 26 2.4.1 - Au niveau de l’étude de projet 26 2.4.2 - Au niveau de l’Avant-Projet Sommaire (APS) 26 4 Assainissement routier - GTAR 3 - Démarche qualité des études 29 3.1 - Notions de processus et de progression, d’entrées, de sorties et de tâches 29 3.1.1 - Processus 29 3.1.2 - Progression 29 3.1.3 - « Entrées » requises et « sorties » attendues 30 3.1.4 - Tâches principales 30 3.2 - Passer une commande 31 3.2.1 - Principes généraux 31 3.2.2 - Progression des études 31 3.3 - Traçabilité des choix, archives 41 3.4 - Valider la production 41 4 - Annexes techniques générales 43 4.1 - Éléments d’hydrologie générale 43 4.1.1 - Données pluviométriques 43 4.1.2 - Exemple d’application numérique pour le calcul d’un débit de projet d’un bassin versant naturel 45 4.2 - Éléments d’hydraulique générale 51 4.2.1 - Rappels sur la théorie des écoulements 51 4.2.2 - Abaques de dimensionnement de petits ouvrages hydrauliques pour le rétablissement des écoulements naturels 57 4.2.3 - Dispositions constructives et protections des ouvrages hydrauliques 66 4.2.4 - Dimensionnement d’un ouvrage hydraulique de rétablissement des écoulements naturels - Exemple d’application 68 4.2.5 - Assainissement de la plate-forme - mode calculatoire 74 4.2.6 - Assainissement de la plate-forme - Calculs hydrauliques - exemples d’applications 76 4.3 - Glossaire 83 4.4 - Abréviations et symboles 86 Abréviations 86 Symboles 87 4.5 - Tableau de synthèse des formules courantes 89 4.6 - Bibliographie (liste non exhaustive) 90 5 Préambule L’hydraulique routière couvre le rétablissement des écoulements naturels, l’assainissement des plates- formes de chaussée, le drainage et la lutte contre la pollution routière. La recommandation sur l’assainissement routier de 1982 a essentiellement traité des deux premiers domaines. La collection des guides « L’eau et la route » traite de la protection des ressources en eau et des milieux aquatiques dans le cadre des infrastructures routières. Un groupe de travail composé d’experts hydrauliciens a été mis en place par le Sétra pour actualiser les connaissances dans le domaine de l’hydraulique et prendre en compte les impacts liés à la protection de l’environnement. Ces travaux se sont concrétisés par un guide composé de trois grands chapitres : • la conception technique des ouvrages ; • les études ; • la démarche qualité. Des annexes techniques générales donnent des exemples de calcul et des abaques à utiliser. Il a été conçu pour répondre aux besoins et aux attentes des maîtres d’œuvre. C’est avant tout un outil qui aide à la conception des ouvrages d’assainissement pour les projets routiers neufs et aux études de réhabilitation des routes existantes. Ce guide propose une démarche méthodologique pour la conception technique des ouvrages au niveau du rétablissement des écoulements naturels, de l’assainissement de la plate-forme, du drainage interne et de la pollution d’origine routière. Il constitue également une aide pour l’établissement d’un projet d’assainissement et pour l’application de la démarche qualité au niveau des études. Il faut préciser que seul le cas des petits rétablissements d’écoulements naturels est traité ici (superﬁ cie du bassin versant inférieure à une centaine de kilomètres carrés). Pour les bassins versants plus importants, ou lorsque se posent des problèmes hydrauliques spéciﬁ ques, le concours d’un spécialiste est nécessaire. Il appartient au projeteur de coordonner les différentes thématiques à prendre en compte dans la conception des ouvrages (la sécurité routière, la signalisation, les ouvrages multi-fonction …) Le présent document intègre les aspects entretien, exploitation et gestion des ouvrages au stade de la conception du projet ; les chapitres concernant le drainage interne et la pollution routière ont été traités succinctement dans le présent document car ces deux domaines font l’objet de guides spéciﬁ ques, l’un sur le drainage et l’autre sur le traitement de la pollution qui seront diffusés par le Sétra en même temps que celui-ci. 6 Assainissement routier - GTAR 7 1 - Conception technique des ouvrages L’ assainissement routier concerne les volets suivants : • le rétablissement des écoulements naturels ; • la collecte et l’évacuation des eaux superﬁ cielles dans l’emprise de la route ; • la collecte et l’évacuation des eaux internes c’est-à- dire le drainage ; • la lutte contre la pollution routière. 1.1 - Rétablissement des écoulements naturels (bassins versants < 100 km2) Le rétablissement des écoulements naturels consiste à assurer la continuité des écoulements superﬁ ciels des bassins versants interceptés par la route. Ce rétablissement doit être adapté aux enjeux (inondation, érosions ou atterrissements *, pérennité de l’infrastructure, sécurité des usagers et respect du milieu aquatique) qu’il convient d’identiﬁ er et doit être conçu dans le respect des réglementations en vigueur. La route peut constituer un obstacle préjudiciable à l’écoulement naturel et réciproquement, celui-ci peut générer des dommages à la route (cf. schéma n°1). cf. schéma n°1). cf Les ouvrages hydrauliques de rétablissement des écoulements naturels devront donc être correctement dimensionnés pour limiter les risques : • d’inondation et de submersion ou de dégradation de la route dans des seuils admissibles ; • d’inondation en amont de la voie ; • de rupture de l’ouvrage routier. On peut distinguer trois cas d’interaction entre un cours d’eau* et la route : • l’empiètement du tracé dans le champ d’inondation (lit majeur) d’un cours d’eau* important. Une étude spéciﬁ que est nécessaire, qui déborde du cadre du présent document. • le franchissement d’un cours d’eau* important, ou qui pose des problèmes hydrauliques spéciﬁ ques. Là encore, une étude faite par un spécialiste s’impose. • le franchissement de cours d’eau* dont la superﬁ cie du bassin versant n’excède pas une centaine de kilomètres carrés, sans enjeu particulier, qui fait l’objet du présent chapitre. Au-delà de ce seuil, l’étude nécessite l’intervention de spécialistes en matière d’hydrologie*, d’hydraulique* et d’hydrogéomorphologie*. Schéma n° 1 : déplacement du point de concentration des eaux A B Ouvrage hydraulique de rétablissement cours d’eau cours d’eau 8 Assainissement routier - GTAR 1.1.1 - Éléments de doctrine Le rétablissement hydraulique des écoulements naturels constitue l’une des contraintes fortes des projets routiers notamment sur le proﬁ l en long. En conséquence, il importe de s’en préoccuper dès le stade des études d’Avant-Projet Sommaire (APS). Outre l’aspect réglementaire qui est uploads/Ingenierie_Lourd/ assainissement-routier-kettar.pdf