Drainage - Annexe 1

Date de mise en ligne

16 décembre 2014

Retour à l'article

Cette annexe se rapporte à l'article Drainage.

Le chantier de drainage

Figure 1 : Chantier de drainage

Les machines automotrices modernes de pose de drains sont constituées d’un châssis chenillé puissant qui supporte les organes de pose des tuyaux enterrés. La longueur des chenilles assure la stabilité longitudinale de la machine, indispensable pour garantir la régularité du profil de pose des drains (fig. 1). La tolérance est en effet de l’ordre du centimètre, puisque l’écoulement de l’eau s’effectue à surface libre dans le drain dont la section du drain n’est pas complètement pleine.

Figure 2 : Organes de pose d’une draineuse-trancheuse

Deux types de machines sont essentiellement utilisés (Devillers et al, 1987) :

• - draineuse trancheuse (fig. 2). Les organes de pose sont constitués d’une chaîne excavatrice animée qui assure le creusement de la tranchée, suivie d’un caisson permettant la descente du drain dans le sol ; le rebouchage de la tranchée est réalisé ultérieurement, généralement avec la terre excavée ;
• - draineuse sous-soleuse (fig. 3). Les organes de pose se limitent à un coutre fixe qui ouvre une fente permettant la pénétration d’une goulotte pour la descente du tuyau.

Figure 3 : Organes de pose d’une draineuse-sous-soleuse

L’absence d’organe mécanique en mouvement sur le second type de machine permet d’obtenir des vitesses de pose plus élevées. C’est un facteur d’économie certain, mais en présence de sols plastiques, ou sur des parcelles au microrelief important, lié par exemple à un ancien système de drainage par modelé superficiel, il est nécessaire de réduire la vitesse pour assurer une bonne qualité de pose. Les erreurs de pose, telles que contre-pentes et pentes insuffisantes, entraînent toujours des colmatages plus ou moins rapides des drains. Le contrôle de la profondeur de pose est calé sur un rayon laser rotatif (fig. 1) qui définit dans la parcelle un plan de référence altimétrique, horizontal ou calé sur la pente du panneau de drains. Il assure également sur les machines modernes la commande automatique des organes d’enfouissement du drain. Néanmoins la vitesse d’avancement de la machine reste un élément déterminant de l’obtention d’un profil de pose du drain conforme aux indications du plan de projet.

Figure 4 : Rouleau de drain annelé en PVC

Les tuyaux de drainage en PVC (polychlorure de vinyle), de dimensions standardisées, sont commercialisés en rouleaux (fig. 4) permettant la pose mécanisée en continu. Divers matériaux d’enrobage des tuyaux, fibre naturelle de coco ou géotextile tissé et non tissé, sont proposés afin de réduire le risque de colmatage dans les sols à structure fragile (Stuyt et al., 1985, Lagacé 2008). Quelques observations de terrain rapportent des résultats inégaux, dont certains échecs comme la décomposition totale des fibres de coco ou le colmatage extérieur du filtre au bout de quelques années.

Le débit admissible dans un drain annelé en PVC est proportionnel à la pente et au diamètre suivant la loi de Manning-Strickler :

Q= S_m.R^2/3.A^1/2 avec R = S_m/P_m

où Q : débit ; K : coefficient de rugosité de Manning-Strickler ; S : section mouillée ; R : rayon hydraulique ; S_m : section mouillée ; P_m : périmètre mouillé et A = pente.

Figure 5 : Abaque d’écoulement des drains annelés en PVC (d’après tableaux de débit des fabricants : Oltmanns & Wavin)

Pour des raisons d’efficacité et d’économie, le calcul des tronçons successifs des collecteurs est réalisé à partir des déterminations des valeurs du débit à transiter et de la pente de pose, reportées sur l’abaque de la figure 5. Le diamètre immédiatement supérieur est retenu (91/100 mm dans le cas illustré) afin que le débit admissible du drain ne soit pas limitant pour l’écoulement de l’eau. Tout changement de pente du terrain s’accompagne d’un calcul de diamètre spécifique du tronçon concerné.

Des accessoires normalisés permettent les raccordements entre les différents tronçons du réseau, leur conception permet de ne pas faire obstacle à l’écoulement de l’eau afin de limiter les risques de colmatage, en particulier par les racines.

Figure 6 : : Raccordement drain-collecteur et ensemble clip + coude

Le chantier débute par la mise en place des ouvrages de protection périphériques : fossé ou drain de ceinture. Ensuite le collecteur principal est posé en allant de l’aval vers l’amont alors que les antennes sont mises en place dans l’ordre en partant de l’amont vers l’aval en démarrant au raccordement sur le collecteur. Le raccordement constitue une phase délicate du chantier et des malfaçons s’observent préférentiellement à ce niveau. Un trou permettant le branchement et la descente du caisson de pose est creusé à la pelle mécanique au dessus du collecteur déjà installé. Parfois la pente du fond de fouille est incorrecte sur les premiers mètres de l’antenne, entraînant un défaut de pose préjudiciable au bon fonctionnement de l’antenne. L’ensemble clip et coude utilisé maintenant (fig. 6) permet d’assurer un raccordement sans obstacle à l’écoulement de l’eau du drain vers le collecteur, ni dans le collecteur lui-même, ce qui n’a pas toujours été le cas.

La qualité du projet, l’organisation du chantier par l’entreprise de drainage et la qualification des personnels sont des conditions nécessaires à l’obtention d’un rapport qualité/coût satisfaisant (Guyon & Dunglas, 1972). En France, un document technique conjoint des ministères de l’Équipement et des Finances (2012) rassemble l’ensemble des prescriptions relatives à l’exécution des chantiers d’assainissement et de drainage agricoles.

Références citées

• Devillers J.L., Goyet N., Moulinier P., 1987. Optimisation des travaux de drainage : acquis technologiques et contraintes d’organisation. C.R. Acad. Agric. Fr.', 73 (4) : 117-128.
• Guyon G., Dunglas L. 1972. Le drainage par canalisations enterrées. Bull. Techn. Inf., 271-272 : 839-858.
• Lagacé R., 2008. Colmatage des drains et matériaux filtrants. In : Drainage. Notes de cours.GAE -21286. Université Laval, Québec 12 : 191-202. Texte intégral sur le site de l'Université Laval.
• Ministère de l’équipement du logement et des transports, Ministère de l’économie et des finances, 2012. Travaux d’assainissement et de drainage des terres agricoles. Marchés publics de travaux. Cahier des clauses techniques générales. Fasc. n° 39. (Décret n° 92-72 du 16 janvier 1992). Document annexé à l’arrête du 30 mai 2012. Texte intégral sur le site du Ministère.
• Stuyt M., Dierickx W., Martínez Beltrán J., 2005. Materials for Subsurface Land Drainage Systems. FAO, Rome, Irrigation and drainage paper 60 (1), 185 p. Texte intégral sur le site de la FAO.