Guide de protection routière contre l'inondation à MADAGASCAR

REPOBLIKAN’I MADAGASIKARA Fitiavana – Tanindrazana – Fandrosoana

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PRIMATURE

CELLULE DE PREVENTION ET GESTION DES URGENCES (CPGU)

ASSISTANCE TECHNIQUE POUR L’INTEGRATION DE LA GESTION DES RISQUES CLIMATIQUES ET DES CATASTROPHES DANS LE DEVELOPPEMENT ECONOMIQUE

A MADAGASCAR

Projet Assistance Technique GFDRR – TRACK II

(TF091567-MAG)

ELABORATION DES NORMES CONTRE L’INONDATION POUR LA CONSTRUCTION DES INFRASTRUCTURES

ROUTIERES A MADAGASCAR

GUIDE DE PROTECTION ROUTIERE CONTRE L’INONDATION A MADAGASCAR (GPRCIM)

GEO&ECO ConsultQuality Controls AVB 189 Avarabohitra Itaosy

Tél. 22 006 71 E-mail: [email protected]

GUIDE DE PROTECTION ROUTIERE CONTRE L’INONDATION A MADAGASCAR

CPGU – GEO & ECO Consult-HYDROARCH Page 1

TABLE DE MATIERE

TABLE DE MATIERE ............................................................................................................ 1

LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................ 3

LISTE DES FIGURES ............................................................................................................. 3

GUIDE DE PROTECTION ROUTIERE CONTRE L’INONDATION A MADAGASCAR (GPRCIM) .................................................................................................. 5

SUR LES INONDATIONS : ................................................................................................... 5

SUR LE CHANGEMENT CLIMATIQUE, .......................................................................... 9

GUIDE DE PROTECTION ROUTIERE CONTRE L’INONDATION A MADAGASCAR (GPRCIM) ................................................................................................ 10

PRESCRIPTIONS ET RECOMMANDATIONS POUR LA CONCEPTION ET CONSTRUCTION DES INFRASTRUCTURES ROUTIERES CONTRE LES DEGATS CAUSES PAR LES INONDATIONS : ................................................................................ 10

1. STADES D’APPLICATION DU GPRCIM ........................................................................ 10

2. DOMAINE D’APPLICATION DU GPRCIM .................................................................... 10

3. PRESCRIPTIONS ....................................................................................................... 103.1. PRESCRIPTIONS APPLICABLES AU STADE DU PROJET ................................................... 103.1.1. ROUTES EN AVANT PROJET SOMMAIRE (APS) ........................................................... 113.1.2. ROUTES EN AVANT PROJET DETAILLE (APD) .............................................................. 123.1.3. ROUTES EN PROJET D’EXECUTION : ........................................................................... 123.1.4. OUVRAGES DE FRANCHISSEMENT EN AVANT PROJET SOMMAIRE : ......................... 123.1.5. OUVRAGES DE FRANCHISSEMENT EN AVANT PROJET DETAILLE : ............................. 143.1.6. OUVRAGES DE FRANCHISSEMENT PROJET D’EXECUTION ........................................ 153.2. PRESCRIPTIONS APPLICABLES A L’EXECUTION DES TRAVAUX ...................................... 153.3. PRESCRIPTIONS POUR L’ENTRETIEN ............................................................................. 163.3.1. Objectif Spécifique : ................................................................................................... 163.3.2. Prescriptions : ............................................................................................................. 163.4. PRESCRIPTIONS POUR LE SUIVI ................................................................................... 163.4.1. Objectif : ..................................................................................................................... 163.4.2. Prescriptions : ............................................................................................................. 163.5. PRESCRIPTIONS CONCERNANT LES PARAMETRES DE REFERENCEPOUR LE CHOIX DE LA PERIODE DE RETOUR DE CRUES DE DIMENSIONNEMENT ................................................... 163.5.1. Objectif : ..................................................................................................................... 163.5.2. Prescriptions : ............................................................................................................. 16

4. RECOMMANDATIONS .............................................................................................. 194.1. RECOMMANDATIONS GENERALES ............................................................................... 19



4.2. RECOMMANDATIONS POUR LA DIRECTION GENERALE CHARGEE DE LA METEOROLOGIE ET DE L’HYDROLOGIE : .............................................................................. 194.3. RECOMMANDATIONS POUR LES INFRASTRUCTURES ROUTIERES ................................ 204.3.1. Principes généraux de conception technique, pour la construction, la réhabilitation et le renforcement des infrastructures routières résistant aux inondations ...................... 204.3.2. Routes nationales primaires, secondaires, temporaires............................................ 20

4.3.2.1. Caractéristiques géométriques ........................................................................... 204.3.2.2. Elévation de la ligne rouge de la route. .............................................................. 204.3.2.3. Résistance de la structure de la route à l'érosion. .............................................. 214.3.2.4. Tronçon de route en profil en remblai expose aux risques d’inondations ........ 224.3.2.5. Tronçon de route en profil en remblai de grande hauteur (h>15m) : .............. 24

4.3.2.5.1. Conception du remblai : ............................................................................... 244.3.2.5.2. Le choix des matériaux de remblai : ............................................................ 25

4.3.2.6. Tronçon de route en profil mixte : ...................................................................... 254.3.2.7. Tronçon de route en profil en déblai : ................................................................ 264.3.2.8. Tronçon de route longeant le littoral : .............................................................. 264.3.2.9. Tronçon de route digue : ..................................................................................... 27

4.3.3. Réseau d’assainissement :.......................................................................................... 284.3.3.1. Généralités .......................................................................................................... 284.3.3.2. Rétablissement des écoulements naturels (bassin versant < 50 km²) ............... 284.3.3.3. Conception des ouvrages hydrauliques : ............................................................ 294.3.3.4.Assainissement de la plate-forme ........................................................................ 324.3.3.5. Choix des ouvrages d’assainissement : ............................................................... 364.3.3.6. Calcul hydraulique des ouvrages : ....................................................................... 364.3.3.7. Entretien et exploitation des ouvrages : ............................................................. 374.3.3.8. Hauteur d’eau amont* (HAM) et vitesse d’écoulement (Ve) dans les ouvrages hydrauliques : ................................................................................................................... 374.3.3.9. Impact de l’ouvrage hydraulique : ...................................................................... 384.3.3.10. Implantation de l’ouvrage hydraulique :........................................................... 384.3.3.11. Ouvrages d’assainissement transversal (ponceau) ........................................... 38

4.3.4. Ouvrage de franchissement : ..................................................................................... 394.3.4.1. Pont : ................................................................................................................... 39

4.3.4.1.1. Protection des ouvrages de franchissement : ............................................ 394.3.4.1.2. La conception du remblai : ........................................................................... 404.3.4.1.3. Choix des matériaux et du matériel : ........................................................... 404.3.4.1.4.Mise en œuvre : ............................................................................................ 404.3.4.1.5. Entretiens et suivi des ouvrages de franchissement : ................................. 40

4.3.4.2. Radiers : ............................................................................................................... 414.3.4.3. Appontement de bac : ......................................................................................... 42

OBSERVATIONS .................................................................................................................. 48



LISTE DES TABLEAUXTableau T. 1 : Principaux documents à élaborer en APS ......................................................11Tableau T. 2 : Principaux documents à élaborer en APD .....................................................12Tableau T. 3 : Principaux documents à élaborer pour chaque ouvrage de franchissement en APS ......................................................................................................................................12Tableau T. 4 : Principaux documents à élaborer pour chaque ouvrage de franchissement en APD ......................................................................................................................................14Tableau T. 5 : Valeurs minimales des périodes de retour des inondations à prendre en compte pour le dimensionnement de chaque type d’ouvrage : .............................................18Tableau T. 6 : Protections dégâts liés aux inondations -Talus de déblai- ..............................43Tableau T. 7 : Protections des dégâts liés aux inondations – Talus de remblai ....................44Tableau T. 8 : Protections dégâts liés aux inondations – Plate-forme ...................................45Tableau T. 9 : Protections dégâts liés aux inondations «l’érosion des fossés » ....................46Tableau T. 10 : Protections dégâts liés aux inondations «l’érosion des descentes d’eau, buse et dalot » ......................................................................................................................47Tableau T. 11 : Raisons fréquentes ayant participé à l’écroulement des infrastructures .......49

LISTE DES FIGURESFigure F- 1 : Ecoulement ......................................................................................................31Figure F- 2 : Dispositif dissipateur d’énergie .........................................................................31Figure F- 3 : Ancrage sur assise ...........................................................................................31Figure F- 4 : Approfondissement ..........................................................................................32Figure F- 5 : Radiers consolidés par des gabions placés en aval (Megahan, 1977) .............41Figure F- 6 : Les ouvrages de franchissement en remblai consolidé sont particulièrement bien adaptés aux cours d’eau enclins à se transformer en torrents ou en coulées de débris 42

LISTE DES ABREVIATIONS

ABA Adhérence Béton ArmatureAPD Avant projet DétailléAPS Avant Projet Sommaire ARMP Autorité de Régulation des Marchés PublicsARP Aménagement des Routes PrincipalesBDEA Base de Données du secteur Eau et AssainissementBRGM Bureau de Recherches Géologiques et MinièresBVN Bassin Versant NaturelCBR Californian Bearing RatioCCAG Cahier des Clauses Administratives GénéralesCCTG Cahier des Clauses Techniques GénéralesCPC Cahier de Prescriptions CommunesCPS Cahier de Prescriptions SpécialesCPT Cahier de Prescriptions TechniquesDR Densité RelativeETP Evapotranspiration potentielleETR Evapotranspiration réelleFER Fond d'Entretien Routier



FTM Foiben-Taosarintanin'iMadagasikaraGES Gaz à Effet de SerreGIEC Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution des climatsGPRCIM Guide de Protection Routière Contre l'Inondation à MadagascarHSV Hauteur au Sable VraieMECIE Mise en Compatibilité des Investissements avec l'EnvironnementMNA Modèle Numérique des AltitudesOPM Optimum Proctor ModifiéPCG Presse à Cisaillement GiratoirePHE Plus Hautes EauxPST Partie supérieure de TerrassementRSSE Rapport Spécial du GIEC sur les Scénarios d'Emission

SETRAService d'Etudes sur les Transports, les Routes et leurs Aménagements

SIG Système d'Informations GéographiquesVCPC Vibrocompression à paramètres contrôlésZCIT Zone de Convergence Intertropicale




Sur les inondations :

Les risques hydrologiques, constituent une préoccupation majeure en matière d’aménagement et de gestion du territoire. A Madagascar, ils sont liés aux occurrences de pluie de très forte intensité et de durée parfois longue. Les désastres environnementaux causés sont, entre autres, des glissements de terrain et des inondations qui ont des conséquences très graves sur les activités socio-économiques, sur les infrastructures de développement et sur les populations concernées.

On entend par le terme " inondation ", la submersion d'une zone par suite du débordement des eaux d'un cours d'eau. Si tels sont les critères de la formation de l’inondation et les risques de dégâts causés, la présente étude considère qu’il serait nécessaire de procéder à l’identification des zones à risque d’inondation.

La méthodologie d’approche adoptée, pour ce faire sera basée sur l’analyse spatiale multicritère.

En résumé, la démarche suivie pour l’identification des zones à risque d’inondation consiste à :

1) La délimitation des zones à caractéristiques physiques similaires comme montrée à la carte n° A présentée un peu plus bas ;

2) L’identification des paramètres géomorphologiques les plus influents sur la formation des crues importantes et de l’inondation, comme illustrée aux cartes B et C ;

3) La considération du réseau hydrographique, comme illustrée à la carte n° D 4) La caractérisation des aléas hydroclimatiques; 5) Les perturbations atmosphériques, les apports pluviométriques et les crues

extrêmes (Cartes n° E, F et G); 6) La structure bathymétrique de la portion du cours d’eau au niveau duquel l’inondation

pourrait se manifester.



(A) Zones physiques (B) Relief © Répartition des pentes en %

(D)Hydrographie



(E) Aléas perturbations météorologiques

(F) Aléas apports pluviométriques extrêmes

(G) Aléas crues extrêmes



(H)

Bathymétries des cours d’eau et des zones à risque d’inondation ;

identification des débits limites (ainsi que le niveau correspondant) de déversement d’eau vers les zones à risque d’inondation ;

Carte : Différentes étapes pour l’identification des zones à risque d’inondation

(I) Identification et délimitation des zones d’inondation et identification des paramètres y afférents.


[CPGU – GEO & ECO Consult-HYDROARCH Page 9

A l’analyse de la structure géomorphologique, il apparait que les inondations pourraient se manifester à partir de la rupture des pentes qui se succèdent à des zones de basse plaine, comme il est montré à la carte n° I.

A la compilation des cartes des aléas mentionnées auparavant, on aboutit à la carte des zones à risque d’inondation.

Les résultats présentés dans l’étude montrent d’une manière globale, à l’échelle nationale, les zones à risque d’inondation compte tenu de la disponibilité et de la qualité des informations nécessaire pour son élaboration.

Carte : Zones vulnérables à l’inondation

Sur le changement climatique,

Quant au changement climatique, les projections des effets s’y rapportant1 se résument comme suit : • Vers 2055, la température annuelle à Madagascar augmenterait de 1,1°C à 2,6°C par rapport à

la moyenne de la période 1961-1990. Cette augmentation ne serait pas uniforme pour l'ensemble du pays.

• Une grande partie de Madagascar deviendrait plus humide, à l’exception de la partie Est où les précipitations diminueraient du mois de Juillet à Septembre.

• Le nombre moyen de cyclones tropicaux touchant Madagascar annuellement ne devrait pas changer mais on s’attend à l’augmentation du nombre de cyclones intenses vers 2100.

1 « LE CHANGEMENT CLIMATIQUE A MADAGASCAR » Direction Générale de la Météorologie Mars 2008




PRESCRIPTIONS ET RECOMMANDATIONS POUR LA CONCEPTION ET CONSTRUCTION DES INFRASTRUCTURES ROUTIERES CONTRE LES DEGATS CAUSES PAR LES INONDATIONS :

La conception et la construction d’un réseau routier de qualité, résistant aux aléas climatiques et aux inondations, impliquent des travaux exécutés suivant des règles approuvées et des projets adaptés aux données géologiques, hydrologiques et climatiques de la zone d’implantation.

Tous les acteurs concernés par la conception, la construction et/ou la réhabilitation des infrastructures routières doivent ainsi tenir compte des caractéristiques spécifiques des zones considérées par le projet routier.

Il n’existe pas de recettes standards visant à résoudre les problèmes de protection contre les crues et les inondations sur les infrastructures routières.

Le guide GPRCIM fournit des prescriptions et propose des recommandations (lignes directrices générales), ne fournit pas de détails parce que les situations locales à Madagascar varient beaucoup et demandent des solutions sur mesure.

Le guide GPRCIM impose, à tous les acteurs qui interviennent dans le processus de construction des infrastructures routières (gestionnaires des réseaux routiers, maître d’ouvrage, maître d’œuvre, bureaux d’études, entreprises, etc.), des prescriptions qui doivent être appliquées et propose des recommandations pour le choix et le dimensionnement des infrastructures routières afin d’en assurer la durée de vie et la résistance aux phénomènes d’inondations.

1. STADES D’APPLICATION DU GPRCIM La protection des infrastructures routières, contre les dégâts liés aux inondations, sera prise en

compte pendant les diverses phases : Projet (APS, APD, Projet d’Exécution), Travaux, Entretien et Suivi.

Les prescriptions du GPRCIM seront à appliquer et les recommandations seront à suivre afin d’atteindre les objectifs de protection contre les crues dans des conditions économiques favorables. GPRCIM a pour objectifs :

• Accroitre la sécurité des infrastructures routières contre les dégâts lies aux inondations ; • Sécuriser les investissements réalisés dans les infrastructures routières.

GPRCIM s’applique à : • Toutes nouvelles constructions des routes et ouvrages routiers ; • Toutes réhabilitations des infrastructures routières du réseau national;

Afin d’atteindre ces objectifs les prescriptions et les recommandations du GPRCIM seront prises en compte pendant toutes les phases :

• Projets. • Travaux. • Entretien. • Suivi.

2. DOMAINE D’APPLICATION DU GPRCIM Les prescriptions et les recommandations du GPRCIM sont spécifiques selonle type

d’infrastructure et selon la zone géographique.

3. PRESCRIPTIONS

3.1. PRESCRIPTIONS APPLICABLES AU STADE DU PROJET Les prescriptions du GPRCIM sont applicables à toutes les infrastructures suivantes :

• Routes (terrassement, structure chaussée,…); • Ouvrages d’assainissement; • Ouvrages de franchissement; • Les appontements des bacs; • Les routes côtières longeant le littoral; • Les routes digues.



Comme pour tous les processus naturels, d’importantes incertitudes existent lors de la détermination des probabilités qu’un certain événement météorologique (exemple : crue due à un cyclone) puisse se produire. Même de longues séries de mesures offrent, statistiquement parlant, une grande marge d’interprétations.

Les changements climatiques rendent encore plus aléatoire la détermination de ces probabilités. Cet état de fait sera pris en compte lors du choix des valeurs de dimensionnement d’une

infrastructure. • Les incertitudes existantes seront évaluées lors de l’élaboration des bases

hydrologiques. • Pendant les diverses phases du projet à savoir APS, APD, Projet d’exécution, les

compétences de différentes disciplines sont nécessaires (géologie, hydrologie, hydraulique, géotechnique). En raison de la spécificité des tâches, des experts dans les disciplines sous citées seront obligatoirement consultés.

Notons que ce sont les Ingénieurs des Travaux Publics qui effectueront la conception et la réalisation du projet, en pleine connaissance de la problématique.

3.1.1. ROUTES EN AVANT PROJET SOMMAIRE (APS) Objectif Spécifique: Evaluation des risques et des vulnérabilités liés à l’inondation, pré-dimensionnement des ouvrages routiers, mesures de protection contre les dégâts liés aux inondations. Principaux documents à élaborer :Pour chaque bassin versant traversé par le tracé de la route les tâches suivantes seront effectuées :

Tableau T. 1 : Principaux documents à élaborer en APS Etudes Hydrogéologiques et Hydrologiques

Etudes sommaires hydrologiques et environnementales relatives à l’eau de surface et souterraines de chaque bassin versant traversé par le tracé.

Documentation sur la situation initiale: cette étude doit comprendre une documentation sur la situation des dangers liés aux eaux et doit aussi mettre en évidence les conséquences d’une crue extrême définie

Etudes historiques des inondations et des dégâts correspondants.Identification des parties vulnérables par rapport aux inondations (1, 10, 50, 100 Ans)Choix de la période de retour à considérer pour le dimensionnement de chaque ouvrage ou partie d’ouvrage °

(Crue du projet). Tableau T.5 Calculs du débit de projet de chaque bassin versant.

Experts exigés: Ingénieur Hydrologue, Ingénieur Hydrogéologue (selon importance du problème)

Etudes GéotechniquesChoix du profil en travers type.Identification de matériaux utilisables pour l’exécution de terrassement

Expert exigé: Ingénieur Géotechnicien

Etudes HydrauliquesPrincipe du réseau d’assainissement et les ouvrages types de petites dimensions.Définition de la typologie et mesures de protection contre les inondations.Pour chaque ouvrage, évaluation des dommages potentiels et détermination des conséquences prévisibles,

matérielles et financières d’une crue plus importante par rapport à la crue de dimensionnement. (crue du projet).

Expert exigé: Ingénieur Hydraulicien

. Etudes ClimatologiquesIdentification des paramètres du régime climatique ayant trait aux comportements hydrologiques de la zone d’étude Expert exigé: Ingénieur Météorologue



3.1.2. ROUTES EN AVANT PROJET DETAILLE (APD)

Objectif Spécifique: Dimensionnement des ouvrages et des mesures de protection contre l’inondation

Principaux documents à élaborer :Pour chaque bassin versant traversé par le tracé de la route les tâches suivantes seront effectuées : Tableau T. 2 : Principaux documents à élaborer en APD

Etudes Hydrogéologiques et HydrologiquesEtudes détaillées hydrologiques et environnementales relatives à l’eau de surface et souterraines de chaque

bassin versant traversé par le tracé. Des travaux topographiques (levés, métrés) seront alors indispensables. Experts exigés: Ingénieur Hydrologue, Ingénieur Hydrogéologue.(selon importance du problème)

Etudes GéotechniquesEtude géotechnique des remblais (définition des pentes des talus) par rapport aux matériaux disponibles et

leur résistance à l’érosionEtude géotechnique de détails de la plateformeDimensionnement des chausséesEtude de stabilité de berges, des talus et de remblais.Evaluation des différents types et options de protection contre les inondations (10, 20, 50, 100, 300 ans) sera

effectuée avec une estimation des coûts de maintenance et une estimation des coûts des éventuels dégâts liés à une crue probable. Expert exigé: Ingénieur Géotechnicien.

Etudes HydrauliquesEtudes hydrauliques et dimensionnement des ouvrages de drainage et des ouvrages d’assainissement pour

chaque bassin versant.Tableau récapitulatif, par tronçon, des ouvrages d’art et de drainage et de leurs paramètres de

dimensionnement. Expert exigé: Ingénieur Hydraulicien.

Plan-type

3.1.3. ROUTES EN PROJET D’EXECUTION : Objectif : Vérifier et implanter les solutions retenues. Principaux documents :- Etude géotechnique de détails des matériaux de remblai et vérification stabilité des talus déblais

et remblais. (définition des pentes des talus). - Etude géotechnique de chaque gite et emprunts. - Etude hydrologique par bassin versant traversé par le tracé de la route et confirmations calculs

APD. - Etudes hydrauliques et confirmation de calculs de dimensionnement des ouvrages de drainages

et des ouvrages d’assainissement par bassin versant et confirmations calculs APD. - Plan d’exécution

3.1.4. OUVRAGES DE FRANCHISSEMENT EN AVANT PROJET SOMMAIRE :

Objectif Spécifique: Pré dimensionnement des ouvrages de franchissement et des mesures de protection contre l’inondation. Principaux documents à élaborer :Pour chaque ouvrage de franchissement les tâches suivantes seront effectuées : Tableau T. 3 : Principaux documents à élaborer pour chaque ouvrage de franchissement en APS



. Etudes ClimatologiquesIdentification des paramètres du régime climatique ayant trait aux comportements hydrologiques de la zone d’étude

Expert exigé: Ingénieur MétéorologueEtude Hydrogéologique et Hydrologique

Géométrie du chenal d’écoulement: • à partir de levés bathymétriques (lit mineur) et topographiques (lit majeur) ; • vérifications au niveau de sections de contrôle : ponts, barrages, verrous topographiques, seuils, ... Le linéaire de chenal de transit des crues, objet des levés topographiques nécessaires à la construction des modèles permettant les simulations ultérieures, sera défini par l’hydraulicien, conseiller du maitre d’œuvre Pour une étude d’écoulement général, il s’agit couramment d’une longueur assez importante, en aval et surtout en amont de l’ouvrage (> 1 km). Ce secteur d’étude doit se rattacher, en amont comme en aval, à des points où la ligne d’eau est connue en débits et en cotes.

Analyse de la stabilité du lit en tracé en plan et en profil en long(modification des méandres, érosion du fond et des berges, fosses) : à partir des levés topographiques (et bathymétriques) successifs obtenus ou photographies aériennes. Deux cas se présentent : • le lit est stabilisé et a atteint son état d’équilibre, avec un tracé bien fixe depuis plusieurs décennies : l’analyse est achevée ; • des évolutions se sont manifestées récemment : il y aura lieu de faire des études spécifiques pour évaluer les risques d’évolutions futures et mettre au point des dispositifs de protection des berges. Experts exigés: Ingénieur Hydrologue, Ingénieur Hydrogéologue (selon importance du problème)

Etudes Géotechniques

Géologie du sol : par sondage carotte La nature du fond du lit peut avoir une incidence sur le transport solide. Expert exigé : Ingénieur géotechnicien

Etudes HydrauliquesNiveaux d’eau caractéristiques, pour des occurrences annuelles, décennales, centennales :

• Phec (Plus Hautes Eaux Connues) ; • Phen (Plus Hautes Eaux Navigables) (s’il y a lieu) ; • Pbec (Plus Basses Eaux Connues) ou niveau d’étiage; • niveaux d’étiage d’occurrence annuelle, décennale...

Niveaux moyens du cours d’eau, sur une centaine de mètres de part et d’autre du futur ouvrageCette donnée est utile pour des problèmes d’intégration dans le site, pour des problèmes d’accès... Expert exigé : Ingénieur Hydraulicien

Etudes de risques d’embâcles/débâclesCaractéristiques des crues (et débâcles éventuelles):

• périodes, fréquence moyenne ; • débits, vitesse et direction des courants ; • charriage : existence et nature le cas échéant (troncs d’arbre, plantes etc…).

Régime des marées (s’il y a lieu), pour les ouvrages implantés sur les fleuves soumis à l’effet de la marée : • Phmve (Plus Hautes Marées de Vives Eaux) ; • Pbmve (Plus Basses Marées de Vives Eaux) ; • Phmme (Plus Hautes Marées de Mortes Eaux) ; • Pbmme (Plus Basses Marées de Mortes Eaux) ; • courants de marée.

Implantation des stations hydrologiques dans le siteDonnées recueillies par les stations hydrologiques :

• niveaux d’eau journaliers mesurés aux stations ; • débits maximaux instantanés (journaliers, mensuels, annuels, décennaux, centennaux non connus aux stations); • courbe de tarage, appelée aussi loi hauteur-débit ou loi Q(z), aux stations.

Inventaire des échelles de mesure de ligne d’eau ou de débit



Experts exigés: Ingénieur Hydrologue, Ingénieur Hydrogéologue (selon importance du problème)

3.1.5. OUVRAGES DE FRANCHISSEMENT EN AVANT PROJET DETAILLE :

Objectif Spécifique: Dimensionnement des ouvrages de franchissement et des mesures de protection contre l’inondation. Principaux documents à élaborer :Pour chaque ouvrage de franchissement les tâches suivantes seront effectuées :

Tableau T. 4 : Principaux documents à élaborer pour chaque ouvrage de franchissement en APD Etudes Hydrogéologiques et Hydrologiques

Transport solide Cette information est capitale pour l’implantation de l’ouvrage et pour le niveau de ses fondations et la nature de leurs protections.

Description des lits mineur et majeur :• profil en long du terrain naturel selon l’axe du tracé (lit compris) ;

• pentes longitudinales du fond des lits majeur et mineur (lM, lm) d’un profil en long de la rivière ; • lit simple ou composé ? lit majeur capacitif ou actif ? ; • coefficients de Strickler (Km, KM) des lits mineur et majeur ; • vitesses d’écoulement (Vm, VM) ; • pentes des lignes de charge J ; • surfaces mouillées des lits majeur et mineur (SM, Sm) ; la surface mouillée du lit actif vaut alors : S = Sm + SM ; • périmètres mouillés des lits majeur, mineur et actif (PM, Pm, P) ; • rayon hydraulique des lits majeur, mineur et actif (RM, Rm, R) ; • débits des lits majeur, mineur et actif (QM, Qm, Q = QM + Qm) ; • largeur au miroir des lits majeur et mineur (LM, Lm). Experts exigés: Ingénieur Hydrologue, Ingénieur Hydrogéologue (selon importance du problème)

Etudes Géotechniques

Perméabilité des solsGranulométrie et blocométrie du sol, en lits mineur et moyen Etat de la surface du lit majeur (champs, bois, cultures, zones urbanisées...)

Expert exigé: Ingénieur Géotechnicien

Niveaux d’eau caractéristiques, pour des occurrences annuelles, décennales, centennales :• Phec (Plus Hautes Eaux Connues) ; • Phen (Plus Hautes Eaux Navigables) (s’il y a lieu) ; • Pbec (Plus Basses Eaux Connues) ou niveau d’étiage; • niveaux d’étiage d’occurrence annuelle, décennale...

Niveaux moyens du cours d’eau, sur une centaine de mètres de part et d’autre du futur ouvrage Cette donnée est utile pour des problèmes d’intégration dans le site, pour des problèmes d’accès...

Caractéristiques des crues (et débâcles éventuelles):• périodes, fréquence moyenne ; • débits, vitesse et direction des courants ; • charriage : existence et nature le cas échéant (troncs d’arbre, plantes etc...).

Modifications des écoulements dues au projet, notamment en période de crueL’hydraulicien déterminera notamment :

• les lignes d’eau en crue (débit et cotes) : pour au moins deux crues avant débordement dans le lit majeur, et pour deux crues largement débordantes ; • la loi d’écoulement au droit des ouvrages (cote amont et cote aval), de type seuil ou déversoir. Il fixera le débit de projet devant passer sous l’ouvrage sans danger. Ce débit devra être suffisamment élevé pour en diminuer le risque de dépassement, tout en restantraisonnable, pour ne pas induire un coût prohibitif .Ce choix d’un débit de projet sera bien sûr empreint d’incertitudes (échantillonnage établi sur une période de temps plus ou moins limitée et comprenant des valeurs parfois imprécises voire erronées, méthodes de calcul basées sur des modèles mathématiques théoriques plus ou moins bien adaptés...) et soumises à des aléas (modification possible de ’environnementau cours des années...), inhérents à toute approche probabiliste de la sécurité.



Plan-type

Experts exigés:, Ingénieur Hydraulicien, Ingénieur Hydrologue, Ingénieur Hydrogéologue (selon l’importance du problème)

3.1.6. OUVRAGES DE FRANCHISSEMENT PROJET D’EXECUTION Objectif : Vérifier et implanter les solutions retenues. Principaux documents :

- Etude géotechnique de détails des fondations des appuis. - Etude géotechnique de détails des matériaux de remblais (définition des pentes des talus). - Etudes hydrauliques et dimensionnement des ouvrages de drainages et confirmations calculs APD. - Plan d’exécution.

3.2. PRESCRIPTIONS APPLICABLES A L’EXECUTION DES TRAVAUX Madagascar ne dispose pas encore de Normes nationales en matière de construction

routière, (géotechnique, terrassement, granulats, béton, acier, étude de fondation, enduit superficiel etc.) ;

En attendant les normatives spécifiques malgaches, GPRCIM prescrit de suivre, à titre transitoire, en complément des textes en vigueur,les dispositions du CCTG Français (entrée en vigueur le 1 juillet 2012) qui intègre les plus récents textes normatifs européens et les Eurocodes. (voir détail en Annexe)

● Fascicule 2 Terrassements généraux● Fascicule 4, titre II Fourniture d’acier et autres métaux. – Armatures à haute résistance pour

les constructions en béton précontraint par pré ou post-tension● Fascicule 3 Fournitures de liants hydrauliques● Fascicule 7 Reconnaissance des sols● Fascicule 23 Fournitures de granulats employés à la construction et à l’entretien des

chaussées

● Fascicule 24 Fourniture de liants bitumineux pour la construction et l’entretien des chaussées

● Fascicule 25 Exécution des corps de chaussées● Fascicule 26 Exécution des enduits superficiels d’usure● Fascicule 27 Fabrication et mise en œuvre des enrobés hydrocarbonés● Fascicule 28 Exécution des chaussées en béton● Fascicule 29 Exécution des revêtements de voiries et espaces publics en produits

modulaires● Fascicule 31 Bordures et caniveaux en pierre naturelle ou en béton et dispositif de

retenue en béton

● Fascicule 32 Construction de trottoirs● Fascicule 56 Protection des ouvrages métalliques contre la corrosion● Fascicule 61, titre II Conception, Calcul et Epreuve des ouvrages d’art● Fascicule 62, titre V Règles techniques de conception et de calcul des fondations d’ouvrages

de génie civil● Fascicule 63 Exécution et mis en œuvre des bétons non armés. Confection des mortiers● Fascicule 64 Travaux de maçonnerie d’ouvrages de génie civil● Fascicule 65A Exécution des ouvrages de génie civil en béton armé ou précontraint● Fascicule 66 Exécution des ouvrages de génie civil à ossature en acier● Fascicule 67 Etanchéité des ouvrages d’art● Fascicule 68 Exécution des travaux de fondation des ouvrages de génie civil● Fascicule 70 Ouvrages d’assainissement Titre Ier. – Réseaux Titre II. – Ouvrages de

recueil, de restitution et de stockage des eaux pluviales



3.3. PRESCRIPTIONS POUR L’ENTRETIEN

3.3.1. Objectif Spécifique : Pérennité des ouvrages et résistance aux événements cycloniques.

3.3.2. Prescriptions : Le concept d’entretien est un élément essentiel de protection contre les crues. • Le maitre d’Oeuvre rédigera un « Manuel d’entretien » de chaque ouvrage réalisé. • Le manuel d’entretien sera établi, pour chaque ouvrage suivant son exposition aux risques

de dégâts lies aux inondations. • Le gestionnaire doit se référer aux consignes du « Manuel d’Entretien » pour la

programmation et les réalisations des entretiens. • Le non-respect des consignes engage la responsabilité civile du gestionnaire.

3.4. PRESCRIPTIONS POUR LE SUIVI

3.4.1. Objectif : Création d’une «mémoire historique» pour chaque infrastructure routière et identification statistique des zones d’incidence des dangers naturels.

3.4.2. Prescriptions : • Les gestionnaires de chaque route sont chargés de l’expertise des dégâts liés aux cyclones

et aux inondations. • Les expertises seront effectuées avant l’exécution des travaux de réhabilitation. • Un département responsable de la tenue de toutes ces informations sera créé au Ministère

des Travaux Publics. • Les résultats de l’expertise seront consignés et enregistrés dans une fiche adéquate et

répertoriée dans une banque de données spécifique comprenant : Date, Localisation, Intensité Pluviométrique 1h, 12h, 24h, date dernier entretiens, Type de dégâts, cause des dégâts

• Les informations seront classifiées par route et par linéaire kilométrique.

3.5. PRESCRIPTIONS CONCERNANT LES PARAMETRES DE REFERENCEPOUR LE CHOIX DE LA PERIODE DE RETOUR DE CRUES DE DIMENSIONNEMENT

3.5.1. Objectif : Standardiser le dimensionnement des ouvrages par rapport aux risques d’inondation.

3.5.2. Prescriptions : Les valeurs des périodes de retour minimales des inondations spécifiques, pour chaque

zone géographique et pour chaque type d’ouvrage, à utiliser pendant le dimensionnement des infrastructures routières et leurs ouvrages, sont présentées, à titre indicatif, dans le tableau T.5 suivant : 1) Les infrastructures routières y compris leurs systèmes de drainage seront conçues selon les

critères de longévité maximum suivant la valeur de période de retour par zone indiquée dans le tableau T.5.

2) Les ouvrages de franchissement seront désormais conçus selon les critères de longévité maximum suivant la valeur de période de retour par zone indiquée dans le tableau T.5.

3) Les ouvrages d’assainissement des infrastructures routières seront désormais conçus selon les critères de longévité maximum suivant la valeur de période de retour par zone indiquée dans le tableau T.5.

4) Les appontements des bacs seront désormais conçus selon les critères de longévité maximum suivant la valeur de période de retour par zone indiquée dans le tableau T.5.

5) Les routes et les ouvrages longeant le littoral seront désormais conçus selon les critères de longévité maximum suivant la valeur de période de retour par zone indiquée dans le tableau T.5.

6) Les radiers et les ponts radiers seront désormais conçus selon les critères de longévité maximum suivant la valeur de période de retour par zone indiquée dans le tableau T.5.



7) Les critères de longévité (valeurs de période de retour par zone) peuvent être modifiés dans des cas exceptionnels suite à des études géotechnique et hydraulique approfondies des zones concernées effectuées par des experts reconnus. (minimum 10 ans d’expériences).



Tableau T. 5 : Valeurs minimales des périodes de retour des inondations à prendre en compte pour le dimensionnement de chaque type d’ouvrage :

Zones Spécificités

Routes nationales primaires et routes nationales secondaires

Terrassement Assainissement Ponts et ponceaux Radier Appont.bacs

Routesdigues

Ligne rouge et Niveau

PST

Pente talus

Protection Talus

Drain longitudi-

nal

Assainis-sementlongitudi-

nal

Fosse de crête

Descente d’eau

Assainis-sementtrans-versal

Tablier Piles Culée Fond

Zone : 70(Les bassins sédimentaires du Nord).

L’effet des pentes y est assez conséquent et les plaines présentent des risques conséquents d’inondation.

100 ans 100 ans 100 ans 50 ans 50 ans 50 ans 50 ans 100 ans 300 ans 100 ans 100 ans 100 ans 50 ans 50 ans 100 ans

Zones : 40-50-60 (Les bassins sédimentaires de l’Ouest).

Zones marquées par l’existence de huit (08) grands bassins fluviaux et présentant des risques d’inondation intrinsèquement élevés ainsi que des ensablements récurrents.


Zone : 20(Zone des Hauts Plateaux à faible pluviométrie).

Zone assez basse présentant des risques d’inondation temporaires de type oued.


Zone : 10(Zone des Hauts Plateaux à pluviométrie élevée).

Zone présentant une vulnérabilité d’érosion, d’éboulement intrinsèquement élevée.


ZONE :30 (Les bassins sédimentaires de l’extrême Sud)

Les crues sont très brutales (système d’oued), avec des variations extrêmement rapides des plans d’eau. Dans la partie extrême sud, risque d’ensablements par le déplacement des dunes vives.


Zone : 80(Les bassins sédimentaires de l’Est).

Elle regroupe des cours d'eau avec des bassins fluviaux dont la plupart ont des cours supérieurs se trouvant en amont des falaises.




4. RECOMMANDATIONS

4.1. RECOMMANDATIONS GENERALES • Toutes les entités compétentes ayant trait aux travaux liés à l’utilisation et à la maîtrise des

ressources en eau doivent élaborer un programme national intégré de mise à jour des différentes cartes thématiques.

• Les organismes responsables de la mise en œuvre du programme et du projet d’aménagement liés aux ressources en eau feront impérativement des études supplémentaires et détaillées (tant hydrologiques qu’océanographiques liées au changement climatique) à l’échelle nationale et de la zone d’implantation.

• ll est nécessaire de mettre en place des ouvrages de protection contre les affouillements. • Les infrastructures existantes et celles qui sont prévues doivent être renforcées et

adaptées au changement climatique (hausse des températures, multiplication et intensification des phénomènes météorologiques extrêmes, élévation du niveau de la mer et aggravation des déplacements de sable et de sédiments).

• La création de nouvelles infrastructures ou l’aménagement des infrastructures anciennes, devraient permettre d’assurer que ces infrastructures seront suffisamment robustes pour faire face aux conditions climatiques futures, notamment le changement des précipitations ainsi que l’avènement de catastrophes naturelles comme les inondations et la gravité de celles-ci.

• Un système d’archivage fiable des données détaillées sur les dégâts cycloniques à Madagascar doit être instauré dans les Services Techniques à l’échelon national.

• La protection de l’environnement est recommandée pour réduire les risques d’érosion et de sédimentation.

• Une mémoire historique des études doit exister pour créer une base des données. • Il est nécessaire d’avoir une norme adaptable au contexte actuel par rapport à

l’importance des chantiers. • L’examen des taux de salinité doit être fait dans les études (Etudes physico-chimiques). • L’étude environnementale doit être comprise dans l’APS et l’APD. • GPRCIM doit être dynamique et non statique c’est-à-dire évoluer avec les avancées

technologiques et techniques. • L’utilisation des matériaux locaux trouvés sur place (notamment les roches) est laissée à

l’appréciation de l’Ingénieur responsable qui est sensé utiliser son « Genus »(ses compétences d’ingénieur).

4.2. RECOMMANDATIONS POUR LA DIRECTION GENERALE CHARGEE DE LA METEOROLOGIE ET DE L’HYDROLOGIE :

• Renforcement des stations de mesure pluviométriques et des réseaux hydrométriques pour permettre la continuité et la précision :

- des données météorologiques,

- des données hydrométriques.

• Préparation d’un rapport spécifique pour chaque crue importante qui s'est produite dans chacun des principaux cours d'eau du pays.

• Elaboration de cartes des zones inondées pour chaque projet.



4.3. RECOMMANDATIONS POUR LES INFRASTRUCTURES ROUTIERES Ces recommandations s’adressent aux concepteurs dans l’objectif de préciser certains

documents, hypothèses et donnent des conseils sur la façon d'utiliser les options de conception technique pour la protection des infrastructures routières contre les inondations.

4.3.1. Principes généraux de conception technique, pour la construction, la réhabilitation et le renforcement des infrastructures routières résistant aux inondations

• Elévation de la ligne rouge de la route (par exemple augmenter ou diminuer la hauteur de routes).

• Résistance de la structure de la route à l'érosion. (Géométrie, Type de la chaussée, protection des talus, etc…).

• Type et dimensionnement des ouvrages d’assainissement.

• Type et dimensionnement des ouvrages de franchissement.

• Le tracé de la route (Distance entre la route et la rivière ou la mer).

4.3.2. Routes nationales primaires, secondaires, temporaires

4.3.2.1. Caractéristiques géométriques Références générales : • Guide de l’aménagement des routes principales (ARP) (Guide technique du SETRA

Août 1994). • Comprendre les principaux paramètres de conception géométriques des routes (SETRA

Janvier 2006). • Conception et réalisation des terrassements - études et exécution des travaux (Guide

technique du SETRA mars 2007).

La lutte contre les dégâts causés par l’inondation consiste selon le cas à : • Diminuer le ruissellement par captage des eaux et d’écoulement dans un réseau de

drainage superficiel ; • Augmenter la résistance du sol (végétation, stabilisation du sol, etc.) ; • Améliorer la planéité des surfaces (à faire au cours des campagnes d’entretien). Ce

procédé diffuse le ruissellement et par conséquent, diminue sa vitesse.

Le choix des protections doit être adapté à l’environnement (pluviométrie, végétation, topographie, nature des sols) et faire appel, dans la mesure du possible, aux ressources locales, afin de freiner le phénomène d’érosion et favoriser la prise de la végétation (couverture végétale).

4.3.2.2. Elévation de la ligne rouge de la route. 1. La portance au niveau de l’arase doit être évaluée compte tenu des conditions de teneurs

en eau les plus défavorables. Méthode CBR.



2. Le niveau d’eau de référence ne doit pas atteindre la P.S.T.

4.3.2.3. Résistance de la structure de la route à l'érosion. La hauteur de la protection des talus sera conçue par rapport à la crue projet plus 0,5m

liée aux effets érosifs des vagues créées par le vent.

Inondations intarissables V

Matériaux (type de sol, taille des grains, poids unitaire, effort de cisaillements)

Surpassement des ondes

Eau interstitielle

Précipitations, I

Différencede niveau d'eau H

Surface de la route

Forme de la route

Couverture du talus

H

V

V

Q



Les pentes des talus des chaussées dans des zones inondables seront 1:3, le choix d’une autre pente pourra être autorisé après étude géotechnique et approbation par le Maitre d’Ouvrage.

Les accotements seront protégés par un enduit monocouche. La protection systématique contre les affouillements des remblais routiers, par des

gabions ou enrochements (CUR/CIRIA/CETMEF, 2007), sera prévue quand les études hydrauliques montrent des vélocités d’écoulement d’eau supérieures à 0,7 m/s.

La protection systématique, par engazonnement, de la partie supérieure des talus contre l’érosion causée par le ruissellement superficiel ou par l’action de vagues dues au vent si en zone inondable.

La lutte contre les dégâts causée par l’inondation consiste selon le cas à : o Diminuer le ruissellement par captage des eaux et d’écoulement dans un réseau

de drainage superficiel ; o Augmenter la résistance du sol (végétation, stabilisation du sol, etc.) ; o Améliorer la planéité des surfaces (à faire au cours des campagnes d’entretien).

Le choix des protections doit être adapté à l’environnement (pluviométrie, végétation, topographie, nature des sols) et faire appel, dans la mesure du possible, aux ressources locales, afin de freiner le phénomène d’érosion et favoriser la prise de la végétation (couverture végétale).

La protection systématique, par engazonnement, de la partie supérieure des talus contre l’érosion causée par le ruissellement superficiel ou par l’action de vagues dues au vent si en zone inondable.

4.3.2.4. Tronçon de route en profil en remblai expose aux risques d’inondations

Un remblai immergé est exposé aux risques suivants :

o Départs des fines du matériau constituant le remblai ; o Les mouvements de retrait-gonflement des matériaux de remblai ; o L’évolution des caractéristiques mécaniques des sols immergés qui peut entraîner

l’instabilité du remblai à la rupture ; o Les effondrements du remblai.

Les départs des fines sont constatés lorsque le remblai est traversé par un gradient hydraulique et aussi pendant les mouvements de baisse du niveau d’eau. En effet, l’eau peut entraîner les éléments les plus fins lorsque le sol est peu cohérent et aussi lorsque la fraction fine est peu abondante dans le sol. Le matériau de remblai doit donc :

• être insensible à l’eau, • présenter une courbe granulométrique continue et squelettique avec des éléments

fins moyennement à peu plastiques. Le matériau de remblai, ne doit pas présenter un indice de plasticité supérieur à 25. En zone inondable, il faut distinguer les deux cas suivants : 1er cas : la hauteur d’eau est faible, voire négligeable (hauteur d’eau de référence

inférieure à 1m avec absence de gradient hydraulique). hauteur d’eau faible (< 1m)

Le relief est en général plat et l’eau est difficile à évacuer. Il n’y a pas de problème de stabilité globale du remblai. Il est cependant nécessaire d’assurer une portance suffisante d’une part, à court terme, pendant l’exécution des travaux et d’autre part, à long terme, pendant l’exploitation de l’ouvrage. Les dispositions constructives à adopter sont donc les suivantes :

Pendant la réalisation du chantier :

a- La réalisation d’un fossé de pied de remblai est exécutée avant la réalisation du remblai. La profondeur du fossé doit dépasser 1 m.



b- Afin d’assurer une portance acceptable au niveau de l’arase, adopter pour le remblai une hauteur minimale :

e min = 1,20 m avec les sols argileux acceptables e min = 0,80 m avec les matériaux rocheux insensibles à l’eau.

Ces épaisseurs sont à adopter si le niveau de l’eau ne peut monter au-dessus du terrain naturel. Dans le cas contraire ces épaisseurs sont à adopter au-dessus des PHE.

Dans le cas d’un risque de contamination du matériau de remblai par le terrain naturel en place et/ou de remontée capillaire, un géotextile anti-contaminant et drainant peut être prévu pour éviter ce risque. Ce géotextile est à placer entre le terrain naturel et la première couche du remblai.

Les sols utilisables au niveau de la partie inondable :

Sont utilisables sans restriction : - les sols rocheux pouzzolaniques, - les sols grenus : sable et graves propres, - les sols fins moyennement plastiques (limons argileux) avec 12<IP<25.

9 Sont utilisables après traitement ou protection à définir par une étude spéciale de laboratoire :

- les sols fins : limons peu plastiques avec IP<12, limons plastiques avec 12<IP<40 - les sables peu argileux : tamisât à 2 mm > 70% et tamisât à 80 µm < 12% ;

- les sols grenus : sable propre Dmax< 50 mm et passant à 2 mm > 70%

2ème cas : la hauteur d’eau est importante, ou cette hauteur est faible avec existence de gradient hydraulique.

hauteur d’eau importante(> 1m)

Le remblai peut être réalisé de deux manières différentes, à savoir :

- Remblai en matériau insensible à l’eauLes matériaux utilisables en remblai au niveau de la partie inondable sont :

les sols graveleux, sables alluvionnaires et autres tout-venants grossiers, graves peu argileuses ;

les matériaux pouzzolaniques ; après traitement à la chaux des sols suivants : limons argileux, limons

plastiques avec 12<IP<25 ;



après protection contre l’érosion par un géotextile ou un filtre, des sols suivants : sables alluvionnaires Dmax< 50 mm et passant à 2 mm > 70%, sables peu argileux avec tamisat à 2 mm > 70% et tamisat à 80 µm < 12 %

- Remblai spécifique pour Route Digue (Réf. Routes digues)

4.3.2.5. Tronçon de route en profil en remblai de grande hauteur (h>15m) :

Les remblais de grande hauteur sont les remblais dont la hauteur dépasse 15 m. Ces remblais sont considérés comme des ouvrages d’art et doivent faire l’objet pour chaque cas d’une étude spéciale. Les objectifs essentiels à satisfaire par ces remblais sont :

- La limitation, voire, l’absence des tassements dans le corps de remblai durant son exploitation.

- La stabilité d’ensemble du remblai avec son assiette.

L’importance de ces remblais nécessite de les traiter comme des ouvrages d’art.

La satisfaction des objectifs cités ci-dessus impose le respect de certaines règles concernant

- la conception du remblai, - le choix des matériaux de remblai, - les conditions de mise en œuvre.

4.3.2.5.1. Conception du remblai : Pour un remblai de grande hauteur, la cause essentielle des désordres est liée aux

écoulements des eaux. En effet, ces eaux provoquent : - de l’érosion au niveau des talus - des effondrements dans le corps de remblai et une instabilité d’ensemble quand ces

eaux pénètrent dans le corps de remblai. Les eaux proviennent :

- des écoulements de surface qui s’infiltrent à travers la chaussée et ses annexes, ainsi qu’à travers les talus du remblai ;

- des remontées par succion dans les zones humides ou inondables.

En matière de conception, les dispositions constructives suivantes sont donc à respecter :

a- Evaluation de la stabilité du remblai au glissement en mesurant C’ et j’ sur les sols remaniés prévisibles en remblai à l’état saturé et dans leur niveau de compactage prévu

b- Au niveau de la chaussée et de ses annexes : - prévoir un drainage transversal de la chaussée ; - prévoir une arase peu perméable ou insensible à l’eau sur une épaisseur d’au moins

50 cm ; - adopter des pentes transversales de 4 à 6 % au niveau de la couche de forme et

des drains transversaux et récupérer les eaux par cunettes bétonnées longitudinales pour éviter les infiltrations dans les talus.

c- Au niveau du corps de remblai : - Les discontinuités et les hétérogénéités dans le corps de remblai entraînent des

concentrations des écoulements. Il est donc nécessaire de bien considérer ces aspects pour maîtriser les mouvements d’eau possibles.

- Eviter, le plus possible, d’utiliser des matériaux hétérogènes en remblai. - Moduler le compactage avec la hauteur du remblai, en adoptant dans tous les cas,

une énergie proche du Proctor Modifié, de 0 à 15 m. Cette énergie est à adopter éventuellement jusqu’à la côte –15 m par rapport à la crête supérieure du remblai si celui-ci est de très grande hauteur (h = 30 m).



- Réaliser éventuellement au laboratoire, sur les matériaux de remblai de très grande hauteur, des essais de sensibilité œdométriques. Ces essais auront pour objectif de fixer la densité de référence à atteindre en tenant compte de la position du matériau. Le compactage se fera dans tous les cas à une teneur en eau proche de l’OPM. Il est en effet très important de ne pas compacter les matériaux à l’état sec.

- Au niveau des transitions déblai/remblai, évacuer l’eau rapidement et transversalement pour éviter les arrivées d’eau au niveau des remblais.

d- Au niveau des talus : Afin d’éviter l’érosion sous l’action de ruissellement des eaux et l’infiltration des eaux

dans le corps de remblai, il est nécessaire de : - éviter, autant que possible, le recours aux risbermes, et dans le cas contraire

adopter de très bonnes pentes pour assainir ces risbermes( > 6%). - réduire les pentes de talus pour diminuer les effets de l’érosion. - éventuellement stabiliser les talus.

e- Au niveau de la base du remblai s’il présente des risques de remontées par succion : - soit réaliser une couche drainante en matériaux granulaires non évolutifs ou en

géotextile drainant, - soit mettre en place un matériau traité à la base du remblai sur une hauteur égale à

celle des plus hautes eaux ou celle de la remontée capillaire prévue.

4.3.2.5.2. Le choix des matériaux de remblai : Dans le cas de remblai de grande hauteur, un compactage des sols à l’état sec

augmenterait le risque d’effondrement après imbibition dans le corps de remblai. Les matériaux à utiliser doivent être alors à l’état « m » en matière de teneur en eau. Les sols utilisables et les conditions d’utilisation sont les suivants :

Sont utilisables à l’état naturel : • Les sols pouzzolaniques ; • Les sols grenus : graves propres avec Dmax< 50 mm et passant à 2 mm < 70% ; • Les sols fins : limons argileux avec IP < 15.

Sont utilisables après traitement ou protection à définir par une étude spéciale de laboratoire

• Les sols fins et les sols grenus dont l’indice de plasticité est supérieur à 25. • Les roches évolutives.

Sont utilisables, moyennant une protection spéciale au niveau des talus ou un traitement avec liant au niveau des talus, les sols suivants :

• Limons peu plastiques (IP < 12), • Sables peu argileux (tamisat à 2mm > 70%, tamisat à 80µm < 12%,).

4.3.2.6. Tronçon de route en profil mixte : Les recommandations suivantes seront à suivre pour le choix et le dimensionnement

des infrastructures routières et leur protection par rapport aux inondations : La géométrie et la pente du talus seront définies par rapport aux propriétés

géotechniques du sol en place par : • Etude géotechnique du terrain naturel et choix de la pente admissible, (stabilité) en

condition drainée et saturée. • Etude Hydrogéologique des eaux souterraines qui pourront être interceptées par’ les

talus. • Etude d’érodabilité du terrain de talus. (cohésion).



La protection de l’effet érosif des eaux de ruissellement qui descendent sauvagement par le talus est assurée par une :

• Conception d’un système de collecte des eaux sauvages sur des points précis, pour chaque micro sous-bassin versant. Le système sera dimensionné par rapport aux crues de projet relatives à chaque bassin et sous bassin versant. (réf Crues de projet)

• Délimitation de chaque micro sous-bassin versant, en fonction de la topographie et des tendances des écoulements.

• Conception de fossés de garde pour la collecte des eaux de ruissellement et leur canalisation vers une descente d’eau naturelle ou artificielle ; le fossé de garde sera implanté au moins à 5 m du talus. Dans le cas des sols peu érodables, (cohésifs), le fossé de crête pourra être en terre ; dans le cas de sols érodables (peu cohésifs) le fossé de crête sera maçonné ou bétonné.

• Conception des descentes d’eau : Les eaux captées par les fossés de crête seront drainées dans un ouvrage vertical (descente d’eau) ; cet ouvrage sera conçu et dimensionné par rapport aux crues de projet du bassin versant correspondant.

• Conception de système de prévention et protection contre les éboulements : Dans le cas de talus d’une hauteur supérieure à 4 m, des études géotechnique et hydraulique de détail seront effectuées afin d’étudier la stabilité du talus et le risque d’éboulement pour des conditions de saturation en eau des sols. Le dimensionnement et le choix du système de protection et de prévention feront l’objet d’une étude spécifique appropriée. (redans, gabions, mur de soutènement, terre renforcée, autres…).

• Dans le cas de terrain très érodable (peu cohésif), prévoir de piège à sable aux pieds de talus (gabions, géotextiles cf. Annexe), pour la protection du système d’assainissement.

Conception d’un système d’assainissement longitudinal de la chaussée et des eaux de ruissellement en provenance du talus :

Le dimensionnement du réseau d’assainissement, sera effectué par un ingénieur hydraulique par rapport aux crues du projet relatives à chaque bassin ou sous-bassin versant (réf. Crues de projet).

• Dans le cas où l’étude hydrogéologique prévoit l’interception de nappe phréatique permanente ou temporaire par le talus, un ouvrage de drainage sera obligatoirement installé ainsi que dans le cas où l’assainissement longitudinal aura aussi fonction de draine.

• Dans le cas des sols peu érodables, (cohésifs), l’assainissement longitudinal pourra être un fossé en terre.

• Dans le cas de sols érodables (peu cohésifs) l’assainissement longitudinal sera obligatoirement un fossé (caniveau) maçonné ou bétonné.

• Dans le cas de pentes longitudinales > 4% l’assainissement sera obligatoirement un fossé (caniveau) maçonné ou bétonné.

• Dans le cas de pente de terrain en aval de l’ouvrage élevée, pour éviter tout phénomène d’érosion régressive, concevoir une parafouille.

4.3.2.7. Tronçon de route en profil en déblai : Pratiquement les mêmes recommandations que celles du tronçon de route en profil

mixte sont de mise.

4.3.2.8. Tronçon de route longeant le littoral : Les cyclones tropicaux menacent davantage les régions côtières et les îles et en raison des

risques maritimes engendrés, les routes côtières sont exposées aussi aux phénomènes suivants :

• L’onde de tempête quiest la montée rapide du niveau de la mer lorsqu’une tempête s’approche de la côte. Le niveau de la mer monte près des côtes, à cause des forts



vents du large qui « poussent » l’eau vers elles. De plus, l’eau est « aspirée » vers le haut par la pression très basse régnant près de l’œil du cyclone (phénomène d’intumescence). Les régions basses sont les plus vulnérables, alors que celles où le relief s’élève rapidement ne sont pas touchées. L’onde de tempête peut se superposer à la marée astronomique (liée à la Lune) pour constituer la marée de tempête. L’amplitude de cette dernière varie de 1 à 2 m pour les cyclones peu intenses, mais peut dépasser 5 m pour les phénomènes plus puissants et être particulièrement dévastatrice. La mer « monte » sur la gauche dans l’hémisphère sud, elle « baisse » de l’autre côté.

• Les dégâts dus à la mer sont également liés aux vagues. Pour les cyclones les plus importants, la hauteur de celles-ci peut atteindre 30 m. Leur déferlement répétitif sur la côte peut provoquer des érosions et menacer d’effondrement les constructions du littoral. Leur dangerosité est d’autant plus importante qu’elles se conjuguent avec la marée de tempête. Le vent génère des vagues très différentes par leur direction, leur hauteur et leur fréquence, créant un état de mer particulièrement « démonté ». La houle cyclonique peut parfois être observée jusqu’à 1 000 km en avant du cyclone et ses effets peuvent continuer à se faire sentir après son passage.

Ces routes sont soumises à la poussée de l’eau. Elles doivent être conçues pour résister par leur géométrie et leur poids à un certain nombre de dégâts (brèches, érosion des rives). Elles sont construites en remblai particulier (cf. paragraphe remblai)

Si les routes ne peuvent résister ni à la submersion ni à la traversée de leur corps par l'eau, l'eau doit être captée par des drains à l'intérieur de l'ouvrage. Par ailleurs, des ouvrages de protection doivent être installés sur les parties vulnérables de la berge comme les épis.

Éviter de construire en bordure du littoral, de façon à s’affranchir du risque lié à la houle cyclonique et à la marée de tempête.

Eviter les sites dont les caractéristiques topographiques leur confèrent une trop grande exposition aux vents.

Prévoir la protection systématique contre l’érosion due aux vagues des terrassements routiers longeant le littoral par des gabions ou enrochements.

4.3.2.9. Tronçon de route digue : Le corps de la route digue est conçu en tenant compte de la stabilité du remblai :

- en régime statique, pour le cas des plus hautes eaux connues, - en régime dynamique, pour le cas d’une vidange rapide.

La structure habituelle de la route digue est constituée : - d’un noyau argileux étanche ; - d’un masque en matériaux perméables et adhérents, de 3 à 5 m de largeur pour

protéger les flancs du noyau étanche. Ce masque doit respecter les conditions de filtre ou présenter un géotextile filtrant et anti-contaminant vis à vis du noyau argileux ;

- les pentes des talus des routes digues seront de 1/3, le choix d’une autre pente pourra être autorisé après étude géotechnique et approbation par le Maitre d’ouvrage.

Mesures de protection contre les dégâts liés aux inondations des routes digues : - protection systématique contre les affouillements des routes digues par des

gabions ou enrochements (CUR/CIRIA/CETMEF, 2007) quand les études hydrauliques montrent des vélocités d’écoulement d’eau supérieures à 0,7 m/s ;

- protection systématique de la partie supérieure des talus contre l’érosion causée par les vagues, par engazonnement ;



4.3.3. Réseau d’assainissement :

4.3.3.1. Généralités Les routes influent sur la configuration naturelle du drainage superficiel et souterrain des

bassins versants dans leur ensemble ou de chaque bassin versant en particulier. Le réseau d’assainissement pour la collecte et l’évacuation des eaux superficielles dans

l’emprise de la route constitue l’ensemble des ouvrages longitudinaux et transversaux qui assure :

• le captage et l’évacuation d’eau de la chaussée • la collecte et l’évacuation des eaux superficielles dans l’emprise de la route.

La conception et le dimensionnement d’un réseau d’assainissement routier a comme objectif de réduire ou d’éliminer l’énergie engendrée par l’écoulement des eaux aussi pendant des événements météorologiques exceptionnelles (Inondations).

La puissance destructrice de l’eau en mouvement augmente de façon exponentielle avec sa vitesse. En conséquence, il ne faut pas permettre à l’eau de parvenir à un volume ou à une vitesse suffisante pour provoquer une érosion excessive le long des fossés, sous les ponceaux ou sur les surfaces de roulement ou sur les déblais ou les remblais.

La mise en place d’un réseau de drainage adéquat est un élément capital de la conception des routes.

Les ruptures de talus de déblai et de remblai, l’érosion de la surface de roulement et l’affaiblissement du sol de fondation donnant lieu à des ruptures de masse résultent tous d’un drainage mal conçu et mal dimensionné.

Pour être efficace pendant toute sa durée de vie prévue, un réseau de drainage routier doit répondre à deux critères principaux :

- Il doit perturber le moins possible le réseau de drainage naturel

- Il doit drainer les eaux superficielles et souterraines hors de la chaussée et les évacuer de manière à empêcher leur accumulation dans des zones instables et l’érosion d’aval qui en résulterait.

Les ouvrages d’assainissement seront conçus et construits avec soin afin d’ assurer le passage du volume maximal d'eau qui peut être prévu pendant une crue déterminée (Crue de projet).

La plupart des détériorations affectant les routes sont dues à une conception inadéquate et à un mauvais emplacement des ouvrages assurant le passage des eaux et de leurs remblais ainsi qu'à des techniques de construction inadaptées.

Pour ce faire l’assainissement routier considère les volets suivants : - Le rétablissement des écoulements naturels pour bassin versant < 50 km².

- La collecte et l’évacuation des eaux superficielles dans l’emprise de la route.

- La collecte et l’évacuation des eaux internes (drainage).

Les deux derniers volets peuvent être associés pour faire l’objet d’étude de l’assainissement de la plate-forme.

4.3.3.2. Rétablissement des écoulements naturels (bassin versant < 50 km²)

Le rétablissement des écoulements naturels consiste à assurer la continuité des écoulements superficiels des bassins versants interceptés par la route.

Ce rétablissement doit être adapté aux enjeux (inondation, érosions, pérennité de l’infrastructure, sécurité des usagers) qu’il convient d’identifier.

La route peut constituer un obstacle préjudiciable à l’écoulement naturel et réciproquement, celui-ci peut générer des dommages à la route. (selon Schéma ci-dessous)

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,



• d’inondation en amont de la voie, • de rupture de l’ouvrage routier.

On peut distinguer 2 principaux 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, • le franchissement de cours d’eau dont la superficie du bassin versant n’excède

pas une cinquantaine de kilomètres carrés, sans enjeu particulier. (Au-delà de ce seuil, seront considérés en tant qu’ouvrages de franchissement. .

Schéma – Obstacle préjudiciable à l’écoulement naturel et réciproquement

4.3.3.3. Conception des ouvrages hydrauliques : On distingue généralement 5 familles d’ouvrages :

• les buses circulaires, • les dalots, • les buses arches, • les ouvrages à voûte cintrée, • les ouvrages d’art.

Les ouvrages en béton armé, sous réserve de dispositions constructives soignées, présentent d’excellentes garanties de solidité et de longévité. L’étude structurelle des ouvrages projetés relève d’un ingénieur d’études spécialisé en ouvrages d’art.

a- Facteurs influençant le choix des ouvrages hydrauliques : Le choix des ouvrages sera guidé par le souci permanent de la pérennité de la route, de

la sécurité des usagers, du coût d’investissement et des modalités d’entretien ultérieur de l’ouvrage. Les facteurs influençant le choix sont :

• l’importance du débit à évacuer qui fixe la section d’écoulement et le type de l’ouvrage ;

• les caractéristiques hydrauliques de l’ouvrage : - coefficient de rugosité (K), - coefficient d’entonnement (Ke) créant une perte de charge à l’entrée, - forme de la section d’écoulement ;

• la largeur du lit : un ouvrage unique adapté au débit à évacuer et à la largeur du lit du cours d’eau est généralement préférable à des ouvrages multiples qui augmentent les pertes de charge et rendent plus difficile le passage des corps flottants ; • la hauteur disponible entre la cote du projet et le fond du talweg* ; • les charges statiques et dynamiques qui sollicitent l’ouvrage hydraulique ; • les conditions de fondation des ouvrages ;

Ouvrage Hydraulique de rétablissement des écoulements

t l



• la rapidité et la facilité de mise en œuvre : les produits préfabriqués (buses) peuvent constituer une solution intéressante pour réduire les délais d’exécution et dans le cas où l’accès au chantier est difficile ; • la résistance au choc : les ouvrages massifs résistent mieux aux chocs et à l’abrasion par le charriage des matériaux solides.

b- Protections des ouvrages hydrauliques : La surélévation du niveau amont des écoulements et l’accroissement des vitesses en

sortie d’ouvrage nécessitent le plus souvent des protections en amont et en aval des ouvrages. Toute rectification du tracé nécessitera :

• la continuité de l’écoulement hydraulique, • la protection efficace des berges. Les techniques de renforcement par enrochements et gabions* devront être réservées aux sections fortement sollicitées par la vitesse de l’écoulement; • les écoulements en pente importante p = 4% posent des problèmes spécifiques

(détermination de la hauteur d’eau amont, vitesse dans les ouvrages…) Par ailleurs, comme protection il existe celles que l’on dispose à l’entrée et à la sortie de

l’ouvrage. La tête amont sera protégée par unparafouille et un mur de tête, le talus par des murs

en aile et un mur de tête jusqu’à la hauteur d’eau amont précédemment déterminée (prise en compte de la crue exceptionnelle). La tête aval est également protégée par unparafouille et un mur de tête.

En outre, le lit et les berges seront protégés, par une protection végétale en priorité et le cas échéant, par un revêtement ou des enrochements, lorsque la vitesse de l’eau à la sortie est telle que des érosions sont à craindre (V> 2 à 4 m/s suivant les sols), ou lorsque le tracé du cours d’eau forme un coude à l’aval de l’ouvrage.

Le remblai routier traversé par l’ouvrage hydraulique doit impérativement être protégé jusqu’à la hauteur d’eau amont pendant la crue de projet ou crue exceptionnelle.

c- Tracé : L’implantation d’un ouvrage se ferait en priorité dans le lit du cours d’eau. Si cela n’est

pas possible (tracé sinueux, biais prononcé) il faudra assurer : • la conservation d’un bon écoulement hydraulique à l’amont et à l’aval de l’ouvrage (une rectification du lit peut s’avérer nécessaire) ; • la protection des coudes du nouveau lit et zones remblayées de l’ancien. Si l’écoulement est pérenne, il faut également tenir compte dans le projet de la mise en

place d’une déviation provisoire du cours d’eau ou éventuellement de la construction de l’ouvrage à côté du lit. Le calage de l’ouvrage est lié à la pente du lit et aux contraintes éventuelles liées au niveau du profil en long de la voie.

Si la pente du lit est peu élevée (0,5 % à 6 %) et s’il n’y a pas de contraintes de profil en long de la voie, l’ouvrage sera calé suivant le profil en long du cours d’eau (radier à -0,20 m environ par rapport à ce profil en long théorique).

Si la pente du lit est trop élevée, d’autres types de solutions sont possibles : • aménager des dispositifs de ralentissement de l’eau (dissipateurs d’énergie) en conservant le profil en long du lit. Cette solution, valable uniquement dans le cas de dalots peut nécessiter la réalisation d’ancrages de l’ouvrage; • caler l’ouvrage avec une pente plus faible que celle du cours d’eau en faisant déboucher l’ouvrage à flanc de talus ou en creusant la tête amont par rapport au terrain naturel



.

Figure F- 1 : Ecoulement

Figure F- 2 : Dispositif dissipateur d’énergie

Figure F- 3 :Ancrage sur assise

Le choix entre ces solutions dépend du débit et de la nature du terrain : Si la pente est faible ou nulle, l’ouvrage sera implanté avec la pente maximale que

permet l’approfondissement du lit par curage (cf. figure n° 31) ; Si le profil en long de la voie nécessite un approfondissement de l’ouvrage, on peut

prévoir : • des ouvrages surbaissés : buses-arches ou dalots * ; • plusieurs ouvrages de plus faible capacité (solution moins bonne hydrauliquement) ; • un approfondissement du lit si un curage à l’aval permet d’évacuer l’eau ; • dans les cas extrêmes, un siphon ou un pont-canal après avoir étudié toutes les autres solutions, y compris une adaptation du profil en long de l’infrastructure.



Figure F- 4 : Approfondissement

d- Entretien et exploitation des ouvrages hydrauliques : L’accès aux ouvrages hydrauliques doit tenir compte des contraintes d’exploitation. Une visite annuelle et une visite après une crue sont nécessaires pour prévoir, le cas

échéant des travaux d’entretien de l’ouvrage et l’évacuation des différents atterrissements. Le diamètre minimal des ouvrages hydrauliques pour les routes nationales est de 800 mm. Cette dimension devra, dans tous les cas de figure, être compatible avec les capacités d’entretien du gestionnaire.

4.3.3.4.Assainissement de la plate-forme Composante essentielle du projet routier, l’assainissement de la plate-forme vise deux

objectifs : • la sécurité des usagers, en évacuant l’eau des chaussées et des talus ;

• la pérennité de l’infrastructure, en collectant les eaux et en les évacuant de la route.

**Un réseau mal conçu induira des désordres de surface (débordements des ouvrages, inondations…), des désordres structurels importants de la chaussée sur le moyen terme. Ces situations sont des facteurs dangereux pour la sécurité des usagers et l’intégrité de la route.

Les contraintes environnementales (exutoires, vulnérabilité des milieux), l’hydrogéologie, la géotechnique (nature des sols) ainsi que la géométrie du projet (points hauts et bas, chaussées déversées), et la sécurité des usagers, interviennent dans la conception globale des réseaux.

Il est préconisé d’adopter les principes suivants :

a- En matière de conception routière : • en profil rasant, le profil en long de la plate-forme doit être calé telles que les

structures de chaussée et de couche de forme soient en remblai et que les rejets de plate-forme puissent être évacués gravitairement dans l’ouvrage d’assainissement ;

• éviter les pentes inférieures à 0,5 % car elles entraînent des risques de stagnation d’eau au changement de dévers ;

• éviter les zones en déblais profonds (tranchées). Il s’agit souvent de point critique à assainir et de secteur parfois soumis aux rabattements des nappes ;

• proscrire les points bas en déblai.

b- En matière d’assainissement : • respecter les critères d’implantation des ouvrages au regard des règles de

sécurité des usagers. • équiper les crêtes de talus de déblai d’ouvrages longitudinaux dans le cas de

ruissellement de bassin versant naturel (érosion de talus et surcharge hydraulique du réseau de pied de talus) ;

• rechercher toujours à faire circuler l’eau gravitairement et superficiellement ;



• multiplier les points de rejets si possible, pour éviter les concentrations des débits ;

• étudier les possibilités d’écrêtement d’infiltrations ;( • dimensionner les réseaux au moins suivant le tableau du Chapitre 4; • vérifier que la chaussée ne soit pas submergée pour une période de retour de

25 ans ; a contrario, on pourra admettre celle de l’accotement pour T = 25 ans ; • éviter de déverser dans les réseaux de la plate-forme routière, les eaux issues

des bassins versants naturels ou des nappes ; • prévoir un ouvrage revêtu si la pente est supérieure à 1 % ou si la vitesse de

l’écoulement est susceptible d’entraîner une érosion (la pente critique est souvent de l’ordre de 3,5 %) ;

c- Nature et fonction des réseaux : Le réseau d’assainissement doit collecter les eaux de ruissellement provenant des

bassins versants routiers et des talus pour les évacuer vers des exutoires. Son architecture se développe principalement tout le long de l’infrastructure suivant une logique hydraulique gravitaire (entre un point haut et un point bas) par assemblage d’ouvrages élémentaires (linéaires ou ponctuels, enterrés ou superficiels).

Les réseaux de plate-forme ont la spécificité d’être principalement des réseaux linéaires parallèles à l’axe de la route, (distinguer cependant les réseaux hors plate-forme des réseaux situés sur la plate-forme). Le schéma n° 5 rappelle la situation de ces réseaux sur le profil en travers d’une route nationale primaire RNP.

L’architecture d’un réseau d’assainissement peut être décomposée conventionnellement en 5 grandes parties :

• les réseaux de collecte longitudinaux, • les ouvrages transversaux, • les ouvrages de raccordement, • les ouvrages de contenance, • les exutoires.

d- Réseaux de collecte longitudinaux : Fossés :

Les fossés creusés dans des sols très érodables peuvent nécessiter un enrochement, un revêtement de blocaille, un paillassonnage de jute ou un semis de gazon.

Les fossés empierrés ou revêtus de blocaille ont tendance, pendant les périodes de faible débit, à ralentir suffisamment l’écoulement pour provoquer le dépôt de la charge solide. Le fait de revêtir les fossés permet de réduire les érosions dans des proportions pouvant atteindre 50 pour cent et, à condition que les matériaux ne coûtent pas trop cher, et de faire des économies substantielles en diminuant le nombre de drains transversaux nécessaires.

La pente des fossés suit normalement celle de la route. Dans le cas d’un fossé non revêtu, elle ne doit cependant pas être inférieure à 1 pour cent. Les valeurs de l’intensité ou du débit de ruissellement nécessaires au calcul des dimensions des fossés peuvent être déterminées au moyen des formules de dimensionnement des ponceaux indiquées ci-dessous. Il faut néanmoins tenir compte de la sédimentation et de prévoir au moins 0,3 m entre la base de la couche de la fondation de la chaussée et la surface de l’eau à plein débit.

Cas d’exemple courant :



La vitesse de l’eau s’écoulant dans les fossés dépend de la section transversale, de la rugosité de la pente. Dans le cas d’une section triangulaire type, cette vitesse peut être calculée à l’aide de l’équation de Manning :

oùV est la vitesse en mètres par seconde. Pour un fossé de section rectangulaire dont les talus ont une pente de 1/1 et 2/1 avec une hauteur d’écoulement de 0,3m, le rayon hydraulique R est égal à 0,12 m, n coefficient de rugosité, S pente de la ligne d’eau. Dans la plupart des cas, il est indispensable de protéger les fossés contre l’érosion. Lorsque leur pente est inférieure à 10 pour cent, il est parfois nécessaire de combiner un élargissement de la section, une protection de la surface et une augmentation de la rugosité.

e- Réseau de crête de talus de déblai : Le rôle du réseau de crête de talus de déblai (cf. schéma°6) est d’éviter l’érosion du

talus et d’alimenter en écoulement le réseau de pied de talus. Il intercepte les eaux de ruissellement du bassin versant naturel modifié par le tracé routier.

Recommandations spécifiques : • Cet ouvrage est revêtu pour éviter son érosion et les infiltrations susceptibles

de compromettre la stabilité du talus. • Il sera implanté en retrait (1 à 2 m) par rapport à la crête du talus. • Il sera dimensionné en capacité suffi sante par tronçon homogène. • Les aménagements nécessaires à son entretien seront aussi prévus.

f- Réseau de pied de talus de déblai : Ce réseau a pour fonction de collecter les eaux issues du ruissellement du talus de

déblai, de la chaussée, de la bande d’arrêt d’urgence et de la berme. En règle générale et en section courante, une cunette de faible profondeur est réalisée enherbée ou revêtue en fonction des contraintes (pente). De par sa conception, la cunette* ne doit pas remettre en cause la sécurité des usagers. Son degré d’étanchéité doit être compatible avec le niveau de protection de la ressource en eau. A intervalle régulier, la cunette doit être raccordée à un collecteur enterré. Ce dernier pourra servir à récupérer, via les regards, les eaux claires de drainage.

Un dimensionnement hydraulique s’avère indispensable. Suivant l’importance de l’impluvium* constitué par le talus un double réseau peut être

envisagé :

V= n-1 x R 2/3 xS1/2



• un réseau récupérant uniquement les eaux de talus avec rejet direct dans l’exutoire ;

• un réseau regroupant les écoulements de chaussée.

g- Réseau de crête de talus de remblai : Cette partie du réseau longitudinal a pour fonction de canaliser l’eau issue du ruissellement

de la chaussée pour éviter son déversement en rive sur le talus de remblai. Il protège donc le talus routier contre toute altération (ravinement, érosion et en état

limite, la rupture). En règle générale, ce type d’ouvrage est à prévoir : • dès que la hauteur du talus de remblai est > 4 m. • ce seuil est ramené à 2 m pour les régions exposées à une intensité pluvieuse importante • pour évacuer les écoulements de la plate-forme en un point privilégié du tracé.

En section courante, l’ouvrage peut être constitué de bourrelets (béton bitumeux, béton hydraulique) ou de bordures béton de types T1 et T2. Les profils doivent être compatibles avec les règles de sécurité.

Il faut créer des descentes d’eau pour décharger l’écoulement vers le pied de talus (réseau de pied de talus de remblai). Sauf cas spécifique, le pas de ces descentes est généralement de :

• 50 m en région Zone 10 ; • 30 m en région de Zone 20/30/40/ ; • 30 m lorsque la pente du profil en long est <0,5 % ou >3,5 %.

Il conviendra dans tous les cas de tenir compte du point suivant : • la saturation hydraulique de cet ouvrage pour une pluie d’occurrence décennale ne devra pas provoquer une submersion de la chaussée.

h- Réseau de pied de talus de remblai : Situé au niveau du terrain naturel, ce réseau doit collecter toutes les eaux de

l’impluvium routier, gravitairement, pour les diriger vers l’exutoire* sans préjudice pour les fonds inférieurs. Sur certains tracés, ce réseau intercepte également les eaux de ruissellement d’un bassin versant naturel pour les diriger vers des ouvrages de traversée.

Cette branche du réseau permet également de protéger le pied de talus du remblai contre l’érosion. L’ouvrage est généralement un fossé trapézoïdal enherbé à forte capacité hydraulique, ou un fossé revêtu lorsque des risques d’érosion sont à craindre (la pente critique est souvent de l’ordre de 3,5 %).

i- Ouvrages transversaux : On classe sous cette rubrique les ouvrages assurant un transfert des écoulements d’un

réseau longitudinal vers un autre. Classiquement cette famille d’ouvrages intègre les ouvrages superficiels comme les descentes d’eau tuilées et les traversées sous-chaussée (collecteurs enterrés). L’implantation est subordonnée à l’examen des points suivants :

• la géométrie de la route, • le sens des écoulements (de la plate-forme et des bassins versants naturels

associés), • les débits transportés, • la position des exutoires

Prescriptions spécifiques : • les eaux d’un talus de déblai doivent, dès que possible, être rejetées hors plate-forme via une traversée sous la chaussée ; • préférer les descentes d’eau tuilées à une canalisation (risques importants d’obstruction) ; • le pied des descentes d’eau tuilées sera aménagé au raccordement avec le fossé pour éviter l’érosion (forme de béton).



j- Ouvrages de raccordement : Il s’agit des regards et des différents raccordements des liaisons transversales avec le

réseau longitudinal ; de leur bonne exécution dépend le bon fonctionnement du système d’assainissement et de sa pérennité.

ll s’agit des : • regards de visite : nécessaires pour l’entretien et le contrôle des collecteurs enterrés ; • regards avaloirs : servant à l’engouffrement des eaux ; • têtes de buse pour l’entonnement des eaux et le maintien des terres ; • divers raccordements (bourrelets*/descentes, descentes/fossés, ...) ; Prescriptions spécifiques : Un regard devra être impérativement prévu à : • chaque changement de direction du tracé du collecteur, • à une rupture de pente dans le profil en long, • à une modification du diamètre du collecteur ; Ces ouvrages seront munis de cunettes de décantation (mini : 30 cm de

profondeur) qui piègeront les fines et les graviers.

k- Exutoires : Les exutoires pouvant recevoir les rejets en termes de quantité sont à identifier en

amont de la conception du réseau

4.3.3.5. Choix des ouvrages d’assainissement : Il n’existe a priori aucune solution toute faite et reproductible à tous les projets

routiers. Toutefois, le choix d’un ouvrage d’assainissement doit principalement reposer sur 4 critères :

• sa capacité hydraulique ; • son insertion dans le profil en long et le profil en travers du projet routier, donc sa géométrie qui prend en compte l’aspect sécurité de l’usager également ; • son niveau de protection; • sa facilité d’entretien et d’exploitation des ouvrages.

Remarque sur la détermination du débit de projet : Quelle que soit la méthode retenue, les résultats de calcul des débits de projet de

Bassin Versant Naturel (BVN) sont entachés d’incertitudes (valeur des précipitations, complexité des phénomènes…). Une enquête sur le terrain doit être effectuée pour s’assurer de la cohérence des résultats de calcul.

4.3.3.6. Calcul hydraulique des ouvrages : La méthode de dimensionnement des ouvrages d’assainissement est fondée sur

l’application de la formule rationnelle.

Q=2,78 x C x i x A

Avec : Q = débit en l/s produit pour le bassin versant routier pour une fréquence identique à la

fréquence de i C = coefficient de ruissellement de la plate-forme sans dimension i = intensité en mm/h pour une fréquence déterminée A = surface en ha de la plate-forme



Le principe de calcul est donc de déterminer l’ouvrage d’assainissement qui possède la capacité d’évacuer ce débit. Pour cela, le débit évacuable de l’ouvrage Qc (écoulement à pleine section) est donné par la formule de Manning Strickler :

Qc=1000 K x Rh x 2/3 p1/2 x SmAvec :

Q : débit en m3/s K : coefficient de rugosité Rh : rayon hydraulique en mètres Sm : section mouillée* en m2 Pm : périmètre mouillé* en m p : pente en m/m

QC est comparé au débit de ruissellement Q ci-dessus.

4.3.3.7. Entretien et exploitation des ouvrages : Les recommandations suivantes sont à prendre en compte au niveau de la conception

du projet : • les ouvrages superficiels sont préférables aux ouvrages enterrés ; • réduire autant que possible les différentes typologies des ouvrages ; • ne pas descendre en dessous d’un diamètre de 600 mm pour les traversées

sous chaussée pour des raisons d’entretien et de décantation des eaux mais également pour répondre à des problèmes de tassement. En effet, ces ouvrages qui reposent généralement sur le terrain naturel, subissent des charges importantes (remblai, trafic, ...) et peuvent prendre des flèches ;

• en cas de débouché sur un talus enherbé, accompagner la chute par une descente tuilée ;

• les traversées sous chaussées étant fortement sollicitées (charges statiques et dynamiques) prévoir des tuyaux adaptés ;

• des regards visitables devront impérativement être posés sur le tracé ; • l’implantation des ouvrages doit se faire avec le souci permanent de la sécurité

du personnel exploitant et en minimisant la gêne de l’usager.

4.3.3.8. Hauteur d’eau amont* (HAM) et vitesse d’écoulement (Ve) dans les ouvrages hydrauliques :

Le niveau de la hauteur d’eau amont* doit être compatible avec le calage altimétrique de l’infrastructure et l’aléa inondation. Dans tous les cas, la hauteur d’eau amont ne doit pas excéder 1,2 fois la hauteur de l’ouvrage pour le débit de projet, pour les ouvrages d’ouverture < 2 m.

Les vitesses doivent respecter les critères suivants vis-à-vis de la durabilité des ouvrages :

• ouvrages en béton : >4 m/s ; • ouvrages métalliques : >2,5 m/s ; En cas d’impossibilité de satisfaire à ces conditions, il conviendra de prévoir des

dispositifs de protection.Le tirant d’air correspond, en toute rigueur, à la hauteur libre entre la ligne d’eau et la

génératrice supérieure de l’ouvrage. Dans notre cas, il est mesuré par rapport à la hauteur d’eau fictive

Pour une ouverture < 2,00 m : à apprécier en fonction de la nature du bassin versant. Pour une ouverture > 2,00 m : TA de 0,50 à 1,50 m.

Le taux de remplissage de l’ouvrage hydraulique pour le débit de projet* ne doit pas excéder 0,75.



Où Ye – Niveau d’eau à l’ouverture et TA – Tirant d’air

4.3.3.9. Impact de l’ouvrage hydraulique : L’exhaussement de la ligne d’eau en amont de l’ouvrage hydraulique par rapport à la

situation existante et la vitesse d’écoulement en sortie d’ouvrage sont à apprécier en fonction des enjeux locaux. L’écoulement à surface libre dans l’ouvrage hydraulique doit être assuré pour le débit de projet.

4.3.3.10. Implantation de l’ouvrage hydraulique : En plan, l’ouvrage hydraulique est généralement implanté dans l’axe du lit mineur du

cours d’eau ; son ouverture doit être égale au moins à celle du lit mineur. Il peut néanmoins être nécessaire de rectifier le tracé naturel de l’écoulement sous l’infrastructure pour réaliser une traversée plus directe. Il s’agit de s’assurer de sa faisabilité tant sur le plan environnemental que réglementaire. La continuité de l’écoulement hydraulique doit être respectée et les zones sensibles à l’érosion doivent faire l’objet de protection.

En profil en long, le calage de l’ouvrage hydraulique de traversée est fortement conditionné par la topographie du terrain naturel et des conditions d’écoulement (pente du lit). Dans la mesure du possible, l’ouvrage hydraulique devra être calé suivant la pente du lit naturel du cours d’eau

4.3.3.11. Ouvrages d’assainissement transversal (ponceau) Quel que soit le type employé, les ponceaux doivent se conformer aux normes prévues

quant à l’alignement par rapport au cours d'eau, à la capacité, à la maîtrise des débris et à la dissipation de l'énergie. Ils doivent tous remplir les fonctions suivantes:

- Le ponceau, doté de ses dispositifs d'entrée et de sortie particuliers, doit efficacement assurer l'écoulement de l'eau, de la charge de fond et des débris flottants, et cela quel que soit le débit.

- Il ne doit pas causer de dommages directs ou indirects aux biens. - Il doit assurer un transport adéquat de l'eau, des débris et des sédiments sans

modifier de façon radicale le régime d'écoulement en amont ou en aval. - Il doit être conçu de sorte qu’il soit possible d’apporter sans trop de difficultés

des améliorations au lit du cours d’eau et à la route. - Il doit être conçu de manière à remplir sa fonction convenablement une fois le

remblai stabilisé. - Il doit être conçu de manière à éviter l'accumulation d'eaux stagnantes à l’entrée,

qui peuvent provoquer des dommages aux biens, l'accumulation de sédiments, l’engorgement des ponceaux, la saturation des remblais ou le dépôt préjudiciable de débris en amont.

- Les ouvrages d'entrée doivent être conçus de manière à retenir les objets trop gros pour passer à travers le ponceau, à réduire au minimum la perte de charge à l’entrée, à utiliser au mieux la vitesse d'approche et à comporter aux besoins des zones de transition et des rampes destinées à faciliter l’entrée dans le ponceau.

HAM

TA

(Ye+HAM)/2



- La sortie doit être conçue de manière à rétablir un débit non érosif tolérable à l’intérieur de l'emprise ou à une distance relativement courte du ponceau et à résister à l’affouillement et au lessivage.

- Les dissipateurs d'énergie doivent être relativement auto nettoyables, faciles à construire, économiques pendant les simples périodes de faible débit.

- L’alignement doit permettre à l’eau d'entrer et de sortir directement du ponceau. Tout changement brutal de direction à l’une des extrémités retarde l'écoulement et entraîne la formation de mares, une érosion plus ou moins intense ou l'accumulation de débris à l’entrée du ponceau, Tous ces phénomènes peuvent provoquer une défaillance. En pratique, le niveau d'un ponceau se confond généralement avec celui du lit moyen du cours d'eau en amont et en aval de l'ouvrage.

S’il existe déjà des routes dans le bassin versant, l'examen de l'état des ponceaux existants fournit souvent les meilleurs indices en vue de déterminer le type et la dimension des ouvrages de franchissement envisagés ainsi que les améliorations à apporter aux entrées et aux sorties de ces ouvrages. Les ponceaux existants peuvent servir de "sections témoins" pour l'évaluation du débit des cours d'eau dans de nombreux bassins.

Protections de l'entrée et de la sortie d'un ponceau par enrochement. Les roches utilisées doivent d'ordinaire peser 20 kg ou plus et environ 50 pour cent d'entre elles doivent avoir un volume supérieur à 0,1 m3. On peut aussi remplacer les roches par une couche de sable cimenté (à raison d'une part de ciment pour quatre parts de sable).

Dans le cas de remblais élevés, les entrées peuvent être protégées en amont par un enrochement jusqu'à la laisse des hautes eaux.

4.3.4. Ouvrage de franchissement :

4.3.4.1. Pont : • Le nombre et les dimensionnements des ouvertures des ponts et d’autres ouvrages de franchissement seront choisis en considération du minimum d’interférence par rapport à l’écoulement naturel de la rivière. • Les ponts et les autres ouvrages de franchissement et d’assainissement seront conçus pour faciliter l’écoulement de l’eau et des sédiments • Protection systématique contre les affouillements des culées des ponts et des autres ouvrages de franchissement, fera partie intégrante du projet même des ouvrages.

Les dégâts constatés sur ce type d’ouvrage résultent le plus souvent d’un environnement agressif au niveau des fondations et des appuis du fait des affouillements dans le lit et l’érosion des berges. L’action de l’eau est donc fondamentale et il convient de prendre les mesures nécessaires pour la prévenir :

• Procéder à une étude hydrologique détaillée du site, avec mesures de vitesse du courant pour différents niveaux d’eau et différents points du profil en travers de la rivière. Il faut rassembler et exploiter les données permettant d‘évaluer pour un cours d’eau et pour diverses périodes de récurrence (5, 10, 20, 50, 100, 300 ans), les caractéristiques des crues (cote du plan d’eau, vitesses du courant, débit)

Surélever le tirant d’air du pont par rapport aux PHEC ‘(Plus hautes eaux connues) lors de la conception du pont. A titre indicatif, pour les petits ponts, il est recommandé de prévoir un tirant d’air d’au moins égal à 1m. Mais ce procédé fait naturellement appel à la considération des périodes de retour, objet de notre étude La recommandation sur le niveau de sécurité pour une inondation de 1 sur 100 ans pour le pont dans son ensemble et 1 sur 300 ans pour le tablier est raisonnable. Il en serait de même pour la surélévation d’environ 3 mètres avec des routes d’approche appropriées et l’ajout d’un autre pont sur le côté droit, ou sa travée devrait être élargie par la construction d’une nouvelle butée.

4.3.4.1.1. Protection des ouvrages de franchissement :



L’affouillement est la principale sollicitation qui s’exerce sur les ouvrages de franchissement. Il convient de ce fait d’assurer aux piles et aux culées, des protections contre les affouillements. La meilleure solution consiste à réduire ceux-ci. Différentes méthodes sont adoptées à cet effet et les recommandations suivantes sont à suivre :

- la limitation de la vitesse d’écoulement en faisant en sorte que les accès coupent le moins possible le lit du cours d’eau à franchir et que les piles soient en petit nombre, de dimensions réduites et de forme appropriée ;

- le choix d’une bonne disposition des piles en les mettant dans la direction du courant (cas des ponts en biais) et en leur donnant des formes appropriées (avant-becs en arcades ou en ogive, fûts circulaires…)

- L’utilisation du tapis d’enrochement pour remplir la fosse d’affouillement par des blocs d’enrochement. Cette mesure réduit énormément les affouillements, voire les supprime.

Les risques potentiels que présente un remblai contigu à un ouvrage d’art sont les suivants :

- Le tassement différentiel qui peut être important. - La fissuration au niveau de la jonction du remblai et de l’ouvrage d’art. Afin d’éviter ces risques il est nécessaire de respecter certaines dispositions

constructives concernant : - la conception du remblai, - le choix des matériaux, - la mise en œuvre

4.3.4.1.2. La conception du remblai : prévoir une dalle de transition entre le remblai contigu et l’ouvrage d’art pour éviter la

fissuration au niveau de la jonction. assurer un bon assainissement au niveau de la jonction du remblai et de l’ouvrage pour

éviter la chute de portance et l’érosion du remblai, et sous la dalle de transition. Cet assainissement peut être effectué en matériaux granulaires qui respectent la règle des filtres vis à vis du matériau de remblai ou en matériaux géotextiles drainants et filtrants.

4.3.4.1.3. Choix des matériaux et du matériel : Les remblais contigus doivent être soigneusement compactés. Il est donc nécessaire

d’assurer un bon compactage du remblai sans endommager l’ouvrage d’art. Ceci impose : d’éviter l’utilisation des compacteurs lourds. l’utilisation de matériaux qui se compactent facilement, qui soient peu ou pas plastiques pour

éviter les tassements par fluage et qui ne soient pas facilement érodables.

4.3.4.1.4.Mise en œuvre : Le compactage des matériaux de remblais doit se faire :

- en couches minces - à des teneurs en eau proches de l’optimum Proctor

On rappelle la recommandation sur le niveau de sécurité pour une inondation de 1 sur 100 ans pour le pont dans son ensemble et 1 sur 300 ans pour le tablier est raisonnable. Il en serait de même pour la surélévation d’environ 3 mètres avec des routes d’approche appropriées et l’ajout d’un autre pont sur le côté droit, ou sa travée devrait être élargie par la construction d’une nouvelle butée.

4.3.4.1.5. Entretiens et suivi des ouvrages de franchissement :

Le maintien du débouché hydraulique est une exigence impérative au voisinage de l’ouvrage. Il consiste à éliminer la végétation arbustive qui se développerait dans le lit mineur du cours d’eau et éventuellement dans le lit majeur ; si cette colonisation était de nature à



modifier significativement l’écoulement des crues, curer le lit du cours d’eau pour en éliminer les atterrissements susceptibles de modifier l’équilibre des flux en débit normal.

Ces travaux d’entretien à fréquence au moins annuelle, doivent viser à éviter les désordres tels que :

- La formation d’atterrissements pérennes ;

- L’apparition de dépôts de vases, sables ;

- L’augmentation du débit sous certaines travées, par réduction sous d’autres.

Toute modification de la structure d’un pont qui conduirait à une modification temporaire ou pérenne des conditions d’écoulement du cours d’eau, à quelque régime que ce soit, doit faire l’objet d’une étude complète de l’impact de ces modifications.

Surveillance continue des fondations : • Observation superficielle, mais régulière, qui doit être intensifiée au moment des crues

pour en relever les paramètres (cotes des lignes d’eau de part et d’autre de l’ouvrage, étendue du plan d’eau, direction des courants, etc.),

• Visite annuelle de l’ouvrage à organiser en période de basses eaux pour en faciliter autant que possible l’accès aux fondations,

• Inspection détaillée périodique (en principe quinquennale) qui relève de la compétence d’une équipe spécialisée en fondations et ouvrages d’art, avec recours éventuel à une visite subaquatique.

4.3.4.2. Radiers :

Les radiers seront construits le long de sections relativement stables où le fond et les berges des cours d'eau présentent peu de signes d'érosion ou de dépôt excessif.

Si l’on est contraint d’utiliser un emplacement médiocre, il faut alors prêter une grande attention au choix et au type de mesures de stabilisation et de protection des berges.

En général pour radiers RNT vitesse eau maximale inferieure à 7m/s

Figure F- 5 : Radiers consolidés par des gabions placés en aval (Megahan, 1977) Le radier décrit ci-dessus peut être aussi remplacé par un remblai "consolidé" pourvu

d'un ponceau. Cette solution convient bien au franchissement des cours l'eau enclins à se transformer en torrents. Le faible débit qui prévaut la plupart du temps s'accommode d'un dalot de petit diamètre, alors que les crues éclairs occasionnelles ou les coulées de débris passent simplement par-dessus la route. La surface du remblai doit être consolidée au moyen de béton ou de grosses pierres susceptibles de résister à l'énorme énergie cinétique engendrée par les crues ou les torrents. Le tracé du profil en long de l'ouvrage, tout comme celui d'un radier ordinaire, doit inclure une pente en sens inverse.



Figure F- 6 : Les ouvrages de franchissement en remblai consolidé sont particulièrement bien adaptés aux cours d’eau enclins à se transformer en torrents ou en coulées de débris

(Amimoto, 1978)

4.3.4.3. Appontement de bac : A Madagascar, jusqu’à maintenant, l’utilisation des bacs peut durer plusieurs dizaines

d’années avant la décision de construire un pont. C’est pourquoi les appontements de bacs doit être conçus comme un ouvrage définitif.

Ce type d’ouvrage doit permettre l’accostage du bac. On ne peut pas le rehausser pour éviter la submersion, sinon cet accostage n’est pas possible

L’étude hydraulique donne l’amplitude des variations de la hauteur d’eau selon les saisons et avec les études géotechniques des rives, le projeteur fixera le dimensionnement de l’ouvrage. Suivant la hauteur d’eau pendant une inondation, l’ouvrage pourra être submergé sans subir d’importants dommages

Suivant les variations de la hauteur d’eau, prévoir deux, ou plus, appontements sur chaque rive pour pouvoir faire fonctionner les bacs toute l’année.

La conception des appontements en tant qu’ouvrages doit tenir compte de tous les éléments indispensables : études hydrauliques du cours d’eau, études géotechniques des rives, zone d’appartenance des bassins versants traversés par le cours d’eau.

La période de retour des inondations à considérer est celle de 50 ans. Ils seront implantés dans un alignement droit du cours d’eau, suffisamment loin d’une

courbe et des obstacles tels que les bancs de sable, les seuils rocheux et les rapides. Il faut éviter que l’appontement soit un obstacle pour l’écoulement des eaux Les appontements seront construits le long de sections relativement stables où le fond

et les berges des cours d'eau présentent peu de signes d'érosion ou de dépôt excessif. Si l’on est contraint d’utiliser un emplacement médiocre, il faut alors prêter une grande

attention au choix et au type de mesures de stabilisation et de protection des berges. Prévoir la protection contre les affouillements en réalisant un tapis d’enrochements. Prévoir une plate-forme pour la mise en place d’une pelle mécanique servant pour le

dragage, périodique en fonction de la vitesse de sédimentation et celle de l’ensablement, pour éviter tout problème de bouchage éventuel de l’embouchure.



Remarque : Ci-dessous des tableaux indiquant les protections contre les dégâts liés aux inondations.

Tableau T. 6 : Protections dégâts liés aux inondations -Talus de déblai-

N°Type de protectio

nObservations Croquis Procède de protection Profils

type

1Fossé de crête en terre

Si les sols de surface sont peu érodables et peu perméables

Action sur le ruissellement

- Pour le dimensionnement minimal se référer au tableau 4.1

- Utilisation de géotextile

Profil en deblai et profil mixte

2Fossé de crête revêtu

Sols de surface érodables et perméables





3 Talus à redans

-Talus de grande hauteur-Dans certains cas on est amené à donner une pente transversale à redans qui peut être dirigée soit vers l’intérieur, soit vers l’extérieur suivant les sols. Si la pente est dirigée vers l’intérieur, il convient d’assurer l’écoulement longitudinal des eaux





4Fossés longitudi-naux

-Talus de grande hauteur à pente relativement douce, entretien difficile.-Emploi assez exceptionnel





5 Descente d’eau Voir procédé



- Utilisation de




géotextile

6 Talus très raides

Déblai n’excédant pas 5m.Sols suffisamment cohésifs.





Nota : Les procédés 1 à 4 sont valables si les éboulements ne sont pas à craindre. Recommandations : Prévoir en tout état de cause la protection des exutoires pour éviter l’érosion régressive.

Tableau T. 7 : Protections des dégâts liés aux inondations – Talus de remblai

N°Type de protection

Observations Croquis Procède de protection Profils type

7

Banquette en matériaux cohérents

Banquette en latérite, matériaux graveleux, argileux ou enrobés pour chaussée de première catégorie.




Profil en remblai et profil mixte

8 Descente d’eau

Si le remblai est long, prévoir des descentes d’eau tous les 50m en moyenne (voir procédé 24).





9Remblai excédentaire

Le remblai hors profil permet un meilleur compactage de sols qui se trouvent en surface de talus après enlèvement de ce remblai excédentaire

Action surla résistance du sol




10Terre végétale plantation

Herbes en touffesPlaques de gazon

Action sur le ruissellementPour le dimensionnement minimal se référer au tableau 4.1




11 Fascinage



12

Engazon-nement accéléré

Film protecteur généralement émulsion de bitume



13 Utilisation des grilles plastiques

Structure en nid d’abeillesLes alvéoles sont remplies de terre, sable ou graviers et peuvent être engazonnées



14 Perrés ou maçonnés

Protection de points localisés particulièrement vulnérables. Exemple : accès aux ouvrages d’art ou aux déblais dans roche très altérables. On utilise quelquefois un matériau graveleux



Tableau T. 8 : Protections dégâts liés aux inondations – Plate-forme

N°Type de protectio

nObservations Croquis Procède de protection Profils

type

15

Fossés longitudinaux

En général triangulaire pour entretien à la niveleuse, si sol érodableVoir procédé 19 à 22

Action sur le ruissellementUtilisation de géotextile


16

Saignée latérale

A déconseillerDangereux et difficile pour l’entretien Action sur le

ruissellement


17

Accotementscouche de matériaux non érodables.

La couche doit être étendue et compactée sur toute la largeur de l’accotement. Si les matériaux conviennent, prolonger le corps de chaussée sur tout l’accotement

Action sur la résistance du sol


18

Imprégnation +sablage ou monocouc

On choisira la solution selon les risques d’érosion et la classe de la route Action sur le

ruissellement

Profil en remblai, deblai et profil mixte



he

Tableau T. 9 : Protections dégâts liés aux inondations «l’érosion des fossés »

N° Type de protection Observations Croquis Procède de protection Profils

type

19 Exutoires

L’espacement maximal recommandé est de 200m, mais peut descendre à 30m si conditions très difficiles.Côté déblai faire des traversées sous chaussées.


20 Fascinage -Barrages en pierres-Barrage en rondins…diminuant la vitesse d’écoulement.


21 Fossés gazonnés

Fossés larges et plats avec herbe rase

Action sur la résistancedu sol

22Fossés empierrés

Sol-ciment, béton, blocs préfabriqués. A utiliser dans les zones très érodables et pour des fortes pentes.


23 Fossés revêtus

A utiliser dans les zones très érodables et pour des fortes pentes.




Tableau T. 10 : Protections dégâts liés aux inondations«l’érosion des descentes d’eau, buse et dalot »

DESCENTE D’EAU

N° Type de protection Observations Croquis Procède de protection Profils

type

24

-Plaque de gazons-Demi-fûts-Demi-buses-Blocs préfabriqués-Béton

En remblai prévoir un emboîtement des éléments pour encaisser les tassements de celui-ci


BUSES ET DALOTS

N° Type de protection Observations Croquis Procède de

protection Profils type

2Parafouille amont et aval

Si la pente du terrain naturel en aval de l’ouvrage est élevée pour éviter les phénomènes d’érosion régressive


26

Protection de la sortie aval (bétonnage, gabions ou blocages)




OBSERVATIONS

- Si la pratique habituelle à Madagascar a été de concevoir des infrastructures sur la base d’une durée de vie de 50 ans pour résister à une inondation, de par le processus d’une évaluation JDLNA de la Banque Mondiale qui a permis l’intégration progressive de solutions pour la réduction des risques dans les stratégies sectorielles de réhabilitation et de relèvement après passage des cyclones, en particulier, par rapport aux caractéristiques physiques des zones de Madagascar, le choix de la période de retour de 100 ans, recommandée par la Banque Mondiale, conforme également aux Eurocodes, se justifie.

- Pour déterminer les niveaux de sécurité, les données de suivi doivent être analysées à l’aide de concepts statistiques et probabilistes.

• Selon le tableau 74 du rapport JDLNA de la Banque Mondiale sus cité,

• Vu les prescriptions ˝ SUIVI ˝ du GPRCIM, avec une expertise et un archivage des bases de données sur les dégâts liés à l’inondation,

nous avons des Indicateurs Objectivement Vérifiables (IOV) en considérant

les différents paramètres dans cette étude tels que le choix des pentes par

rapport à la vitesse de l’eau, les types de protection respectifs pour chaque

ouvrage, le respect de la période de retour, la surélévation du tirant d’air du

pont par rapport aux PHEC et par rapport aux voies d’accès appropriées, …

A ces IOV s’ajoutent :

la réduction du nombre d’éboulements et d’érosions par rapport à ceux d’avant l’application des recommandations normatives

la suppression ou la réduction du nombre de ponts qui s’écroulent

la réduction des buses et dalots emportés

l’augmentation des temps d’intervention en matière de réhabilitation



diminution des coûts d’entretien suite à la résistance de l’infrastructure à l’inondation

Pour évaluer l’efficience des mesures préconisées il est nécessaire de mettre en place un système permanent de suivi et évaluation.

Tableau T. 11 : Raisons fréquentes ayant participé à l’écroulement des infrastructures Infrastructure Mauvaise

conception%

Manque d entretien

%

Sédimentation

%

Cyclones

%Ponts 0 à 10 20 à 40 90 à 50Digues 0 0 à 20 25 à 60 75 à 20Barrages et déversoir

0 20 à 80 80 à 20 0

Radiers 0 100 0 0Source : Rapport JDLNA de la Banque Mondiale 2008

- Aussi, avec une réduction presque totale des risques en considérant les recommandations au niveau de la conception, des différentes phases du projet, de l’exécution, de l’entretien et du suivi, développées dans GPRCIM, mais compte tenu de l’évolution des phénomènes extrêmes dus aux cyclones et au changement climatique, l’application de cette norme avec la responsabilité civile du Bureau d’études, on peut estimer une amélioration, à long terme, de l’ordre de 75% sur le risque apporté par l’application du GPRCIM. Cette valeur a été obtenue par une méthode d’évaluation statistique et semi-probabiliste. Dans les calculs on introduit, d’une part, des valeurs caractéristiques des degâts-types liés aux inondations dus à divers évènements possibles (tels cyclones, changement climatique, fortes précipitations, mal entretien, . . .), valeurs obtenues en utilisant des méthodes probabilistes, d’autre part, des coefficients partiels de sécurité appliqués à ces valeurs. Les coefficients dépendent de la combinaison des évènements, de l’ouvrage étudié et d’un état limite de résistance comme pour l’Eurocode.



L’évaluation du gain prendra alors en compte l’investissement correspondant à l’application du Guide et l’amortissement provenant de la réduction des coûts de réparation des dégâts, pertes et dommages générés par les catastrophes, sans compter les gains induits par les activités économiques non interrompues.

Avec : - p(Σ γFiFji ) : coût de l’ouvrage i.e. capital investi,

- pr( f/ γk ) : réduction des coûts de réparation,

le gain s’exprimera par :

G=100*pr/p tels que :

Fi : évènement provoquant l’inondation,

γFi : coefficient de majoration affecté à Fi,

i : nombre d’évènements,

j : type d’évènement (courant ou extra),

f : résistance de l’ouvrage ou de l’élément considéré,

γk (>1) : coefficient partiel de sécurité vis-à-vis des matériaux ou des éléments considérés.





Documents

Guide de protection routière contre l'inondation à MADAGASCAR