108e reseaux-d-assainissement-gestion-patrimoniale-et-tuyau-beton

Réseaux d’assainissement : gestion patrimoniale

et tuyau en béton

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108.E

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ISSN 0249-6224 LM/MA EAN 9782857552017 PO 103 / Produits - Systèmes

Réseaux d’assainissement : gestion patrimoniale et tuyaux en béton

Réf. 108.E septembre 2007

par

Lionel MONFRONT

Avant-propos

Ce rapport est articulé en deux parties :

− la première partie est destinée au lecteur qui souhaite apprécier très rapidement si l'étude évoquée

le concerne, et donc si les méthodes proposées ou si les résultats indiqués sont directement

utilisables pour son entreprise ;

− la deuxième partie de ce document est plus technique ; on y trouvera donc tout ce qui intéresse

directement les techniciens de notre industrie.

© CERIB – 28 Épernon

108.E – septembre 2007 - ISSN 0249-6224 – EAN 9782857552017

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SOMMAIRE

Résumé.................................................................................................................. 5

1. Synthèse de l’étude........................................................................................ 7

1.1. Gestion patrimoniale et management intégré des réseaux d’assainissement 7

1.2. Modèles de dégradation des réseaux d’assainissement................................. 8

1.3. Principes et méthodes d’évaluation des performances des réseaux d’assainissement ................................................................................................ 9

1.4. Analyse des méthodes d’évaluation des performances appliquées aux réseaux d’assainissement en béton........................................................... 10

2. Dossier de recherche..................................................................................... 11

Introduction ................................................................................................................ 11

2.1. Gestion patrimoniale et management intégré des réseaux d’assainissement 12 2.1.1. État et valeur du patrimoine, amortissement et durées de vie ............................ 12 2.1.2. L’apport du management intégré des réseaux d’assainissement.......................... 17

2.2. Modèles de dégradation des réseaux d’assainissement ................................ 18 2.2.1. Modèles déterministes ........................................................................................... 19 2.2.2. Modèles empiriques ............................................................................................... 19 2.2.3. Résultats d’études patrimoniales de réseaux d’assainissement : approche

mono paramétrique ................................................................................................ 25 2.2.4. Résultats d’études patrimoniales de réseaux d’assainissement : approche

multiparamétrique .................................................................................................. 41 2.2.5. Analyse des résultats d’études patrimoniales de réseaux d’assainissement........ 45

2.3. Principes et méthodes d’évaluation des performances des réseaux d’assainissement ................................................................................................ 46

2.3.1. Évaluation de l’impact de défaillances des réseaux d’assainissement.................. 46 2.3.2. Méthodes de diagnostic et d’évaluation des réseaux d’assainissement ............... 49

2.4. Analyse des méthodes d’évaluation des performances appliquées aux réseaux d’assainissement en béton........................................................... 56

2.4.1. Prise en compte de la fissuration dans les tuyaux en béton.................................. 57 2.4.2. Prise en compte de l’infiltration dans les tuyaux en béton ..................................... 59 2.4.3. Corrosion ................................................................................................................ 63 2.4.4. Abrasion ................................................................................................................. 65

2.5. Conclusion........................................................................................................... 66

2.6. Bibliographie ....................................................................................................... 68

Annexe 1 – Défauts applicables aux tuyaux en béton dans une approche pathognomonique ................................................................................. 71

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Résumé Dans le cadre du management intégré des réseaux d’assainissement, des outils de gestion patrimoniale des réseaux, de suivi de leur fonctionnement et d’aide à la décision en matière d’entretien, de réhabilitation ou de renouvellement sont développés. Ces outils permettront, à terme, d’évaluer les performances de réseaux par types et de juger l’aptitude à l’emploi des canalisations en fonction de leurs matériaux constitutifs. Cette étude présente des principes et des méthodes d’évaluation des réseaux d’assainissement destinés à approcher l’évolution de leur comportement dans le temps. Elle identifie des modèles de dégradation des réseaux d’assainissement. Elle présente et analyse les résultats d’études patrimoniales. Elle analyse les modèles d’évaluation des réseaux d’assainissement et les processus identifiés de perte de performance appliqués aux tuyaux en béton. Les axes à approfondir pour une prise en compte adaptée des tuyaux en béton dans les méthodes d’évaluation des réseaux d’assainissement sont identifiés.

Summary Within the framework of integrated management of sewer networks, asset management tools (which includes, operational follow-up, decision making assistance in terms of maintenance, rehabilitation or renewal), are being developed. In the long term, these tools will make it possible to evaluate the performance of sewer networks by type, and also to analyse the serviceability of sewer and drainage infrastructures according to their constitutive materials. This study presents theories and methods of evaluation of sewer systems that are intended to give an understanding of their behaviour. Whilst models of degradation of sewer networks are identified, results from asset studies are also analysed. Another aspect of this study discusses sewer network evaluation models and loss of performance processes that have been identified are then applied to concrete pipes. This study also presents the specific areas to be researched further in relation to the sewer network methods of evaluation, specifically adapted to concrete pipelines.

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1. Synthèse de l’étude

Dans le cadre du management intégré des réseaux d’assainissement, des outils de gestion patrimoniale des réseaux, de suivi de leur fonctionnement et d’aide à la décision en matière d’entretien, de réhabilitation ou de renouvellement sont développés. Ces outils permettront à terme d’évaluer les performances de réseaux par types et, par exemple, de juger l’aptitude à l’emploi des produits en fonction des matériaux constitutifs des canalisations. Ces outils sont basés généralement sur le recensement d’informations factuelles (caractéristiques réseaux, performances constatées, défauts identifiés, incidents…). Toutefois, le choix de certaines données dépend de la nature des produits et de leur comportement supposé (par exemple : fissuration, érosion, attaque de paroi…). Ces outils ayant une fonction d’aide à la décision en matière de gestion patrimoniale, ils intègrent des modèles de dégradations (causes possibles pour une observation donnée, évolution possible dans le temps), qui prennent en compte, lorsque c’est pertinent, la nature des produits et notamment des tuyaux. Cette étude comprend deux parties et a pour objet :

1re partie

- d’identifier les modèles de dégradation des réseaux d’assainissement et de présenter et analyser les résultats d’études patrimoniales réalisées ;

- de présenter les principes et méthodes d’évaluation des réseaux d’assainissement et leurs conséquences en terme de gestion patrimoniale et d’appréciation de l’aptitude à l’emploi de différents types de canalisations ;

- d’analyser les modèles d’évaluation des réseaux d’assainissement et les processus identifiés de perte de performance appliqués aux tuyaux en béton ;

2e partie

- d’évaluer la pertinence de ces modèles aux produits en béton de réseaux existants, dans des agglomérations ou un syndicat d’assainissement, et connaître les résultats concrets en terme de performance des produits en béton.

Ce rapport concerne la première partie de l’étude. Il ne traite pas des ouvrages de visite ou d’inspection : regards et boîtes de branchement.

1.1. Gestion patrimoniale

et management intégré des réseaux

d’assainissement

La connaissance des réseaux d’assainissement n’est que partielle : elle se base sur des estimations et non sur une connaissance exhaustive des réseaux. En France, en 2001, le réseau collectif d’eaux usées domestiques et pluviales comprenait environ 329 000 km de canalisations : 250 000 km destinées au transport des eaux usées, en systèmes unitaires ou séparatifs et 79 000 km pour l’évacuation des eaux pluviales.

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Estimé en valeur de remplacement, ceci représente un capital de l’ordre de 76 milliards d’euros. L’âge de la majeure partie des réseaux d’eaux usées, zones rurales et urbaines confondues, est évalué à moins de 55 ans. La réglementation française impose l’amortissement des réseaux d’assainissement et propose des cadences réglementaires d’amortissement de 50 à 60 ans pour les réseaux d’assainissement. Toutefois, le taux de renouvellement des canalisations actuel conduirait à des durées d’exploitation plus longues pouvant atteindre 80 voire 100 ans. Il est donc nécessaire, dans ce cadre, de pouvoir évaluer la durée de vie des réseaux et prévoir l’évolution de leur état tant du point de vue structurel qu’opérationnel ou en terme d’impact. La gestion patrimoniale et le management intégré permettent de bâtir des stratégies d’entretien, de réhabilitation et de renouvellement des réseaux.

1.2. Modèles de dégradation

des réseaux d’assainissement

Le linéaire considérable que constitue les réseaux d’assainissement ne permet pas leur connaissance exhaustive qui nécessiterait des moyens très importants d’inspection. L’évaluation de la dégradation des réseaux d’assainissement se base donc sur une approche statistique. Ceci conduit à des modèles basés sur une approche probabiliste qui ne permet pas de prévoir le comportement individuel de tronçons particuliers mais d’apprécier une probabilité de défaillance sur le réseau. Deux types de modèles permettent de comprendre ou de simuler la dégradation d’un réseau :

- ceux basés sur une approche déterministe identifiant les probabilités d’état des canalisations résultant de facteurs de vieillissement ;

- ceux basés sur une approche statistique des probabilités de changements d’état des tronçons de canalisations traitant empiriquement la dégradation comme un phénomène aléatoire sans prise en compte des causes.

Les approches du vieillissement des canalisations d’assainissement sont multiples et traduisent des priorités patrimoniales et opérationnelles diverses :

- durées de vie des canalisations ;

- pourcentage de déficience ;

- âges médians de passage d’un état de la canalisation à un autre ;

- proportion de canalisations se trouvant dans un état dégradé critique ;

- pourcentages d’intervention d’urgence sur les ouvrages. Aucune approche ne peut être considérée comme universelle puisque chacune traduit des objectifs et des priorités définis sur la base de l’évaluation de l’impact d’une défaillance du réseau d’assainissement.

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La synthèse de résultats issus d’études patrimoniales menées sur la base de différents modèles permet de dégager des tendances :

- les canalisations posées sous les plus faibles hauteurs de couvertures présentent le comportement le plus critique ;

- les canalisations soumises à un trafic important vieillissent plus rapidement que les autres, surtout si les hauteurs de couvertures sont faibles ;

- les canalisations sous voies secondaires sont moins durables que les canalisations sous voies principales ;

- les canalisations d’eaux pluviales sont plus pérennes que les canalisations d’eaux usées ou unitaires ;

- la durabilité des canalisations est moindre en bande littorale maritime ;

- les conduites en béton posées à une pente comprise entre 1 et 5 % sont plus durables ;

- les canalisations de diamètres les plus faibles sont les moins durables ;

- la période de pose (année de pose par exemple) semble un critère plus pertinent que l’âge des canalisations pour estimer le vieillissement des ouvrages.

Concernant les résultats des canalisations selon leur matériau constitutif, les conduites en béton présentent de bonnes performances tant en ce qui concerne leur durée de vie, leurs âges médians de transition entre états de dégradation, leur pourcentage de déficience ou le pourcentage d’intervention d’urgence sur réseau.

1.3. Principes et méthodes d’évaluation

des performances des réseaux

d’assainissement

La gestion patrimoniale des réseaux se base sur une prise en compte plus ou moins complète des facteurs d’impact, de dysfonctionnement, des constats des diagnostics structurels et des observations faites sur le réseau suite à des campagnes d’inspection. Des modèles de gestion très complets ont été initiés et continuent d’être développés. La méthode d’inspection la plus couramment employée est l’inspection visuelle et télévisuelle sur laquelle se basent la plupart des méthodes d’évaluation des réseaux. Elle présente l’avantage de la simplicité de mise en œuvre et permet d’établir un premier état de la conduite dans des conditions économiques. Différentes méthodes d’évaluation ont été élaborées se basant sur les résultats d’inspections visuelles et télévisuelles. Elles définissent des critères de prise en compte de ces observations :

- défauts à retenir pour l’évaluation d’un tronçon de canalisation ;

- gravité et seuils de quantification des défauts ;

- combinaison des défauts multiples. Une grande majorité de défauts retenus sont communs à l’ensemble des méthodes mais l’appréciation de leur gravité et leur quantification peut différer notablement. Ceci traduit des priorités implicites données en terme d’évaluation des défauts (largeur des fissures dans une approche plus structurelle et présence de fuite au niveau de la fissure dans une approche plus hydraulique par exemple) et des différences d’appréciation de la gravité des

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défauts (une fissure longitudinale peut être considérée comme plus grave ou non qu’une fissure circulaire selon les méthodes par exemple). Les systèmes de notation retenus dans les diverses méthodes sont différents : notation linéaire, exponentielle ou priorité donnée au pire défaut sur un tronçon sans considération des autres. Ceci peut conduire à des conclusions différentes selon les méthodes pour un défaut donné.

1.4. Analyse des méthodes

d’évaluation des performances

appliquées aux réseaux

d’assainissement en béton

L’analyse des méthodes d’évaluation des canalisations en béton permet d’identifier des défauts plus fréquents ou spécifiques aux tuyaux en béton ou aux tuyaux à base de ciment. Des modèles de prévision de l’état des réseaux proposent des procédures de quantification et des mécanismes d’évolution des défauts ou dysfonctionnements des canalisations en béton. L’évaluation de la sensibilité des produits en béton à certains paramètres (attaque chimique et abrasion par exemple) et le niveau de criticité de certains défauts (fissuration circulaire ou infiltration par exemple) résulte de la combinaison d’approches paramétrées déterministes, de la comparaison avec des avis d’experts et des premiers résultats issus de l’expérience acquise sur quelques réseaux d’assainissement suivis dans le cadre de politique de gestion patrimoniale. Elle nécessite un approfondissement pour une prise en compte adaptée des produits en béton. La capitalisation des résultats de terrain devrait permettre de rapprocher les prévisions des modèles de dégradations de l’état constaté des réseaux. La pertinence des hypothèses formulées sur la performance des canalisations en béton pourra ainsi être évaluée.

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2. Dossier de recherche

Introduction Dans le cadre du management intégré des réseaux d’assainissement, des outils de gestion patrimoniale des réseaux, de suivi de leur fonctionnement et d’aide à la décision en matière d’entretien, de réhabilitation ou de renouvellement sont développés. Ces outils permettront, à terme, d’évaluer les performances de réseaux par types et, par exemple, de juger l’aptitude à l’emploi des produits en fonction des matériaux constitutifs des canalisations. Ces outils sont basés généralement sur le recensement d’informations factuelles (caractéristiques réseaux, performance constatée, défauts identifiés, incidents…). Toutefois, le choix de certaines données dépend de la nature des produits et de leur comportement supposé (par exemple : fissuration, érosion, attaque de paroi…). Ces outils ayant une fonction d’aide à la décision en matière de gestion patrimoniale, intègrent des modèles de dégradations (causes possibles pour une observation donnée, évolution possible dans le temps), qui prennent en compte, lorsque c’est pertinent, la nature des produits et notamment des tuyaux. Cette étude a pour objet :

- d’identifier les modèles de dégradation des réseaux d’assainissement et de présenter et analyser les résultats d’études patrimoniales réalisées ;

- de présenter les principes et méthodes d’évaluation des réseaux d’assainissement et leurs conséquences en terme de gestion patrimoniale des réseaux et d’appréciation de l’aptitude à l’emploi de différents types de canalisations ;

- d’analyser les modèles d’évaluation des réseaux d’assainissement, les processus identifiés de perte de performance appliqués aux tuyaux en béton.

Cette étude ne traite pas des ouvrages de visite ou d’inspection : regards et boîtes de branchement.

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2.1. Gestion patrimoniale

et management intégré des réseaux

d’assainissement

2.1.1. État et valeur

du patrimoine, amortissement

et durées de vie

État du patrimoine La connaissance des réseaux d’assainissement est partielle et se base sur des estimations et non une connaissance exhaustive des réseaux. Il a néanmoins été évalué qu’en 2001 les réseaux d’eaux usées, unitaires ou séparatifs, représentaient en France environ 250 000 km de canalisations alors que ceux pour l’évacuation des eaux pluviales totalisaient 79 000 km [12][22]. Peu de données ont été établies sur ces réseaux d’eaux usées concernant le diamètre des canalisations ou leurs matériaux constitutifs, contrairement aux réseaux d’adduction et de distribution d’eau qui sont mieux connus. Une segmentation a pu être réalisée selon le type de réseaux et la taille des communes :

Conduites unitaires

Conduite d’eaux

usées en réseau

séparatif

Conduite unitaire au sein

d’un réseau mixte

Conduite d’eaux

usées au sein d’un

réseau mixte

Total

< 400 hab. 3,44 % 1,67 % 0,49 % 0,46 % 6,06 %

400 à 999 hab. 3,19 % 5,09 % 2,75 % 2,80 % 13,83 %

1 000 à 1 999 hab. 2,97 % 5,81 % 2,49 % 2,44 % 13,71 %

2 000 à 3 499 hab. 2,43 % 5,89 % 2,29 % 2,12 % 12,73 %

3 500 à 9 999 hab. 2,48 % 7,83 % 6,09 % 5,19 % 21,59 %

10 000 à 19 999 hab. 1,51 % 3,34 % 3,05 % 2,80 % 10,70 %

20 000 à 49 999 hab. 1,16 % 2,87 % 3,67 % 2,85 % 10,55 %

50 000 hab. et + 1,95 % 1,91 % 3,98 % 3,02 % 10,86 %

Total 19,13 % 34,41 % 24,81 % 21,68 % 100,03 %

Tableau 1 - Répartition du linéaire en pourcentage de canalisations d’eaux usées selon le type de réseaux et la taille des communes

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Ceci représente en kilomètres de canalisations :

Conduites unitaires

Conduite d’eaux

usées en système séparatif

Conduite unitaire au sein

d’un système

mixte

Conduite d’eaux

usées au sein d’un

réseau mixte

Total

< 400 hab. 8 600 4 175 1 225 1 150 15 150

400 à 999 hab. 7 975 12 725 6 875 7 000 34 575

1 000 à 1 999 hab. 7 425 14 525 6 225 6 100 34 275

2 000 à 3 499 hab. 6 075 14 725 5 725 5 300 31 825

3 500 à 9 999 hab. 6 200 19 575 15 225 12 975 53 975

10 000 à 19 999 hab. 3 775 8 350 7 625 7 000 26 750

20 000 à 49 999 hab. 2 900 7 175 9 175 7 125 26 375

50 000 hab. et + 4 875 4 775 9 950 7 550 27 150

Total 47 825 86 025 62 025 54 200 250 075

Tableau 2 - Répartition du linéaire en kilomètres de canalisations d’eaux usées selon le type de réseaux et la taille des communes

L’âge des canalisations d’eaux usées varie selon leur implantation. En zone rurale, l’équipement en assainissement a eu lieu à partir de 1970, le réseau est donc plutôt jeune. En ce qui concerne les zones urbaines, il est possible d’affirmer que seuls les centres-villes étaient desservis en assainissement avant la seconde guerre mondiale et qu’une petite majorité des communes de plus de 2 000 habitants était desservie par une conduite d’eaux usées ou unitaires en 1961. La majeure partie des réseaux d’eaux usées, zones rurales et urbaines confondues, a donc moins de 55 ans [12]. Une étude a indiqué l’âge moyen des réseaux en 1999 :

Ancienneté des ouvrages Réseaux et ouvrages associés

10 ans et moins 11 %

10 ans - 20 ans 32 %

20 ans - 30 ans 28 %

30 ans - 60 ans 19 %

Plus de 60 ans 10 %

Total 100 %

Tableau 3 - Âge moyen des réseaux d’eaux usées en 1999 [12] Il convient toutefois de noter que la notion de réseau n’est pas clairement précisée et que l’on ignore si les pourcentages

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s’appliquent à des conduites ou à des « entités réseaux » desservant une agglomération. Estimé en valeur de remplacement, ceci représente un capital de l’ordre de 65 à 76 milliards d’euros [12]. Cette estimation ne se base pas sur une connaissance précise de canalisations identifiées et recensées mais sur les hypothèses suivantes :

- l’évolution dans le temps du nombre d’habitants desservis par une conduite d’eaux usées ;

- un ratio de 5,3 mètres de canalisations/habitant ;

- un coût variant de 258 à 305 euros/mètre de canalisation remplacée ;

- une durée de vie de 60 ans. Les scénarios de renouvellement des conduites estimés sont :

Coût en milliards d’euros Période de

constructionPériode de

renouvellement

Linéaire de canalisation

en km Scénario pessimiste

Scénario optimiste

Avant 1962 avant 2022 118 600 36,17 30,6

1962 à 1967 2022 à 2027 39 900 12,17 10,29

1968 à 1974 2028 à 2034 37 800 11,53 9,75

1975 à 1981 2035 à 2041 21 800 6,65 5,62

1982 à 1989 2042 à 2049 20 800 6,34 5,37

1990 à 1998 2050 à 2058 11 100 3,39 2,86

Tableau 4 - Coûts estimés de renouvellement des canalisations d’eaux usées en 1999 [12]

Ceci conduirait à des dépenses de renouvellement moyennes annuelles sur la période 1998-2058 variant de 1,08 à 1,27 milliard d’euros selon le scénario. Si l’on adoptait une durée de vie de 80 ans, les investissements nécessaires seraient ramenés à 0,8 à 0,95 milliard d’euros. Il est à noter qu’à ce jour le renouvellement des canalisations est resté marginal [13]. Les hypothèses de durée de vie de 60 ou 80 ans sont de simples hypothèses destinées à bâtir des scénarios. Elles ne se basent pas sur une évaluation technique des canalisations et ne différencient pas la durée de vie selon les diamètres, les périodes de construction ou les matériaux constitutifs.

Dépréciation et amortissement

des canalisations : durées de vie utiles

et durées de vie résiduelles

La réglementation française impose l’amortissement des réseaux d’assainissement. Toutefois, elle laisse une grande marge de manœuvre pour les services gérés par les collectivités. Elle permet l’amortissement linéaire avec annuités constantes, l’amortissement progressif avec annuités croissantes et l’amortissement dégressif avec annuités décroissantes. L’arrêté du 12 août 1991 relatif à l’approbation des plans comptables applicables au service public local propose des cadences réglementaires d’amortissement de 50 à 60 ans pour les réseaux d’assainissement auxquelles il est possible de déroger sur justifications [33].

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Dans le cadre des règles comptables applicables aux gouvernements locaux australiens [1][2], des durées de dépréciation linéaire des ouvrages ont été établies. Elles se basent sur des durées de vie utile (« useful life ») des canalisations définies comme la période au cours de laquelle la canalisation rend la totalité du service que l’on attend d’elle [27]. Ces durées de vie utile sont estimées sur la base d’hypothèses relatives à la canalisation et, notamment, sur le niveau d’usage moyen projeté avec une maintenance convenable. Elles sont donc fonction de la durée de vie de projet (« design life ») mais non nécessairement la même [27]. Des durées de vie résiduelle des canalisations ont également été définies. Elles correspondent à la durée de vie utile d’une canalisation à partir d’une date donnée ultérieure à la date de mise en service de la canalisation. Cette durée de vie résiduelle sera donc inférieure ou égale à la durée de vie utile de l’ouvrage. Son estimation dépendra du niveau de maintenance des canalisations. Le guide d’application des règles comptables australiennes [27] donne des durées de vie utiles indicatives pour les collecteurs d’eaux usées distinguant les matériaux constitutifs :

Amiante ciment 45 ans

Grès 70 ans

PVC-U 70 ans

Béton 45 ans

Fonte ductile 40 ans

Tableau 5 - Durées de vie en fonctionnement indicatives selon la nature des matériaux pour l’évaluation des canalisations eaux usées

australiennes [27] Il est à noter que ces durées de vie en fonctionnement indicatives ne s’appliquent pas aux canalisations d’eaux pluviales pour lesquelles une dépréciation linéaire sur 70 à 100 ans est généralement admise [16]. D’autres durées de vie, plus importantes, sont également utilisées 90 à 100 ans pour les canalisations d’assainissement d’eaux usées. Les durées de vie utile ou résiduelle retenues pour l’amortissement des canalisations sont de caractère comptable et ne doivent être assimilées ni aux durées de vie structurelle des canalisations ni aux durées de vie en fonctionnement. Cet écart entre approche comptable et technique a été identifié :

- sur la base d’approche technique empirique, combinant observations et avis d’experts [19] ayant établi une loi de dégradation pour les canalisations :

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Figure 1 - Courbe de dépréciation linéaire et courbe de dégradation supposée de canalisations d’assainissement en béton armé [19]

- mais aussi sur la base de modélisations issues d’études patrimoniales localisées [16] de conduites pluviales :

Figure 2 - Courbe de dépréciation linéaire et courbe de dégradation issue de la modélisation d’un réseau d’eaux pluviales [16]

Dans les deux cas, l’amortissement linéaire sur 60 ou 80 ans semble pessimiste techniquement et sécuritaire d’un point de vue financier.

Durées de vie structurelles

et durée de vie en fonctionnement des canalisations

Les durées de vie structurelle se basent sur une évaluation mécanique de la structure des canalisations. Les durées de vie en fonctionnement correspondent aux périodes pendant lesquelles le service est rendu par la canalisation : des canalisations peuvent ne plus remplir leur fonction alors qu’elles ne sont pas totalement dégradées structurellement [16]. Ceci est notamment le cas lorsque des dépôts et sédimentation ou des intrusions telles que des racines apparaissent dans les canalisations. La gestion patrimoniale des réseaux consiste à réévaluer régulièrement les durées de vie utile et résiduelle projetées sur la base des durées de vie structurelle et en fonctionnement à évaluer à partir des constats sur ouvrages.

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2.1.2. L’apport du management intégré


Principes du management

intégré des réseaux d’assainissement

Le management intégré des réseaux est le processus permettant de parvenir à un accord total concernant les réseaux d’évacuation et d’assainissement existant et en projet et d’utiliser ces informations pour développer des stratégies visant à ce que les performances hydrauliques, environnementales, structurelles et fonctionnelles répondent aux prescriptions de performance spécifiées en tenant compte des conditions futures et de l’efficacité économique [32]. Ce processus comporte quatre étapes principales :

- l’investigation de tous les aspects des performances des réseaux d’assainissement et d’évacuation ;

- l’évaluation des performances par comparaison avec les prescriptions spécifiées et l’identification des causes de dysfonctionnement ;

- l’élaboration d’un plan d’action ;

- la mise en œuvre de ce plan.

Figure 3 - Processus de management intégré d’un réseau

d’assainissement [32] Ces quatre étapes qui interagissent et forment un cycle continu, nécessitent la détermination préalable de performances et leur prioritarisation. Selon les zones d’implantation des systèmes d’assainissement, les priorités en terme d’impact peuvent être différentes : par exemple, prévenir les risques d’inondation en centre-ville ou prévenir les fuites d’effluents en zone écologiquement sensible sont deux priorités distinctes pouvant être requises pour différentes parties d’un même réseau. Les prescriptions structurelles d’une canalisation d’assainissement ne constituent qu’un des éléments de performances des réseaux d’assainissement. Ceci explique pourquoi, en terme de gestion patrimoniale, on considère la durée de vie en fonctionnement qui ne peut être assimilée à la durée de vie structurelle. À l’échelle d’un système d’assainissement, pour tenir compte des ressources limitées d’exploitation, une prioritarisation des parties du réseau à traiter orientera les actions à mener et leur planification :

Investigation

Évaluation

Élaboration du plan d’action

Mise en œuvre

Prescriptions de performance

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Base de données d’inventaire

Évolution de l’impact

Prioritarisation

Fréquence des inspectionsfutures

Inspection

Évaluation de l’état

Processus de décision des actions de réhabilitation

Réhabilitation

Figure 4 - Prioritarisation des interventions dans le management intégré d’un réseau d’assainissement

Approche dynamique des réseaux

d’assainissement

Le management intégré des réseaux d’assainissement est un processus continu et dynamique :

- l’état des ouvrages évolue dans le temps du fait de leur dégradation mais aussi des opérations d’entretien et de maintenance qui leur sont appliquées ainsi que des réparations et réhabilitations éventuelles ; la durée de vie n’est donc pas une fonction systématiquement décroissante et l’évaluation des performances doit en conséquence porter sur la dégradation mais aussi sur l’amélioration des ouvrages ;

- la fonction des ouvrages, leur impact accepté et, donc, leurs performances requises peuvent évoluer dans le temps.

Ceci explique pourquoi de nombreuses méthodes d’évaluation des réseaux d’assainissement ont été développées dans le cadre d’outils d’aide à la décision en matière de réparation et de réhabilitation.

2.2. Modèles de dégradation


L’important linéaire des réseaux d’assainissement ne permet pas leur connaissance exhaustive qui nécessiterait des moyens très importants d’inspection. L’évaluation de la dégradation des réseaux d’assainissement se base donc sur une approche statistique. Ceci conduit à des modèles basés sur une approche probabiliste qui ne permet pas de prévoir le comportement individuel de tronçons particuliers mais d’apprécier une probabilité de défaillance sur le réseau. Deux types de modèles permettent de comprendre ou de simuler la dégradation d’un réseau :

- ceux basés sur une approche déterministe identifiant les probabilités d’état des canalisations résultant de facteurs de vieillissement ;

- 19 -

- ceux basés sur une approche statistique des probabilités de changements d’état des tronçons de canalisations traitant empiriquement la dégradation comme un phénomène aléatoire sans prise en compte des causes.

2.2.1. Modèles déterministes

Les modèles déterministes consistent à identifier les conséquences sur les réseaux de causes identifiées telles que par exemple la nature des sols environnants (portance du sol, type de sol, compactage), la présence de nappe, les charges verticales s’exerçant sur la conduite (remblai, trafic…) ou le matériau constitutif de la canalisation. Cette approche permet de relier un type de défaut ou un état structurel ou fonctionnel à un paramètre identifié. Il a ainsi été déterminé la durée de vie des tuyaux en fonction des conditions de trafic [5], le critère d’évaluation retenu étant un pourcentage de tronçons défaillants (voir § 2.2.3). Ce type d’approche rationnelle présente l’avantage de mettre en œuvre les liens de cause à effet des pathologies rencontrées sur la canalisation. Toutefois, la multiplicité des facteurs influant sur le comportement des canalisations rend difficile l’approche d’un paramètre unique indépendamment des autres. Un défaut pouvant être dû à un ou plusieurs facteurs associés ou non [4].

Figure 5 - Causes possibles d’une fissure longitudinale pour un tuyau en béton armé ou fibré [4] Ces méthodes nécessitent de définir les critères de gravité des pathologies induites par les paramètres étudiés : type de défaut et quantification des défauts qui peuvent conduire à leur évaluation ou leur notation en terme de gravité.

2.2.2. Modèles empiriques

Les modèles empiriques ne se basent pas sur les causes mais sur les observations faites sur les canalisations. Ils consistent à déterminer l’état des canalisations et à les classer en se référant à des états de référence. Sur cette base, une analyse statistique peut être effectuée afin d’identifier les paramètres influant sur la dégradation des canalisations. Selon les méthodes d’évaluation, le nombre d’états de référence peut varier (tableau 6).

- 20 -

Méthodes d’évaluation

Nombre d’états Description des états

LGAAM [27] 5

Proche des conditions parfaites. Quelques détériorations superficielles. Détérioration sérieuse nécessitant une maintenance substantielle. Niveau de détérioration affectant la structure de l’investissement,

nécessitant une reconstruction majeure ou une remise à neuf. Détérioration rendant l’investissement hors service.

Combes, Miczevski, Kuczera [16] 4

Proche des conditions parfaites. Quelques réparations superficielles. Détérioration sérieuse nécessitant une maintenance substantielle. Niveau de détérioration affectant la structure de l’investissement,

nécessitant une reconstruction majeure ou une remise à neuf.

NRCC [30]

6 structurels

(+ 6 de service)

Ruine ou rupture imminente. En mauvaise condition, risque structurel élevé. En mauvaise condition, risque structurel modéré. En condition satisfaisante, risque structurel minimal. Bonne condition. Excellente condition.

Baur [8] [20] 6

De l’état neuf à une canalisation ne rendant plus le service requis ou à l’état de ruine.

Caractérisation en terme de coût d’intervention annuel : - état 3 : 20 DM/an/ml ; - état 2 : 75 DM/an/m ; - état 1 : 130 DM/an/m.

DM : Deustch Mark

SEWRAT [16] 3

Ville d’Indianapolis [3] 5

Bon Acceptable Modéré Mauvais Critique

ASCE Manual of existing sewer evaluation and réhabilitation [35]

5

Effondrement ou effondrement imminent. Effondrement probable dans un avenir prévisible. Effondrement improbable dans un futur proche, détérioration probable Risque minimal d’effondrement à court terme mais possibilité de

détérioration future. (bon état)

Ville d’Edmonton [35] 5 Basés sur une classification des défauts observés par inspection visuelle.

ATV M 149 [7] 5

Pas de traitement nécessaire. Réhabilitation à long terme. Réhabilitation à moyen terme. Réhabilitation à court terme. Réhabilitation immédiate.

VSA [6] 5

Aucun dommage n’a été constaté. Défauts structurels et dommages n’affectant pas de façon significative

l’étanchéité, l’hydraulique ou la résistance mécanique : aptitude du réseau à long terme.

Défauts structurels et dommages affectant l’étanchéité, l’hydraulique ou la résistance mécanique : les réseaux doivent être traités à moyen terme 3 à 5 ans.

Endommagements structurels qui ne permettent plus de garantir la sécurité structurelle, l’hydraulique ou l’étanchéité : les réseaux doivent être traités dans les 1 ou 2 ans, d’éventuelles mesures d’urgence doivent être examinées.

Canalisation ruinée ou sur le point de l’être : les réseaux doivent être traités d’urgence à court terme, des réparations d’urgence peuvent être prises pour prévenir des dégradations ultérieures.

Seine-Saint-Denis [26] 4

Établis sur la base des actions à entreprendre : - surveillance ; - action préventive ; - action curative ; - mesures conservatoires.

Burgess [14] 5

Neuf/complètement réhabilité. Détérioration mineure. Détérioration modérée. Détérioration significative. Possible ruine imminente.

Tableau 6 - États de référence des canalisations selon plusieurs méthodes d’évaluation

- 21 -

Le nombre d’états retenus dépend de :

- l’approche globale de la performance intégrant performance structurelle et de service [16] [27] ou au contraire les dissociant [30] ;

- la taille de l’échantillon retenu pour évaluer le patrimoine ;

- la nature des canalisations : pour les canalisations d’eau pluviales, Combes, Miczevski, Kuczera [16] considèrent inutile car jamais rencontré l’état retenu par le LGAAM [27] « détérioration rendant l’investissement hors service » jugeant qu’une canalisation pluviale même très endommagée structurellement peut encore transporter l’eau.

Figure 6 - Tuyau extrêmement endommagé pouvant encore transporter des eaux pluviales [16]

Ces états des canalisations sont déterminés de manière globale pour estimer :

- un état intrinsèque de la canalisation [10] ;

- un coût estimé de travaux à réaliser [8][20] ;

- l’urgence à entreprendre des travaux de réhabilitation [10] ;

- ou permettre l’évaluation de la durée de vie résiduelle de l’ouvrage [27].

Le plus souvent, ils se basent sur des types de défauts, leur quantification, leur mode d’évaluation ou leur notation en terme de gravité ; cette approche est commune aux méthodes déterministes. Les conditions de fonctionnement et de service ou l’impact de l’état des canalisations sont également pris en compte dans certains modèles (modèle ATV M 149 [7]). Le tableau ci-dessous montre la disparité des approches de différentes méthodes d’évaluation des canalisations d’assainissement [3].

- 22 -

Importance donnée à Éléments de base

État structurel

État hydraulique

Facteurs externes

Facteurs additionnels

Méthodes de prioritarisation Méthode

d’inspection Type de réseau

WRc Haute Moyenne - Haute Faible Aucun Priorité au pire

défaut

Essentiel-lement

inspection télévisée

Tous

SSMS Haute Moyenne - Haute Faible Aucun Optimisation du

cycle de vie

Essentiel-lement


Tous

NRC Haute Moyenne - Haute

Moyenne - Haute

Localisation Profondeur

Sol Tuyau

Diamètre Fonctionnalité

Priorité au pire défaut

Rupture Probabilité d’impact

Toutes Grands

diamètres (> 1 200)

Ville d’Indianapolis Haute Moyenne Moyenne

Profondeur Localisation

Sol Nappe

phréatique

Priorité au pire défaut

Probabilité de rupture

Essentiel-lement


Grands diamètres (> 1 500)

Tableau 7 - Prise en compte des facteurs structuraux, hydrauliques et extérieurs à la canalisation dans différentes méthodes d’évaluation des canalisations d’assainissement [3]

Sur la base de la classification des canalisations, les modèles empiriques permettent par une analyse statistique de déterminer l’influence de différents paramètres sur la dégradation de la conduite. Différentes études de réseaux locaux ont mis en évidence notamment l’influence des facteurs suivants :

Études Paramètres

Newcastle City (Australie) [16]

Diamètre (< 600 et > = 600) Matériau (béton, PVC) Type de sol (alluvial, podzolic) Distance de la côte maritime (> 1 km, < 1 km, < 1 km et zone de marnage)

Âge

Dresde (Allemagne) [8][20][9]

Période de construction Matériaux constitutifs de la canalisation Type de réseau (eaux usées, eaux pluviales ou unitaires)

Canalisation secondaire ou collecteur Section de l’ouvrage Diamètres Pente Type de rues à l’aplomb des canalisations

Redcliffe City (Australie) [31] Matériau (amiante ciment, béton, grès, PVC)

Edmonton (Canada) [28][35]

Matériau (lister) Âge (année de construction) Type de réseau Diamètre Hauteur de remblai

Tableau 8 - Paramètres de dégradation des canalisations pris en compte dans différentes études patrimoniales

- 23 -

Les résultats se traduisent, selon les modèles, en durée de vie des canalisations ou en probabilités de passage d’un état de référence à un autre. Les modèles de transition d’état se basent sur les notions de matrice de transition d’état ou de fonction de survie.

Matrice de transition d’état

Une matrice de transition d’état définit la probabilité de passage pij qu’un tronçon passe d’un état de référence i à un état de référence j pour un pas de temps ∆T (par exemple l’année). Cette approche suppose que les lois de vieillissement dans le temps soient stables. Pour un système de classification selon cinq états (classés 1 à 5 de l’état neuf à la ruine par exemple) :

p11 p12 p13 p14 p15 p21 p22 p23 p24 p25 [Pij] = p31 p32 p33 p34 p35 p41 p42 p43 p44 p45 p51 p52 p53 p54 p55

En l’absence d’entretien, de maintenance et de réhabilitation, la probabilité de passer à un état moins dégradé est nulle. D’autre part, l’état 5 étant l’état le plus dégradé, un tronçon ayant atteint cet état restera tel. La matrice de transition d’état a donc la forme :

1-(p12 + p13 + p14 + p15) p12 p13 p14 p15 0 1-(p23 + p24+ p25) p23 p24 p25[Pij] = 0 0 1-(p34+ p35) p34 p35 0 0 0 1-p45 p45 0 0 0 0 1

Cette approche appliquée à un réseau de tronçons multiples permet de déterminer les pourcentages pi de la population d’une classe d’âge de tronçons se trouvant dans un état de référence donné i après un temps n.∆T :

p1 1 p2 0 p3 = [Pij]

n 0 p4 0 p5 0

L’établissement d’une matrice de transition d’état nécessite de suivre dans le temps une population suffisante de tronçons pour quantifier les probabilités de passage pij. Il a ainsi été déterminé pour la ville d’Hamilton (Ohio, USA) une matrice de transition donnant les probabilités de changement d’état pour un pas de temps de cinq années [14]. Cette matrice, applicable aux canalisations d’eaux usées séparatives, a été calibrée sur la base des résultats disponibles pour la période de 1893 à 1978.

0 0,93 0,07 0 0 0 0,911 0,086 0,003 0 [Pij] = 0 0 0,9755 0,0245 0 0 0 0 0,993 0,007 0 0 0 0 1,0

- 24 -

Modèles de survie Les modèles de survie consistent à tracer les fonctions de survie des tronçons de canalisation en déterminant statistiquement le pourcentage de tronçons d’une classe d’âge dans un état de référence donné. Il peut ainsi être établi des fonctions de survie pour cinq états de référence successifs donnés.

Figure 7 - Exemple de fonctions de survie Sur cet exemple (figure 7), les courbes représentent en fonction de l’âge :

- le pourcentage de tronçons dans l’état 1 ;

- le pourcentage de tronçons dans les états 1 ou 2 ;

- le pourcentage de tronçons dans les états 1, 2 ou 3 ;

- le pourcentage de tronçons dans les états 1, 2, 3 ou 4. On peut ainsi, pour un âge donné, estimer le nombre de tronçons dans un état de référence donné. Par exemple, figure 7, à 60 ans 50 % des tronçons sont dans un état 1 ou 2. Les fonctions de transition peuvent s’exprimer [9] comme suit :

)e(A / 1)(AR(t) C)-B(t++= où :

- R(t) est le pourcentage de tuyaux qui n’auront pas été dégradés dans une classe inférieure à un âge donné t ;

- A est la constante de vieillissement des tuyaux - plus cette constante est grande, moins accentuée est la transition entre deux états ;

- B est la constante de transition (exprimées en 1/année) - plus grande est cette valeur plus tôt interviendra la transition ;

- C est la constante de résistance (exprimée en années) pour une classe donnée - elle traduit la période pendant laquelle n’intervient aucune détérioration.

L’âge médian t50 des conduites pour le passage d’un état au suivant est égal à :

2)(Aln BCt -150 ++=

- 25 -

L’étude des conduites de Dresde (Allemagne) a permis de définir les constantes suivantes applicables à l’ensemble du réseau :

Transition entre états A B Âge médian

2 - 1 29,4 0,0252 135

3 - 2 23,8 0,031 104

4 - 3 13,9 0,0452 60

5 - 4 4,7 0,0595 29

Tableau 9 - Constante des fonctions de survie pour le réseau de Dresde [21]

Ce qui se traduit par les courbes suivantes :

Figure 8 - Fonctions de survie pour le réseau de Dresde [21]

2.2.3. Résultats d’études patrimoniales

de réseaux d’assainissement :

approche mono paramétrique

Les études patrimoniales relatives aux réseaux d’assainissement ont conduit à des résultats nombreux permettant d’apprécier l’influence de plusieurs paramètres sur la durée de vie des canalisations. Ces facteurs influant sur la durabilité peuvent être relatifs aux conditions extérieures s’exerçant sur la canalisation :

- hauteur de couverture sur la canalisation ;

- charges de trafic ;

- les effluents transportés ;

- sol environnant ;

- localisation et conditions d’exposition ;

- la pente… Ils peuvent également être directement liés aux caractéristiques intrinsèques de l’ouvrage :

- diamètres des canalisations ;

- matériaux constitutifs des canalisations ;

- âge ou période de pose ;

- section de l’ouvrage.

- 26 -

L’influence des paramètres ci-dessus a été évaluée dans le cadre d’études de réseaux d’assainissement dont les résultats sont présentés ci-après. Ces paramètres ne sont pas tous indépendants ; il y a donc lieu dans un second temps d’étudier l’interdépendance de ces paramètres pour mieux apprécier les modes de vieillissement des conduites. Ceci est présenté en 2.2.4.

Hauteur de couverture sur la canalisation

● Sur un patrimoine de 375 km [28][35] de canalisations d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection télévisée des canalisations, le taux de déficience des canalisations a été évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas une ruine ou une affectation grave de la structure des canalisations. Est considérée comme déficiente, toute canalisation présentant au moins des défauts de faibles niveaux tels que : déformation, casse, fissure ou une corrosion modérée [35]. Le tableau 10 présente le taux de déficience en fonction de la hauteur de couverture sur les canalisations. Pour un âge donné, les canalisations les moins profondes apparaissent comme les plus vulnérables.

Pourcentage de déficience pour une

hauteur de couverture donnée

Pourcentage relatif de déficience selon la

hauteur de couverture

De 0 à 2 m 60,61 27,3

De 2 à 4 m 45,49 20,5

De 4 à 6 m 40,20 18,1

De 6 à 8 m 50,00 22,5

Plus de 8 m 26,09 11,7

Tableau 10 - Pourcentage de déficience pour un âge donné et pourcentage relatif de déficience selon la hauteur de couverture

0

10

20

30

40

50

60

70

De 0 à 2 m De 2 à 4 m De 4 à 6 m De 6 à 8 m Plus de 8 m

Hauteur de couverture

Pouc

enta

ge d

e dé

ficie

nce

Figure 9 - Pourcentage de déficience pour un âge donné selon la hauteur de couverture

- 27 -

Charges de trafic ● Sur la base de 4 720 tronçons représentant 184 km soit 7 % du linéaire total du réseau, l’analyse des rapports d'inspection vidéo des tronçons et des variables de conjoncture (géométrie de l'ouvrage, âge, matériau…) et de sollicitation (trafic, fluctuations de la nappe phréatique…) [23] a permis de mettre en évidence l’influence du trafic sur la durée de vie des canalisations en fonction de leur profondeur de pose sur la base de taux de déficience admissible fixés [5]. Les résultats illustrent l’impact des charges de trafic sur les canalisations notamment à faibles profondeurs.

Durée de vie (années)

Environnement 50 % de tronçons défaillants

90 % de tronçons défaillants

Profondeur faible 23 56

Trafic élevé Profondeur

forte 20 70

Profondeur faible 69 169

Trafic modéré Profondeur

forte Infinie Infinie

Tableau 11 - Durée de vie des canalisations en fonction du trafic ● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire

total d’un réseau d’assainissement, il apparaît que les canalisations posées sous voirie principale se dégradent moins vite que celle situées sous voies secondaires (pour lesquelles les charges de trafic sont peut-être donc sous estimées) [8][24]. Le tableau 12 présente l’estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 : état neuf à 5 : état de ruine).

État 1

État 2

État 2

État 3

État 3

État 4

État 4

État 5 Voirie secondaire 25 56 97 126

Voirie principale 31 62 108 141

Tableau 12 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage selon le type de voie

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Voirie secondaire Voirie principale

Type de voirie

Âge

méd

ian

de tr

ansi

tion

ent

re é

tats État 1 --> État 2

État 2 --> État 3

État 3 --> État 4

État 4 --> État 5

Figure 10 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états

de dégradation de l’ouvrage selon le type de voie

- 28 -

Effluents transportés ● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire total d’un réseau d’assainissement, il apparaît que les conduites d’eaux usées seraient moins durables que celles d’eaux pluviales. Les conduites unitaires auraient la plus grande durée de vie [8][24]. Ce dernier constat nécessite un approfondissement et, notamment, l’étude de la corrélation avec d’autres paramètres tels que le matériau constitutif de la canalisation ou le diamètre de l’ouvrage. Le tableau 13 présente l’estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 : état neuf à 5 : état de ruine).

État 1

État 2

État 2

État 3

État 3

État 4

État 4

État 5

Eaux usées 26 53 87 108

Eaux pluviales 21 56 98 133

Unitaires 33 62 108 142

Tableau 13 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage selon le type d’eaux transportées

020406080

100120140160

Eaux usées Eauxpluviales

Unitaires

Type d'eaux transportées

Âge

méd

ian

de tr

ansi

tion

entre

ét

ats

Etat 1 --> Etat 2Etat 2 --> Etat 3Etat 3 --> Etat 4Etat 4 --> Etat 5

Figure 11 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage selon le type d’eaux transportées

● Sur un patrimoine de 375 km [28][35] de canalisations

d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection télévisée des canalisations, le taux de déficience des canalisations a été évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas une ruine ou une affectation grave de la structure des canalisations. Est considérée comme déficiente, toute canalisation présentant au moins des défauts de faibles niveaux tels que : déformation, casse, fissure ou une corrosion modérée [35]. Le tableau 14 présente le taux de déficience en fonction du type d’eaux transportées. Comme pour l’étude précédente la durabilité des réseaux d’eaux pluviales est supérieure à celle des réseaux d’eaux usées. Par contre il semblerait que les réseaux unitaires soient moins durables que les réseaux d’eaux usées.

- 29 -

Pourcentage de

déficience pour un type d’eaux donné

Pourcentage relatif de déficience selon

le type d’eaux

Eaux usées 55,00 43,5

Eaux pluviales 23,13 18,3

Unitaires 48,42 38,3

Tableau 14 - Pourcentage de déficience pour un type d’eaux donné et pourcentage relatif de déficience selon le type d’eaux

0

10

20

30

40

50

60

Eaux usées Eaux pluviales Unitaires

Type d'eaux transportées

Pour

cent

age

de d

éfic

ienc

e

Figure 12 - Pourcentage de déficience pour un type d’eaux donné ● Sur un patrimoine de 2 510 km [28] de canalisations

d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 600 mm le nombre d’interventions d’urgence sur le réseau a été comptabilisé. Cette approche correspond à la pratique de nombreux gestionnaires de réseaux [28]. Ce pourcentage d’intervention d’urgence sur un type de canalisations données est comparé à la fréquence de ce type de canalisations dans le réseau. Leur caractère critique s’évalue sur la base de la différence de ces deux données. Les canalisations unitaires sont plus sujettes à intervention d’urgence que la moyenne. Les canalisations unitaires apparaissent comme les plus critiques. Le tableau 15 présente les fréquences d’intervention d’urgence en fonction du type d’eau transportée des canalisations.

Pourcentage d’intervention

d’urgence

Pourcentage de canalisations

dans le réseau Criticité

Eaux usées 52,5 51,7 Très faible

Eaux pluviales 22,5 31,3 Non

Unitaires 25,0 17,0 Oui

Tableau 15 - Pourcentage d’intervention d’urgence par type d’eau transportée des canalisations

- 30 -

0

10

20

30

40

50

60

Eaux usées Eauxpluviales

Unitaires

Type d'eaux transportéesPo

urce

ntag

e d'

inte

rven

tion

d'ur

genc

e et

de

cana

lisat

ions

dans

le ré

seau

Pourcentaged’intervention d’urgence

Pourcentage decanalisations dans leréseau

Figure 13 - Pourcentage d’intervention d’urgence par type d’eau transportée des canalisations

Sol environnant ● Sur un patrimoine évalué de 17 km d’un réseau pluvial de 380 km, l’influence du sol environnant la conduite a été mise en évidence. Les tuyaux posés en sols alluvionnaires se détériorent plus vite que les tuyaux en sols podzoliques. Ceci peut s’expliquer par la présence plus importante de chlorure et d’acide sulfatique dans les sols alluvionnaires que dans les sols podzoliques. La figure 14 présente la proportion de tronçons de canalisations dans l’état le plus critique correspondant à une détérioration de la structure de l’ouvrage nécessitant une reconstruction majeure ou une remise à neuf [16].

Figure 14 - Proportion de tronçons de canalisations pluviales dans l’état le

plus critique en fonction du sol environnant

Localisation et conditions d’exposition

● Sur un patrimoine évalué de 17 km d’un réseau pluvial de 380 km, l’influence de la localisation des canalisations par rapport à la côte marine a été mise en évidence. Les canalisations situées à moins de 1 km sont plus détériorées que celles situées au-delà. La figure 15 présente la proportion de tronçons de canalisations dans l’état le plus critique correspondant à une détérioration de la structure de l’ouvrage nécessitant une reconstruction majeure ou une remise à neuf [16].

- 31 -


plus critique en fonction du sol environnant

Pente des conduites ● Sur un patrimoine évalué de 23 km en béton représentant du linéaire total de tuyaux en béton d’un réseau d’assainissement, il apparaît un meilleur comportement des canalisations en béton de pentes comprises entre 1 % et 5 %. [9][21]. Le tableau 16 présente l’estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 : état neuf à 5 : état de ruine).

État 1

État 2

État 2

État 3

État 3

État 4

État 4

État 5

Pente > 5 % 28 64 140 511

1 % < pente ≤ 5 % 36 74 158 993

Pente ≤ 1 % 23 44 109 681

Tableau 16 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage en fonction de la pente de la canalisation

Figure 16 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage en fonction de la pente de la canalisation

0

200

400

600

800

1000

1200

> 5 % > 1 % et ≤ 5 % ≤ 1 % Pente de la canalisation

Âge

méd

ian

de tr

ansi

tion

entr

e ét

ats

État 1 --> État 2État 2 --> État 3État 3 --> État 4État 4 --> État 5

- 32 -

Diamètres des canalisations

Le diamètre des canalisations est un paramètre influant sur leur vieillissement.

● Sur un patrimoine évalué de 17 km d’un réseau pluvial de 380 km, il a été constaté que les canalisations de plus petits diamètres (inférieurs à 600 mm) se détérioraient davantage que celles de plus grands diamètres (supérieurs à 600 mm). La figure 17 présente la proportion de tronçons de canalisations dans l’état le plus critique correspondant à une détérioration de la structure de l’ouvrage nécessitant une reconstruction majeure ou une remise à neuf [16].

Figure 17 - Proportion de tronçons de canalisations pluviales dans l’état le plus critique en fonction du sol environnant

● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire

total d’un réseau d’assainissement, il apparaît que les canalisations de diamètres les plus faibles sont les plus vulnérables (diamètre inférieur à 300 mm). Par contre, dans la gamme supérieure, les canalisations de diamètres compris entre 300 mm et 1 000 mm sont plus durables que celles de diamètres supérieurs à 1 000 mm [8][24]. Le tableau 17 présente l’estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 : état neuf à 5 : état de ruine).

État 1

État 2

État 2

État 3

État 3

État 4

État 4

État 5

Diamètre inférieur à 300 mm 24 49 91 124

Diamètre compris entre 300 mm et 1 000 mm

33 67 121 178

Diamètre supérieur à 1 000 mm

43 81 96 99

Tableau 17 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage en fonction du diamètre

de la canalisation

- 33 -

0

50

100

150

200

Diamètre inférieurà 300 mm

Diamètre comprisentre 300 mm et

1000 mm

Diamètre supérieurà 1000 mm

Diamètre des canalisations

Âge

méd

ian

de tr

ansi

tion

entr

e ét

ats État 1 --> État 2

État 2 --> État 3

État 3 --> État 4

État 4 --> État 5

Figure 18 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage en fonction du diamètre de la canalisation


d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection télévisée des canalisations, le taux de déficience des canalisations a été évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas une ruine ou une affectation grave de la structure des canalisations. Est considérée comme déficiente, toute canalisation présentant au moins des défauts de faibles niveaux tels que : déformation, casse, fissure ou une corrosion modérée [35]. Les canalisations de diamètres inférieurs à 375 mm apparaissent comme les plus vulnérables. Le tableau 18 présente le taux de déficience en fonction du diamètre des canalisations.

Diamètre Pourcentage de

déficience pour un diamètre donné


le diamètre

150 50,00 12,7

200 60,26 15,3

250 58,46 14,9

300 46,98 11,9

375 45,35 11,5

450 22,03 5,6

500 20,00 5,1

525 30,77 7,8

550 0,00 0

600 15,38 3,9

675 10,00 2,5

750 12,50 3,2

825 10,00 2,5

900 11,76 3,0

1 050 0,00 0,0

Tableau 18 - Pourcentage de déficience pour un diamètre donné et pourcentage relatif de déficience en fonction du diamètre

- 34 -

0

10

20

30

40

50

60

70

150 200 250 300

375 450

500 525

550 600

675 750

825 900

1050

Diamètre des canalisationsPo

urce

ntag

e de

déf

icie

nce

Figure 19 - Pourcentage de déficience pour un diamètre donné ● Sur un patrimoine de 2 510 km [28] de canalisations

d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 600 mm le nombre d’interventions d’urgence sur le réseau a été comptabilisé. Cette approche correspond à la pratique de nombreux gestionnaires de réseaux [28]. Ce pourcentage d’intervention d’urgence sur un type de canalisations données est comparé à la fréquence de ce type de canalisations dans le réseau. Leur caractère critique s’évalue sur la base de la différence de ces deux données. Les canalisations de diamètres inférieurs à 375 mm sont plus sujettes à intervention d’urgence que la moyenne. Les canalisations de diamètres inférieurs à 375 mm sont les plus critiques. Le tableau 19 présente les fréquences d’intervention d’urgence en fonction du diamètre des canalisations.

Diamètre Pourcentage d’intervention

d’urgence



De 150 mm à 375 mm 89,0 80,1 Oui

De 450 mm à 525 mm 11,0 14,4 Non

De 550 mm à 600 mm 0,0 5,6 Non

Tableau 19 - Pourcentage d’intervention d’urgence par classe de diamètre de canalisation

0102030405060708090

100

De 150 mmà 375 mm

De 450 mmà 525 mm

De 550 mmà 600 mm

Diamètre des canalisations

Pour

cent

age

d'in

terv

entio

n d'

urge

nce

et d

e ca

nalis

atio

nsda

ns le

rése

au Pourcentaged’intervention d’urgence


Figure 20 - Pourcentage d’intervention d’urgence par classe de diamètre de canalisation

- 35 -

Sur un patrimoine inspecté visuellement de 13,76 km composé à 95 % de canalisations unitaires et 5 % d’eaux usées constitué majoritairement de tuyaux en béton non armé et armé, la variation du taux de fissures a été analysée en fonction de l’élancement des tuyaux en béton armé (Longueur/Diamètre). La figure 21 illustre la vulnérabilité des tuyaux de grand élancement [15].

0102030405060708090

2,5 3,33 3,75 4 4,28 5 6 6,67 7,5 8 10

Ratio Longueur/Diamètre des tuyaux

Nom

bre

moy

en p

ar k

ilom

ètre

Fissureslongitudinales

Fissurescirculaires

Figure 21 - Variation du taux de fissures en fonction de l’élancement dune

conduite en béton armé

Matériaux constitutifs des canalisations

● Sur un patrimoine évalué de 17 km d’un réseau pluvial de 380 km, les canalisations en béton ont été constatées plus résistantes et durables que les tuyaux en grès. La figure 22 présente la proportion de tronçons de canalisations dans l’état le plus critique correspondant à une détérioration affectant la structure de l’investissement, nécessitant une reconstruction majeure ou une remise à neuf [16].


plus critique en fonction du matériau de la canalisation ● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire total

d’un réseau d’assainissement, il apparaît un meilleur comportement des canalisations en béton comparées au PVC [8][24]. Le tableau 20 présente l’estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 : état neuf à 5 : état de ruine).

- 36 -

État 1

État 2

État 2

État 3

État 3

État 4

État 4

État 5

PVC 7 11 36 57

Béton 33 74 143 485

Maçonnerie 32 60 158 354

Tableau 20 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage selon le matériau de la

canalisation

0

100

200

300

400

500

600

PVC Béton Maçonnerie

Matériau constitutif de la canalisation

Âge

méd

ian

de tr

ansi

tion

entr

e ét


État 2 --> État 3État 3 --> État 4

État 4 --> État 5

Figure 23 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage selon le matériau de la canalisation


d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection télévisée des canalisations, le taux de déficience des canalisations a été évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas une ruine ou une affectation grave de la structure des canalisations. Est considérée comme déficiente, toute canalisation présentant au moins des défauts de faibles niveaux tels que : déformation, casse, fissure ou une corrosion modérée [35]. Les canalisations en béton armé présentent un taux de déficience nettement inférieur ainsi que celle en béton non armé dans une moindre proportion. Le tableau 21 présente le taux de déficience en fonction du matériau constitutif des canalisations.

Pourcentage de

déficience pour un matériau donné


le matériau

Béton 32,28 17,1

Béton armé 10,58 5,6

Grès 55,06 29,2

Tuyaux revêtus bitume 57,14 30,3

PVC 33,33 17,7

Tableau 21 - Pourcentage de déficience pour un matériau donné et pourcentage relatif de déficience selon le matériau

- 37 -

0

10

20

30

40

50

60

Béton Béton armé Grès Tuyauxrevêtusbitume

PVC


Pour

cent

age

de d

éfic

ienc

e

Figure 24 - Pourcentage de déficience pour un matériau donné ● Sur un patrimoine de 2 510 km [28] de canalisations

d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 600 mm le nombre d’interventions d’urgence sur le réseau a été comptabilisé. Cette approche correspond à la pratique de nombreux gestionnaires de réseaux [28]. Ce pourcentage d’intervention d’urgence sur un type de canalisations données est comparé à la fréquence de ce type de canalisations dans le réseau. Leur caractère critique s’évalue sur la base de la différence de ces deux données. Les canalisations en béton non armé sont moins sujettes à intervention d’urgence que la moyenne, tous les autres matériaux nécessitent des interventions d’urgence supérieure à la moyenne. Les canalisations en béton non armé sont les seules à présenter un taux d’intervention non critique. Le tableau 22 présente les fréquences d’intervention d’urgence en fonction du matériau des canalisations.


d’urgence



Grès 60,5 49,2 Oui

Béton non armé 23,7 32,5 Non

Structuré métallique 5,3 0,01 Oui

PVC 5,3 4,8 Oui

Amiante ciment 5,3 0,3 Oui

Tableau 22 - Pourcentage d’intervention d’urgence par matériau de canalisation

- 38 -

0

10

20

30

40

50

60

70

Grès

Béton non a

rmé

Structu

ré méta

llique

PVC

Amiante ci

ment


Pour

cent

age

d'in

terv

entio

n d'

urge

nce

et d

e ca

nalis

atio

ns d

ans

le ré

seau

Pourcentaged’intervention d’urgence


Figure 25 - Pourcentage d’intervention d’urgence par matériau de canalisation

● Sur un patrimoine inspecté visuellement de 13,76 km composé

à 95 % de canalisations unitaires et 5 % d’eaux usées constitués majoritairement de tuyaux en béton non armé et armé, la distribution des pathologies a été étudiée en fonction du matériau de la conduite. La figure 26 illustre la prépondérance des infiltrations quel que soit le matériau et la sensibilité des tuyaux en béton armé aux fissures circulaires [15].

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Béton Béton armé Amianteciment

Grès PVC

Matériau constitutif des tuyaux

Nom

bre

de d

éfau

ts a

u ki

lom

ètre

PerforationInfiltrationFissures circulaires

Figure 26 - Nombre de pathologies au km selon le matériau de la canalisation

Âge ou période de pose ● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire total d’un réseau d’assainissement, il apparaît les canalisations posées aux périodes les plus anciennes sont les plus durables. Il y a lieu de noter que l’on ne raisonne pas sur un patrimoine d’origine mais sur un patrimoine existant à la date de l’étude : n’ont donc pas été considérés les réseaux les plus anciens qui ne sont plus en service [8][24]. Le tableau 23 présente l’estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 : état neuf à 5 : état de ruine).

- 39 -

État 1

État 2

État 2

État 3

État 3

État 4

État 4

État 5

Après 1940 8 13 34 52

De 1900 à 1940 42 65 104 131

Avant 1900 48 81 155 309

Tableau 23 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage selon la période de pose de la canalisation

0

50

100

150

200

250

300

350

Après 1940 De 1900 à 1940 Avant 1900

Période de pose

Âge

méd

ian

de tr

ansi

tion

entr

e ét

ats

État 1 --> État 2État 2 --> État 3

État 3 --> État 4

État 4 --> État 5

Figure 27 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de

dégradation de l’ouvrage selon la période de pose de la canalisation ● Sur un patrimoine de 375 km [35] de canalisations

d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection télévisée des canalisations, le taux de déficience des canalisations a été évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas une ruine ou une affectation grave de la structure des canalisations. Est considérée comme déficiente, toute canalisation présentant au moins des défauts de faibles niveaux tels que : déformation, casse, fissure ou une corrosion modérée [35]. Le tableau 24 présente le taux de déficience en fonction de l’âge des canalisations.

Pourcentage de

déficience pour un âge donné

Pourcentage relatif de déficience selon l’âge

De 0 à 9 ans 20,00 5,0

De 10 à 19 ans 28,57 7,1

De 20 à 29 ans 32,64 8,2

De 30 à 39 ans 42,86 10,7

De 40 à 49 ans 34,53 8,6

De 50 à 59 ans 24,24 6,1

De 60 à 69 ans 57,14 14,3

De 70 à 79 ans 33,33 8,3

De 80 à 89 ans 60,47 15,1

Plus de 90 ans 66,67 16,6

Tableau 24 - Pourcentage de déficience pour un âge donné et pourcentage relatif de déficience selon l’âge

- 40 -

0

10

20

30

40

50

60

70

80

De 0 à 9 a

ns

De 10 à 19 a

ns

De 20 à 29 a

ns

De 30 à 39 a

ns

De 40 à 49 a

ns

De 50 à 59 a

ns

De 60 à 69 a

ns

De 70 à 79 a

ns

De 80 à 89 a

ns

Plus de

90 an

s

Âge des canalisationsP

ourc

enta

ge d

e dé

ficie

nce

pourcentage dedéficience

Figure 28 - Pourcentage de déficience pour un âge donné ● Sur un patrimoine de 2 510 km [28] de canalisations

d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 600 mm le nombre d’interventions d’urgence sur le réseau a été comptabilisé. Cette approche correspond à la pratique de nombreux gestionnaires de réseaux [28]. Ce pourcentage d’intervention d’urgence sur un type de canalisations données est comparé à la fréquence de ce type de canalisations dans le réseau. Leur caractère critique s’évalue sur la base de la différence de ces deux données. Les canalisations de plus de 60 ans sont davantage sujettes à intervention d’urgence que la moyenne. Le tableau 25 présente les fréquences d’intervention d’urgence en fonction de l’âge des canalisations.


d’urgence



De 0 à 29 ans 28,9 42,7 Non

De 30 à 59 ans 44,7 50,6 Non

Plus de 60 ans 26,3 6,7 Oui

Tableau 25 - Pourcentage d’interventions d’urgence par classe d’âge de canalisation

0

10

20

30

40

50

60

De 0 à 29ans

De 30 à 59ans

Plus de 60ans

Âge des canalisations

Pour

cent

age

d'in

terv

entio

n d'

urge

nce

et d

e ca

nalis

atio

ns d

ans

le ré

seau

Pourcentage d’interventiond’urgence

Pourcentage decanalisations dans le réseau

Figure 29 - Pourcentage d’intervention d’urgence par classe d’âge de canalisation

- 41 -

Ces résultats permettent de mettre en évidence que l’âge des canalisations n’est pas nécessairement le facteur le plus pertinent et qu’il faut tenir compte de la période de pose.

Sections de l’ouvrage ● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire total d’un réseau d’assainissement, il apparaît un meilleur comportement des ouvrages ovoïdes par rapport aux circulaires [8][24]. Comme pour l’influence de la nature des eaux, ce constat nécessite un approfondissement et, notamment, l’étude de la corrélation avec d’autres paramètres tels que le matériau constitutif de la canalisation (voir § 2.2.4). Le tableau 26 présente l’estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 : état neuf à 5 : état de ruine).

État 1

État 2

État 2

État 3

État 3

État 4

État 4

État 5

Circulaire 21 47 83 100

Ovoïde 44 77 145 208

Tableau 26 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage selon les sections de l’ouvrage

0

50

100

150

200

250

Circulaire Ovoïde

Section de l'ouvrage

Âge

méd

ian

de tr

ansi

tion

entr

e ét


État 2 --> État 3

État 3 --> État 4

État 4 --> État 5

Figure 30 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage selon les sections de l’ouvrage

2.2.4. Résultats d’études

patrimoniales de réseaux

d’assainissement : approche

multiparamétrique

Les résultats présentés en 2.2.3 permettent d’évaluer l’impact de paramètres isolés sur le vieillissement des canalisations, que celui-ci soit caractérisé par la durée de vie des canalisations, des pourcentages de déficience, des âges médians de passage d’un état de la canalisation à un autre, la proportion de canalisations se trouvant dans un état dégradé critique, des pourcentages d’intervention d’urgence sur les ouvrages. Il y a lieu néanmoins dans une analyse plus détaillée du vieillissement des canalisations de tenir compte de l’interdépendance de certains paramètres comme, par exemple :

- gamme de diamètre et matériaux constitutifs des canalisations ;

- hauteur de couverture et charges roulantes sur les ouvrages ;

- 42 -

- période de pose et matériaux constitutifs des canalisations ;

- eaux transportées et matériaux constitutifs des canalisations ;

- hauteur de couverture et gamme de diamètre ;

pour répondre par exemple aux questions suivantes :

- le moins bon comportement dans le temps des canalisations de plus petits diamètres est-il dû au diamètre uniquement ou également au fait que les tuyaux dans cette gamme de diamètre sont essentiellement en plastique ?

- la sensibilité aux charges roulantes des canalisations est-elle due uniquement au trafic circulant à l’aplomb des canalisations ou également à la sensibilité accrue des conduites sous faibles hauteurs de couverture ?

- le moins bon vieillissement des canalisations âgées de 30 à 39 ans est-il dû aux matériaux utilisés à cette époque ou aux conditions de pose de cette période ?

Il est également utile de rechercher les corrélations statistiques entre les paramètres influant sur le comportement de la canalisation afin de répondre au type de questions suivantes :

- la pente des canalisations a-t-elle une influence sur la durabilité de tous les matériaux constitutifs des canalisations ?

- l’âge des canalisations a-t-il la même influence sur tous les matériaux constitutifs des canalisations ?

La prise en compte des interdépendances et des corrélations entre paramètres peut conduire à définir :

- des classifications plus précises des canalisations d’un réseau donné ;

- l’influence respective de chaque paramètre isolément. La formalisation de l’interdépendance, postulée a priori et les corrélations entre paramètres, issues des études patrimoniales de réseaux d’assainissement, permettent d’élaborer des stratégies d’évaluation ou de modélisation des réseaux (voir § 2.3). Cette approche a été menée sur un patrimoine de 375 km [28][35] de canalisations d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection télévisée des canalisations. Le taux de déficience des canalisations a été évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas une ruine ou une affectation grave de la structure des canalisations. Est considérée comme déficiente, toute canalisation présentant au moins des défauts de faibles niveaux tels que : déformation, casse, fissure ou une corrosion modérée [35]. Les paramètres considérés étaient :

- matériau constitutif ;

- année de construction ;

- type de réseau ;

- diamètre ;

- hauteur de couverture.

- 43 -

L’analyse statistique des données a permis de mettre en évidence les corrélations partielles suivantes [35] :

- année de construction/hauteur de couverture ;

- diamètre/hauteur de couverture ;

- année de construction/matériau constitutif ;

- diamètre/matériau constitutif ;

- année de construction/type de réseau ;

- hauteur de couverture/type de réseau ;

- diamètre/type de réseau ;

- matériau constitutif/type de réseau. Ceci a conduit à définir 26 classes pour les canalisations les plus fréquentes sur le réseau et à les caractériser par leur taux de déficience [35] (voir tableau 27 page suivante). Cette analyse montre par exemple que les tuyaux en béton armé de diamètre 550 mm à 1 050 mm posés en réseaux pluviaux il y a moins de 29 ans sous 0 à 6 m de remblai ont le taux minimal de déficience observé. Pour les réseaux unitaires ou d’eaux usées, les taux de déficience ne sont pas donnés pour les tuyaux en béton armé car ils ne sont, sans doute, pas fréquemment employés dans le réseau étudié.

- 44 -

Âge des tuyaux


(m)

Diamètre (mm) Matériau Type de

réseau

Fréquence de

déficience observée

Fréquence de non-

déficience observée

Fréquence observée

Taux de déficience

60-90+ 0-6 150-375 Béton Unitaire 14 3 17 82,35

0-29 6-8+ 150-375 Grès Eaux Usées 26 12 38 68,42

60-90+ 0-6 150-375 Revêtu bitumineux Unitaire 24 13 37 64,86

60-90+ 0-6 150-375 Grès Unitaire 159 89 248 64,12

0-29 0-6 150-375 Grès Unitaire 4 3 7 57,14

0-29 0-6 150-375 Grès Eaux usées 22 15 37 59,46

30-59 0-6 150-375 Béton Pluvial 10 7 17 58,82

30-59 0-6 150-375 Grès Pluvial 6 5 11 54,55

0-29 6-8+ 150-375 Grès Unitaire 1 1 2 50,00

30-59 0-6 450-525 Béton armé Unitaire 1 1 2 50,00

60-90+ 0-6 150-375 PVC Unitaire 1 1 2 50,00

30-59 0-6 150-375 Grès Unitaire 25 32 57 43,86

60-90+ 0-6 550-1 050 Béton armé Unitaire 4 5 9 44,44

60-90+ 0-6 450-525 Grès Unitaire 7 15 22 31,81

0-29 6-8+ 150-375 Béton armé

Eaux usées 1 2 3 33,33

30-59 0-6 450-525 Béton Unitaire 1 2 3 33,33

0-29 0-6 150-375 Béton Pluvial 11 24 35 31,43

30-59 0-6 150-375 Béton Unitaire 10 24 34 29,41

30-59 0-6 150-375 Grès Eaux usées 4 10 14 28,57

60-90+ 0-6 550-1 050 Grès Unitaire 1 5 6 16,66

0-29 0-6 550-1 050 Grès Unitaire 1 2 3 33,33

0-29 0-6 450-525 Béton armé Pluvial 2 8 10 0,20

30-59 0-6 450-525 Grès Unitaire 3 11 14 21,43

0-29 0-6 450-525 Béton Pluvial 2 10 12 16,66

30-59 0-6 550-1 050 Grès Unitaire 1 6 7 14,28

0-29 0-6 550-1 050 Béton armé Pluvial 2 36 38 5,26

Tableau 27 - Taux de déficience de 26 classes de canalisations définies par paramètres multiples [35]

- 45 -

2.2.5. Analyse des résultats d’études

patrimoniales de réseaux

d’assainissement

L’analyse des résultats des études patrimoniales de réseaux d’assainissement nécessite notamment d’identifier :

- les approches du vieillissement des canalisations d’assainissement ;

- la représentativité des résultats mesurés par rapport au patrimoine évalué ;

- les méthodes de diagnostic et d’évaluation des ouvrages. Les approches du vieillissement des canalisations d’assainissement sont multiples et traduisent des priorités patrimoniales et opérationnelles diverses :

- les durées de vie des canalisations ;

- des pourcentages de déficience ;

- âges médians de passage d’un état de la canalisation à un autre ;

- proportion de canalisations se trouvant dans un état dégradé critique ;

- pourcentages d’interventions d’urgence sur les ouvrages. Aucune approche ne peut être considérée comme universelle, chacune traduit des objectifs et des priorités définis sur la base de l’évaluation de l’impact d’une défaillance du réseau d’assainissement. Les études patrimoniales de réseaux d’assainissement ne se basent que très rarement sur la connaissance exhaustive du réseau. Seule une partie du réseau a été diagnostiquée et les résultats « observés » sur cet échantillon sont extrapolés à des résultats « prévisibles » sur l’ensemble du réseau. Ceci nécessite de s’assurer de la représentativité de l’échantillon. Pour cela, il est utile :

- d’identifier dans quelle mesure les facteurs utilisés pour définir des classes de réseau homogènes (dont les caractéristiques sont similaires) sont interprétables et fiables, notamment lorsque les ouvrages sont anciens (par exemple la qualité du remblai autour d’un collecteur) ;

- d’appréhender les conditions d’acquisition des données observées sur l’échantillon examiné : des données issues d’inspection suite à incident sur le réseau risquent de surreprésenter les tronçons dégradés (donc augmenter les pourcentages de déficience ou diminuer la durée de vie des canalisations) par rapport à l’exploitation de rapport d’inspection de routine [30] ;

- de connaître la taille des classes de réseau homogène qui doit être suffisante ;

- de connaître les vérifications menées lors de l’étude sur la représentativité des résultats qui peut s’effectuer, par exemple, en étudiant la corrélation des résultats de deux échantillons d’une même classe de réseau (le premier servant à établir le modèle de vieillissement et le second à tester les hypothèses de ce modèle de vieillissement) [16].

L’ensemble de ces difficultés d’interprétation explique l’importance d’un processus continu d’acquisition des données et de réévaluation des évolutions des différentes classes de réseaux observés.

- 46 -

Si les résultats présentés aux paragraphes 2.2.3 et 2.2.4 ne permettent pas de dégager un modèle établi de vieillissement des réseaux d’assainissement, ils permettent néanmoins de dégager des tendances qui devront être validées par des études ultérieures :








- la période de pose semble un critère plus pertinent que l’âge des canalisations pour estimer le vieillissement des ouvrages.

Concernant les résultats des canalisations selon leur matériau constitutif, les conduites en béton présentent de bonnes performances tant en ce qui concerne leur durée de vie, leurs âges médians de transition entre états de dégradation, leur pourcentage de déficience ou le pourcentage d’intervention d’urgence sur réseau.

2.3. Principes et méthodes d’évaluation

des performances des réseaux

d’assainissement

2.3.1. Évaluation

de l’impact de défaillances


L’évaluation de l’impact de défaillances des réseaux d’assainissement permet de définir, soit les priorités en terme de diagnostic des canalisations, soit les priorités en terme d’investissement (réparation, réhabilitation, renouvellement).

Cette démarche peut être explicite et basée sur une démarche spécifique pour un réseau donné [11][30] ou implicite sur la base de méthodes, lignes directrices ou normes d’évaluation des canalisations [7]. Différents facteurs d’impact sont pris en compte. Une note et un facteur de pondération sont associés à chacun d’entre eux afin de définir une note globale d’évaluation de l’impact. Le tableau 28 présente par différentes méthodes la notation et la pondération des différents facteurs d’impact.

- 47 -

Référence Facteur d’impact Notation Pondération

Implantation du réseau

1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé sur la base de l’activité de la zone, du trafic et de son intensité, les accès pour réparation, la localisation sous des établissements critiques, la classification environnementale, par exemple : 3 : canalisation dans un aéroport, sous six voies de circulation ou dans une zone commerciale ;

1 : canalisation sous parc industriel à une ou deux voies de circulation.

0,20

Sol d’enrobage des canalisations

1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé pour traduire le risque de formation de vides ou de perte d’assise suite à casses des tuyaux ou ouverture de joint 3 : sables et silts ; 1 : argiles moyennement ou très plastiques.

0,16


1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé 3 : hauteur de couverture > à 10 m ; 1 : hauteur de couverture < à 3 m.

0,16

Diamètre des tuyaux 1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé 3 : tuyaux de diamètre > à 1 800 mm ; 1 : tuyaux de diamètre < à 900 mm.

0,16

Fonctionnalité

1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé dépend du type d’eau transportée et de l’implantation de l’ouvrage, par exemple : 3 : tuyau entrant ou sortant d’une station de traitement ;

1 : collecteur.

0,16

NRC [30]

Sismicité 1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé 0,16

Classe d’action

3 : action de réhabilitation nécessaire à long terme

2 : action de réhabilitation nécessaire à moyen terme

1 : action de réhabilitation nécessaire à court terme

105

Type de réseau 5 : eaux usées ou unitaire 2 : pluvial 104

Milieu récepteur 5 à 0 selon la classe d’environnement allemande par ordre décroissant d’impact 103

ATV [7]

Niveau d’évaluation

Basé sur les niveaux d’action, le type d’eaux, les conditions hydrauliques : AP = CP + 100 * Q * H + 69 * [INT ((CP-1)/100) - 1] CP précise la classe d’action selon la gravité : 101 à 200 : action de réhabilitation nécessaire à long terme selon gravité ;

201 à 300 : action de réhabilitation nécessaire à moyen terme selon gravité ;

301 à 400 : action de réhabilitation nécessaire à court terme selon gravité.

Q dépend du type d’eau : 1,0 : eau pluviale légèrement chargée dans un système séparatif ;

1,1 : eaux usées d’une aire purement résidentielle ou eaux pluviales des routes principales ou de zones de circulation fortement contaminées ;

1

- 48 -

1,2 : eaux usées avec peu d’eaux industrielles et commerciales ;

1,3 : eaux usées avec un fort apport industriel et commercial.

H facteur hydraulique traduit le degré de vulnérabilité de l’ouvrage à l’exfiltration et à la mise en pression : de 1,3 pour les plus critiques à 1,0.

Niveau d’action (état de la conduite)

0 : action de surveillance 1 : action préventive 2 : action curative 3 : mesure conservatoire

Pondération de risque spécifique du réseau à déterminer

par le décideur

Venues d’eau 0 : parement sec, humide ou suintant 1 : parement ruisselant ou venues d’eau

jaillissante


par le décideur

Évènement depuis moins de 15 ans

0 : aucun 1 : occurrence d’au moins un évènement


par le décideur

Attaque chimique

0 : pas d’attaque relevée 1 : pas d’attaque relevée mais rejets industriels

en amont 2 : attaque chimique relevée


par le décideur

Environnement géographique

0 : hors centre-ville et axe routier principal 1 : en centre-ville et sous axe routier principal


par le décideur

Risques hydrogéologiques

0 : hors nappe 1 : sous nappe 2 : zone de battement


par le décideur

Risques géologiques 0 : risques nuls à faibles 1 : risques modérés 2 : risques élevés


par le décideur

Fonctionnement 0 : collecteur secondaire 1 : collecteur primaire


par le décideur

AGEC [11]

Année de construction

0 : âge < à 40 ans et niveau d’action 0 ou 1 1 : de 40 à 60 ans 1,5 : de 60 à 100 ans 2 : plus de 100 ans 3 : moins de 40 ans mais niveau d’action 2 ou 3


par le décideur

Tableau 28 - Facteurs d’impact pour la prioritarisation des diagnostics et investissements sur les réseaux d’assainissement Cette démarche, préalable à l’évaluation des réseaux, ne préjuge pas des critères d’évaluation des canalisations. Ses résultats peuvent néanmoins conduire à des évaluations différentes des canalisations selon la méthode employée. Ainsi, la priorité peut être donnée à l’intervention sur des conduites profondes car générant des coûts d’intervention plus importants [30] ou, au contraire, sur des conduites faiblement enterrées car considérées comme moins durables (voir § 2.2.3). De même, la prioritarisation des attaques chimiques [11] ou non peut conduire à définir des priorités différenciant ou non des matériaux ou des types de réseaux.

- 49 -

Les méthodes de diagnostic et d’évaluation des réseaux d’assainissement ne doivent donc pas être considérées indépendamment des méthodes de prioritarisation de l’impact des défaillances des réseaux d’assainissement.

2.3.2. Méthodes de diagnostic

et d’évaluation des réseaux

d’assainissement

Le diagnostic des réseaux d’assainissement peut se baser :

- sur les résultats opérationnels du réseau, l’identification de ses dysfonctionnements ou de leurs impacts ;

- sur les observations faites sur le réseau suite à des campagnes d’inspection.

Les indicateurs de dysfonctionnement peuvent être [24] :

- infiltration dans les réseaux ;

- exfiltration vers le milieu ;

- diminution de la capacité hydraulique ;

- débordements (inondations) ;

- déversements anormaux ;

- ensablement ;

- bouchage ;

- déstabilisation du complexe sol canalisation ;

- attaque chimique ;

- intrusion de racines ;

- abrasion ;

- altération de l’intégrité structurelle, risque d’effondrement.

Leurs impacts peuvent être [24] :

- pollution des eaux de surface ;

- pollution des sols et des eaux souterraines ;

- nuisances hydrauliques : interruption de service, odeurs, inondations ;

- nuisances diverses : perturbation du trafic, bruit, accès au commerce ;

- dommage au bâti ;

- surcoûts d’exploitation du réseau ;

- surcoûts d’exploitation de la station d’épuration ;

- réduction de la durée de vie des ouvrages… Les méthodes de diagnostic structurel des réseaux d’assainissement sont multiples [33] :

- inspection visuelle et télévisuelle ;

- auscultation géométrique : inclinomètre, capteur d’orientation, relevé topographique, sonar ;

- auscultation géotechnique : radar géophysique, sonde gamma, impédance mécanique, vérinage…

- 50 -

La gestion patrimoniale des réseaux se base sur une prise en compte plus ou moins complète des facteurs d’impact, de dysfonctionnement et des constats des diagnostics structurels. Des modèles de gestion très complets ont été initiés et continuent d’être développés [24][34]. La méthode d’inspection la plus couramment employée est l’inspection visuelle et télévisuelle sur laquelle se basent la plupart des méthodes d’évaluation des réseaux. Elle présente l’avantage de la simplicité de mise en œuvre et permet d’établir un premier état de la conduite dans des conditions économiques. Les défauts observables par ce type d’inspection ont été codifiés [29] et normalisés dans les normes européennes EN 13508-1 et EN 13508-2 [17][18]. Il est à noter que la norme EN 13508-2 définit « un système de codage type uniforme afin de garantir la compatibilité des résultats obtenus par des inspections visuelles ; elle ne comprend pas de méthode d’évaluation de l’état des branchements et des collecteurs ». Les codes suivants sont définis pour les tuyaux :

Structure de la canalisation Fonctionnement de la canalisation

BAA Déformation BBA Racines

BAB Fissure BBB Dépôts adhérents

BAC Rupture/effondrement BBC Dépôts

BAD Briquetage ou éléments de maçonnerie défectueux BBD Entrée de terre

BAE Mortier manquant BBE Autres obstacles

BAF Dégradation de surface BBF Infiltration

BAG Branchement pénétrant BBG Ex-filtration

BAH Raccordement défectueux BBH Vermine

BAI Joint d’étanchéité apparent

BAJ Déplacement d’assemblage

BAK Défaut de revêtement

BAL Réparation défectueuse

BAM Défaut de soudage

BAN Conduite poreuse

BAO Sol visible par le défaut

BAP Vide visible par le défaut

Tableau 29 - Codes relatifs à la structure de la canalisation et à son fonctionnement selon l’EN 13508-2

Des codes d’inventaire et codes divers permettent de décrire la canalisation. Différentes méthodes d’évaluation ont été élaborées se basant sur les résultats d’inspections visuelles et télévisuelles. Elles définissent des critères de prise en compte de ces observations :

- défauts à retenir pour l’évaluation d’un tronçon de canalisation ;

- gravité et seuils de quantification des défauts ;

- combinaison des défauts multiples.

- 51 -

Défauts retenus pour l’évaluation d’un tronçon

de canalisation

L’inspection visuelle permet le recensement de l’ensemble des observations codifiées relatives à un tronçon de canalisation. À partir de ces données, l’évaluation nécessite d’apprécier l’état du réseau à partir des défauts constatés. L’inspection visuelle permet le recensement de l’ensemble des observations codifiées relatives à un tronçon de canalisation. À partir de ces données, l’évaluation nécessite d’apprécier l’état du réseau à partir des défauts constatés.

a] Certaines méthodes donnent la « priorité au pire défaut » (« worst first »), ce qui signifie que le défaut considéré comme le plus grave sera traité le premier par réparation ou remplacement quand les fonds seront disponibles [3][29].

b] D’autres méthodes donnent également la « priorité au pire défaut » (« worst first »), mais décident des priorités d’intervention en fonction de la fréquence d’occurrence de ce pire défaut, de son ampleur longitudinale, de la prise en compte de la totalité des défauts du tronçon et/ou de l’impact de celui-ci. Il est toutefois donné plus de poids au défaut structurel et de fonctionnement qu’au facteur d’impact [3][7][30]. C’est ce que traduit notamment la pondération de 105 retenue pour la classe d’action dans la méthode de l’ATV M 149 (voir tableau 28 en § 2.3.1) [7].

c] Une autre approche consiste à prendre en compte, non pas uniquement le pire défaut, mais à noter l’ensemble des défauts et à attribuer une évaluation au tronçon sur la base de l’ensemble des défauts et de leur gravité.

La gravité de chaque défaut peut être affectée d’un score de 0 (non visible) à 3 (important). Le tableau ci-dessous permet, en fonction du nombre d’observations, de classer le tronçon (de 1 : bon état à 5 : état critique) [3].

In the segment received the following combination for structural condition

scores Number of

3’s Number of

2’s Number of

1’s

Which is a structural

confition total of

Then the sewer condition rating was set at 5 : état critique)

0 0 1 1 0 0 0 2 2 0 0 0 3 3 0 0 0 4 4 0 0 1 X Au moins 2 1 0 2 X Au moins 4 2 1 0 X Au moins 3 0 1 1 0 5 1 1 1 Au moins 1 Au moins 6 1 0 3 X Au moins 6 3 2 x x Au moins 6 x 3 x x Au moins 9 x

X = any number of structural condition scores Structural condition scores : 3 = excessive, 2 = moderate, 1 = minor Condition rating : 1 = good, 2 = fair, 3 = moderate, 4 = poor, 5 = severe

Tableau 30 - Évaluation d’un tronçon de canalisation par cumul des défauts

- 52 -

L’évaluation des défauts peut s’effectuer sur la base d’une densité de défaut tenant compte de trois facteurs de priorité : structurel S, étanchéité Fe et fonctionnement hydraulique Fh. Chaque tronçon de longueur L est affecté de trois notes Ns (structurelle), NFe (étanchéité) et NFh (hydraulique) somme des notes individuelles de chaque défaut pour chacun de ces facteurs. La densité de défauts est définie par :

)KKK/)NKNKN(K*(100/L) n FhFesFhFhFeFess ++(++= où Ks, KFe, KFh sont les coefficients de pondération établis sur la base de la politique de gestion du réseau représentant l’importance de chaque facteur [15]. L’évaluation d’un tronçon par cumul des défauts peut consister à affecter à chaque défaut un score, au tronçon global un score et à définir une densité de défaut dans le tronçon. L’évaluation du tronçon se base alors sur la prise en compte de l’ensemble de ces scores [10].

Gravité des défauts et seuils

de quantification des défauts

Toutes les méthodes d’évaluation des réseaux d’assainissement se basent donc sur une appréciation de la gravité des défauts, que ceux-ci soient cumulés ou non. Ceci nécessite de définir des seuils de quantification des défauts mesurés lors de l’inspection visuelle.

La gravité correspondant à chaque seuil de défaut est ensuite définie, ce qui permet de comparer la gravité des défauts de même type (fissure plus ou moins large) mais aussi entre défauts de type différent (fissure et déformation par exemple). La norme EN 13508-2 [18] définit pour chaque type de défauts leur caractérisation et leur quantification mais aucun seuil quantitatif n’est fixé. Le tableau 31 présenté dans les pages suivantes, expose les quantifications et les modes d’évaluation des défauts retenus par différentes méthodes [7][15][30]. La comparaison de ces méthodes permet de dégager les enseignements suivants :

- les défauts retenus sont en très grande proportion communs ;

- des différences notables existent pour les critères de quantification des défauts ; ceci traduit :

▫ des priorités implicites données en terme d’évaluation des défauts : largeur des fissures dans une approche plus structurelle et présence de fuite au niveau de la fissure dans une approche plus hydraulique par exemple ;

▫ des différences d’appréciation de la gravité des défauts : une fissure longitudinale peut être considérée comme plus grave ou non qu’une fissure circulaire selon les méthodes par exemple ;

- 53 -

- les systèmes de notation sont différents :

▫ la notation peut être effectuée en attribuant à un type de défaut, un niveau d’action : ceci traduit l’approche par « priorité au pire défaut » (worst first) ;

▫ un système de notation « linéaire » considérant les notes 3, 5, 10, 15, 20 ;

▫ un système de notation exponentiel considérant des notes 1, α, α2, α3 plus discriminant (dans le cas du tableau α = 3) ; cette méthode conduit à donner une très grande importance aux défauts les plus importants, ce qui la rapproche des méthodes d’évaluation par « priorité au pire défaut », même si l’ensemble des défauts sont considérés.

Deux systèmes de notation de la gravité des défauts peuvent donc conduire à des conclusions différentes : un tronçon de canalisation comportant une cassure isolée de plus de 10 mm conduira à une réhabilitation immédiate sur la base de la méthode 3 alors qu’il pourra être considéré comme étant dans un état acceptable selon la méthode 1.

- 54 -

Méthode 1 Méthode 2 Méthode 3

Notes [15] Défauts Niveaux [15]

S Fh Fe Niveaux [15] Notes [30] Niveaux [7] Niveaux

d’action [7]

Fissure circulaire Longueur < ¼ du périmètre Longueur ≥ ¼ du périmètre

1 3

0 0

1 3

Sans fuite Avec fuite

3 5

≥ 10 mm de 5 à 10 mm de 2 à 5 mm de 0,5 à 2 mm < 0,5 mm

0 1 2 3 4

Fissure longitudinale 3 0 3

Sans fuite Avec fuite Avec fuite, multiple

3 5

10


0 1 2 3 4

Fissure diagonale Sans fuite Avec fuite

3 5

Fissure étoilée ou avec fragmentation

À minima les niveaux d’action des autres fissures

Cassure Écartement < 5 mm Écartement ≥ 5 mm

9 9

0 0

9 27

Écartement < 5 mm Écartement de 5 à 10 mm Écartement de 10 à 25 mm Diagonales multiples Fractures multiples (longitudinale, circulaire, diagonale)

5 10 15 15 20


0 1 2 3 4

Perforation 9 1 27 < 25 cm² ≥ 25 cm²

0 1

Poinçonnement 1 0 0

Effondrement Partiel (morceau de tuyau manquant) Total

9

27

1

27

27

27

Supérieur à 100 mm circulaire ou carré Total

15

20

Morceau de tuyau manquant < 25 cm² ≥ 25 cm² Total

0 1 0

Affaissement 9 3 0

Déformation

< 10 % du diamètre ou localisé ≥ 10 % du diamètre ou étendue

3

9

1

9

0 0

< 5 % du diamètre de 5 à 10 % du diamètre > 10 % du diamètre

5 10 15

≥ 40% du diamètre de 20 à 40 % du diamètre de 10 à 20 % du diamètre de 6 à 10 % du diamètre < 6 % du diamètre

0 1 2 3 4

Ovalisation

< 15 % du diamètre ou localisé ≥ 15 % du diamètre ou étendue

3

9

1

9

3 9

Abrasion Légère < 3 cm Importante ≥ 3 cm

3 27

0 3

0 3

Corrosion Partielle Généralisée

3 27

0 3

0 3

Piqûre sur tuyau métallique Armature corrodée ou corrosion à travers tuyau métallique

3 15

Total des parois Autre

0 1 à 3

Armatures visibles

Locale Généralisée

3 27

0 3

0 3

Armature ou agrégat exposé, corrosion étendue de tuyau métallique

10

Décalage

< 5 % de la section ou < 10 mm ≥ 5 % de la section ou ≥ 10 mm

1

9

1

9

1 9

Déboîtement

≥ 2 à 5 cm du DN < 300 au DN > 1 000 mm < 2 à 5 cm du DN < 300 au DN > 1 000 mm

1

9

1

9

1 9

< 10 mm 10 mm à 50 épaisseur de tuyau > 50 épaisseur de tuyau

3 10

15

Déviation angulaire

Légère < 30 Importante ≥ 30°

1 3

1 3

1 9

Épaufrure 1 0 1 < 5 mm 3

Contre-pente ou flache

Légère < 15 % Importante ≥ 15 %

0 0

3 27

0 0

< 50 mm de 50 à 100 mm > 100 mm

4 10 15

≥ 15 % du diamètre ≥ 100 % de l’épaisseur tuyau de 75 à 100 % de l’épaisseur tuyau de 25 à 75 % de l’épaisseur tuyau < 25 % de l’épaisseur tuyau

0 1 2 3 4

- 55 -

Écart de position horizontale

≥ 15 % du diamètre ≥ 100 % de l’épaisseur tuyau de 75 à 100 % de l’épaisseur tuyau de 25 à 75 % de l’épaisseur tuyau < 25 % de l’épaisseur tuyau

0 1 2 3 4

Écart de position axiale

≥ 15 cm de 10 à 15 cm de 5 à 10 cm de 2 à 5 cm < 2 cm

0 1 2 3 4

Défaut au regard

Simple Important : changement de section sans regard, radier défectueux…

1

9

1

9

1

27

Joint apparent En voûte En radier

9 9

1 9

27 27

Joint déplacé de : < ¼ épaisseur du tuyau de ¼ à ½ épaisseur du tuyau > ½ épaisseur du tuyau

3

10 15

Joint pénétrant 1

Infiltration Suintement, trace Débit visible

0 0

3 9

9 27

Percolation, suintement Écoulement, ruissellement Jaillissement

2 5

10 Importante 0

Fuite visible

Écoulement d’infiltration avec matériau Entrée ou sorite d’eau visible, sol visible Humidité

0 1 2

Pénétration de racines

À travers un joint : Légère < 2 cm Importante ≥ 2 cm À travers une fissure jointe : Légère < 1 cm Importante ≥ 1 cm

1 3

3 9

3 9

3 9

1 3 3 9

Fines, diminution de débit < 10 % Diminution de débit de 10 à 25 % Diminution > 25 %

2 8

10

≥ 30 % de la section du tuyau de 20 à 30 % de la section du tuyau de 10 à 20 % de la section du tuyau < 10 % de la section du tuyau

0 1 2 3

Débris

Diminution de débit < 10 % Diminution de débit de 10 à 25 % Diminution > 25 %

5 8

10

Dépôts

Meuble : Léger < 50 % Important ≥ 50 % Dur : Léger < 30 % Important ≥ 30%

0 0

0 0

3 9

3 9

0 0 0 0

Incrustations : Diminution de débit < 10 % Diminution de débit de 10 à 25 % Diminution > 25 %

5 8

10

Incrustations : ≥ 30 % de la section du tuyau de 20 à 30 % de la section du tuyau de 10 à 20 % de la section du tuyau de 5 à 10 % de la section du tuyau < 5 % de la section du tuyau Dépôts solidifiés : ≥ 50 % de la section du tuyau de 35 à 50 % de la section du tuyau de 20 à 35 % de la section du tuyau de 5 à 20 % de la section du tuyau < 5 % de la section du tuyau

0 1 2 3 4 0 1 2 3 4

Branchement pénétrant

Léger < 20 % de la section Important ≥ 20 % de la section

1 3

3 9

0 0

Diminution de débit < 10 % Diminution de débit de 10 à 25 % Diminution > 25 %

5 8

10

≥ 50% de la section du tuyau de 35 à 50 % de la section du tuyau de 20 à 35 % de la section du tuyau de 5 à 20 % de la section du tuyau < 5 % de la section du tuyau

0 1 2 3 4

Branchement mal raccordé

Indirect ou défectueux Direct ou à contresens de l’écoulement

1

3

0

3

3 9

Pièce pénétrante Canalisation ou câble traversant

Mauvais branchement

Eaux usées dans pluvial, faces visibles Eaux pluviales dans eaux usées, infiltration permanente

1 2

Tableau 31 - Quantification et évaluation des défauts selon différentes méthodes [7][15][30]

- 56 -

2.4. Analyse des méthodes

d’évaluation des performances

appliquées aux réseaux

d’assainissement en béton

Afin d’analyser l’application des méthodes d’évaluation aux réseaux d’assainissement en béton, il est nécessaire d’identifier :

- les défauts types applicables aux tuyaux en béton ;

- leurs seuils de quantification ;

- leur gravité estimée ;

- les mécanismes de dégradation retenus pour les produits en béton.

L’analyse ne reprendra pas les données applicables à l’ensemble des tuyaux mais se concentrera sur les facteurs spécifiques appliqués aux tuyaux en béton. Les modèles de gestion patrimoniale des réseaux d’assainissement ont pour objet essentiel le fonctionnement de l’ouvrage : le matériau constitutif de la canalisation n’est donc pas étudié spécifiquement sauf s’il conduit à un dysfonctionnement identifié. Les approches pathologiques ou pathognomoniques sont plus riches d’enseignements pour la prise en compte des spécificités des matériaux et donc des tuyaux en béton. L’étude statistique des défauts rencontrés sur des canalisations d’un matériau donné permet également d’enrichir l’analyse des méthodes d’évaluation appliquées aux tuyaux en béton. Sur la base de fiches pathognomoniques (voir annexe 1) pour les ouvrages d’assainissement non visitables [25], on peut distinguer :

les défauts spécifiques aux tuyaux en béton :

- au niveau du corps du tuyau et non au joint : infiltration - suintement, ruissellement - jaillissement, infiltration - concrétions ;

- fissure transversale fermée ou ouverte ;

- armatures visibles ;

- concrétions ;

les défauts spécifiques (ou plus fréquents) aux tuyaux à base de ciment :

- corrosion partielle ou totale ;

- abrasion partielle ou totale ;

les défauts majeurs affectés aux produits en béton :

- emboîtement insuffisant, désaxé ou décentré ;

- déviation angulaire ;

les défauts plus fréquemment rencontrés sur les produits en béton :

- effondrement partiel ou total ;

- éclatement à l’emboîture ;

- obstruction partielle ou totale par racines ou radicelles.

- 57 -

2.4.1. Prise en compte de la fissuration dans les tuyaux

en béton

La fissuration circulaire (transversale) des canalisations est un défaut identifié comme spécifique des tuyaux en béton. Elle est l’un des défauts les plus fréquemment observés sur les canalisations en béton. Une étude menée sur un patrimoine inspecté visuellement de 13,76 km composé à 95 % de canalisations unitaires et 5 % d’eaux usées constitué majoritairement de tuyaux en béton non armé et armé de diamètres inférieurs à 600 mm montre que ce type de fissure constitue 29 % des défauts rencontrés. Cette fissuration est d’autant plus fréquente que l’élancement des tuyaux est important, donc affecte essentiellement les tuyaux de faibles diamètres.

0102030405060708090

2,5 3,33 3,75 4 4,28 5 6 6,67 7,5 8 10

Ratio Longueur/Diamètre des tuyaux

Nom

bre

moy

en p

ar k

ilom

ètre

Fissureslongitudinales

Fissurescirculaires

Figure 31 - Variation du taux de fissures en fonction de l’élancement d’une conduite en béton armé [15]

Des modèles d’évolution de la fissuration, circulaire ou non, ont été élaborés. Ils permettent de quantifier l’évolution d’un défaut dans le temps en fonction de paramètres relatifs à la canalisation et à son environnement. Il a ainsi été proposé [34] la loi d’évolution suivante :

4FISS )t(βXFtFISSt(tFISS ] ∗ )([ +)( =)Δ+

où :

- FISS(t) est l’indicateur de défaut de fissuration au temps t (exprimé en année) variant entre 0 et 1

- FFISS(X) = Atrafic * Aprofondeur * Adiamètre X Amatériau X Apose X Aréseau

- β(t) variable de distribution uniforme dans [0,1] Les coefficients partiels traduisent l’influence des paramètres sur la fissuration.

- 58 -

Paramètre Coefficient partiel Modalités Valeurs

coefficient

Trafic 0 ou profondeur

≤ 2m

Couplage Trafic 0 et

profondeur ≤ 2 m

Trafics t2 à t0 (plus 150 PL/jour) 0,1 0,1 0,1

Trafics t3 (50 à 150 PL/jour) 0,08 Agressivité du trafic Atrafic

Trafics t5 et t4 (de 0 à 50 PL/jour) 2 0,05

Profondeur ≤ 2 m 1,05 1,1 1,1

2 m < Profondeur ≤ 5 m 1 Profondeur Aprofondeur

Profondeur > 5 m 1,05

Diamètre ≤ 200 mm 1,05 1,1 1,2

200 mm < Diamètre ≤ 600 mm 1 1,05 1,1 Diamètre Adiamètre

Diamètre > 600 mm 1,05 1,1 1,1

Amiante 1,1

Béton 1,05

Fonte ductile 0

PVC 0 1,1

Grès 1,02

Matériau Amatériau

Maçonnerie 1,05

Médiocre 1,02 1,1

Correcte 1 1,05 Qualité de pose Apose

Bonne 1,05

Unitaire 1

Séparatif 1,02 Type de réseau Aréseau

Mixte

Tableau 32 - Coefficients partiels traduisant l’influence des paramètres sur la fissuration

La durée de service se calcule comme suit :

DDS = 5 / FFISS(X) Quatre états de fissuration ont été établis et corrélés à la valeur de l’indicateur de défaut de fissuration :

Niveau de gravité État de la fissuration

Niveau 1 Pas de fissure

Niveau 2 Fissure fermée longitudinale ou transversale

Niveau 3 Fissure fermée multiple ou fissure ouverte longitudinale ou transversale

Niveau 4 Fissure ouverte multiple

Tableau 33 - États de fissuration et valeurs associées de l’indicateur de défaut de fissuration [34]

- 59 -

Figure 32 - États de fissuration et valeurs associées de l’indicateur de défaut de fissuration [34]

Selon cette modélisation de la fissuration :

- il y a très peu de distinction entre les canalisations sensibles à la fissuration : béton, amiante, grès et PVC sous fort trafic puisque les durées de vie varient à paramètres constants de seulement 8 % ;

- une canalisation unitaire en béton de diamètre 400 mm posée correctement à moins de 2 m de profondeur a une durée de service (durée de vie fonctionnelle au-delà de laquelle la structure est obsolète en raison de changement dans le niveau de service) vis-à-vis de la fissuration de 40 ans à 80 ans selon l’importance du trafic.

Il est à noter toutefois que l’évolution de la fissuration est très mal connue et qu’on ne sait pas dire en combien de temps une fissure fermée devient une fissure ouverte [34]. Le modèle fixe donc un cadre d’hypothèses issues d’une validation par un « comité d’experts ». Il convient de vérifier cette modélisation dans le temps sur réseau en fonctionnement.

4.2. Prise en compte de l’infiltration dans les

tuyaux en béton

L’infiltration peut être estimée de différentes manières dans un réseau [24] : mesures continues des débits dans les réseaux en exploitant, par exemple, les données de type « autosurveillance », évaluation de débits issus d’études diagnostic ; mesures instantanées de débit amont et aval, inspection visuelle et télévisuelle. L’infiltration (comme l’exfiltration) dans une canalisation peut s’effectuer par le corps des tuyaux ou aux joints (entre tuyaux ou aux ouvrages). L’infiltration au niveau du corps du tuyau (infiltration - suintement, ruissellement - jaillissement, infiltration - concrétions des canalisations) est un défaut identifié comme spécifique des tuyaux en béton. Comme pour la fissuration, des modèles ont été élaborés pour approcher l’infiltration dans une canalisation. L’évaluation à partir du constat des défauts d’étanchéité est plus simple à mettre en œuvre que la mesure des débits. Cette approche a donc été la plus étudiée.

- 60 -

Il a été proposé [24] un indicateur « défaut d’étanchéité pour infiltration, estimé par inspection TV » basé sur :

- les défauts d’étanchéité constatés sur canalisation sur la base de la codification de la norme NF EN 13508-2 [18] (voir tableau 29 § 2.3.2) ;

- une notation exponentielle en 1, α, α2, α3 avec α = 2 (voir tableau 31 § 2.3.2) ;

- une quantification forfaitaire du défaut singulier P équivalent à 5 m de défaut linéaire.

Il est défini à partir de la densité de défaut sur un tronçon de longueur Lt :

Lt/)LiGi(D ∗∑= Gi et Li sont définis dans le tableau 34 en fonction de leur code Ci.

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Tableau 34 - Évaluation de l’indicateur « défaut d’étanchéité pour infiltration, estimé par inspection TV » [24]

- 62 -

L’indicateur de « défaut d’étanchéité pour infiltration, estimé par inspection TV » est exprimé en niveaux :

- niveau 1 : D ≤ 1,75 ;

- niveau 2 : 1,75 < D ≤ 11 ;

- niveau 3 : 11 < D ≤ 25 ;

- niveau 4 : D > 25. Cet indicateur « défaut d’étanchéité pour infiltration, estimé par inspection TV » combiné avec l’indicateur « facteurs de risque d’inondation » permet de définir l’indicateur « risque d’infiltration estimé après inspection TV », exprimé en niveaux de gravité déterminés par application du tableau 35 :

Indicateur « défaut d’étanchéité pour infiltration, estimé par

inspection TV » Indicateur « facteurs de risque

d’inondation » 1 2 3 4

1] Niveau de nappe constamment inférieur au radier ou remblai étanche

1 1 1 1

2] Niveau de nappe temporairement supérieur à la cote du radier ou inconnu

1 2 3 3

3] Niveau de nappe fréquemment ou en permanence supérieur à la cote du radier et remblai imperméable

2 3 4 4

Tableau 35 - Évaluation de l’indicateur « risque d’infiltration estimé après inspection TV » [24]

Les défauts pris en compte pour l’évaluation de l’indicateur « défaut d’étanchéité pour infiltration, estimé par inspection TV » sont en grande partie (en italique dans le tableau 34) spécifiques aux tuyaux en béton ou aux matériaux à base de ciment ou les plus fréquemment rencontrés sur produits en béton. Il y a lieu néanmoins de prendre en compte la fréquence des défauts rencontrés avant de tirer des conclusions définitives sur le comportement des canalisations en béton. Un modèle simplifié d’estimation de l’infiltration [34] se base uniquement sur le niveau de gravité des fissures et celui des flaches (un affaissement local trop important entraîne, au niveau des joints, un emboîtement insuffisant) qui sont donc considérées comme les facteurs majeurs. Les niveaux de gravité de l’infiltration, en présence de nappe, sont alors définis par :

Niveaux de gravité Infiltration

Niveau 1 Pas d’infiltration

Niveau 2 Suintements ou « goutte à goutte »

Niveau 3 Écoulements

Niveau 4 Jaillissements

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Niveau de gravité de la fissuration

1 2 3 4

1 1 2 3 4

2 1 2 3 4

3 3 3 4 4 Niveau de gravité de la flache

4 3 3 4 4

Tableau 36 - Évaluation d’un indicateur d’infiltration à partir de la fissuration et des flaches sur la canalisation [34]

Le phénomène de flache concerne tous les tuyaux à assemblage et nous avons vu (cf. § 2.4.1) qu’il y a très peu de distinction entre les canalisations sensibles à la fissuration, béton, amiante, grès et PVC sous fort trafic. Sur cette base l’infiltration pourrait être comparable. Dans le modèle considéré, le niveau de gravité de la flache dépend de la qualité de la pose initiale et de la qualité du « complexe sol canalisation » (qui dépend essentiellement des infiltrations et ex-filtrations) dont la dégradation influe sur les flaches. Il y aurait lieu d’apprécier l’influence éventuelle du matériau constitutif des canalisations sur ces paramètres.

2.4.3. Corrosion La corrosion des canalisations est un défaut identifié comme spécifique des tuyaux en matériaux à base de ciment (béton et fibre ciment) ou revêtus de mortier de ciment (fonte et acier). En réseau d’assainissement, cette dégradation des matériaux cimentaires est essentiellement attribuée à des attaques chimiques dues aux effluents déversés dans le réseau, ou à la présence de sulfure d’hydrogène (H2S) dans les réseaux qui dépend de la nature des eaux transportées et que favorisent les longs temps de séjour d’eaux usées dans la canalisation, donc les faibles vitesses d’écoulement, les faibles pentes, alors que les sections d’ouvrages permettant l’autocurage (ovoïde ou cunette) limitent cet effet. Cette analyse pourrait expliquer en partie des résultats constatés lors d’études patrimoniales de réseau (voir § 2.2.3) :

- canalisations d’eaux pluviales plus pérennes que les canalisations d’eaux usées ou unitaires ;

- les conduites en béton posées à une pente comprise entre 1 et 5 % sont plus durables que celles de pentes inférieures à 1 % ;

- plus grande durabilité des ouvrages ovoïdes que circulaires. La dégradation du béton peut également être due au milieu environnant lié, par exemple, à la localisation de la canalisation (voir § 2.2.3) :

- la durabilité des canalisations est moindre en bande littorale maritime.

Des modèles ont été élaborés pour approcher la corrosion interne des canalisations. Il a été proposé d’évaluer le risque de dégradation par attaque chimique en fonction [24] :

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- de l’état de santé général de la canalisation traduit en classe d’état prévisible selon le modèle de dégradation retenu pour le réseau EDS ;

- de la sensibilité du matériau à une attaque chimique ATC1 : notation binaire 1/4, 4 pour les matériaux sensibles à une attaque chimique (béton, béton armé, fibre ciment et fonte) ;

- des rejets connus déversés dans le tronçon ATC2 (niveau 1 à 4) ;

- de la présence ou du risque de présence de H2S ATC3 (niveau 1 à 4) ;

- de la localisation du tronçon à l’amont ATC4 ou à l’aval ATC5 immédiat d’un tronçon dégradé par attaque chimique ;

en appliquant le tableau suivant :

EDS

MIN [ATC1, MAX (ATC2, ATC3, ATC4, ATC5)] 1 2 3 4

1 1 2 3 4

2 1 2 3 4

3 3 3 4 4

4 3 3 4 4

Tableau 37 - Évaluation d’un indicateur d’attaque chimique sur la canalisation à vérifier par investigation [24]

Une autre approche se base sur l’évaluation des défauts issus de l’inspection télévisée des tronçons [24] selon la grille d’évaluation suivante :

Niveau d’attaque chimique Défauts selon EN 13508-2

1

2 BBB B/C (dépôts adhérents : graisse ou encrassement - par exemple organismes attachés à la paroi de la canalisation)

3 BAN (conduite poreuse)

4 BAF B/C/D (dégradation de surface : écaillage, granulats exposés, granulats déchaussés)

BAK B (décoloration du revêtement)

Tableau 38 - Évaluation d’un indicateur d’attaque chimique sur la canalisation constaté par investigation [24]

Une troisième approche relie directement le risque d’attaque chimique à la présence de H2S dont le niveau de gravité est lié à l’indicateur d’écoulement garanti. On peut résumer cette approche dans le tableau 39 applicable aux matériaux différents du PVC (et, par extension, aux plastiques) [34] qui indique les corrélations entre les quatre niveaux de gravité des trois indicateurs.

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Niveau de gravité de l’écoulement ralenti

Niveau de gravité de la présence d’H2S

Niveau de gravité des attaques

chimiques

1

Vitesse d’écoulement

comprise entre 0,9 m/s et 5 m/s section pleine

1 Pas de formation de H2S 1 Pas d’attaque

chimique

2


comprise entre 5 m/s et 7,5 m/s section pleine

2 Faible dégagement de H2S 2

Traces d’une 1re agression chimique

3


comprise entre 0,3 m/s et 0,9 m/s

section pleine

3 Dégagement significatif de H2S 3

Attaque chimique de 10

à 20 % de la longueur du

tronçon

4

Vitesse d’écoulement inférieure à

0,3 m/s section pleine

4

Dégagement significatif de H2S

avec attaque chimique à l’intrados de la canalisation et

danger pour le personnel

4

Attaque chimique de 10

à 20 % de la longueur du

tronçon

Tableau 39 - Évaluation d’un indicateur d’attaque chimique sur canalisation par approche hydraulique [34]

La vitesse d’écoulement peut être estimée sur la base de la gravité de la flache de la canalisation et de son niveau d’obstruction. Ces trois modèles de prédiction d’attaques chimiques sont applicables aux seuls matériaux à base de ciment.

2.4.4. Abrasion L’abrasion des canalisations est un défaut identifié comme spécifique des tuyaux en matériaux à base de ciment (béton et fibre ciment) ou revêtus de mortier de ciment (fonte et acier). En réseau d’assainissement, cette dégradation des matériaux cimentaires est essentiellement attribuée au transport d’eaux très chargées en matières solides, aux vitesses d’écoulement importantes qui peuvent être dues à une pente trop élevée. Cette analyse pourrait expliquer en partie des résultats constatés lors d’études patrimoniales de réseau (voir § 2.2.3) sur une plus grande durabilité des conduites en béton posées à une pente comprise entre 1 et 5 % que celles de pente supérieure. Des modèles ont été élaborés pour approcher l’abrasion interne des canalisations. Il a été proposé d’évaluer le risque de dégradation par abrasion en fonction [24] :

- de l’état de santé général de la canalisation traduit en classe d’état prévisible selon le modèle de dégradation retenu pour le réseau EDS ;

- de la sensibilité du matériau à une attaque chimique ABR1 : notation binaire 1/4, 4 pour les matériaux sensibles à une attaque chimique (béton, béton armé, fibre ciment et fonte) ;

- 66 -

- des vitesses d’écoulement importantes et de la charge en matières solides des effluents ABR2 ;

en appliquant le tableau suivant:

EDS

ABR1 * ABR2 1 2 3 4

Matériau non sensible à l’abrasion (ABR1 = 1) 1 1 1 1

Matériau sensible à l’abrasion (ABR1 = 4) et vitesse d’écoulement élevée (ABR2 = 2)

1 2 3 4

Matériau sensible à l’abrasion (ABR1 = 4) et vitesse d’écoulement élevée et effluent très chargé en matières solides (ABR2 = 3)

2 3 4 4

Tableau 40 - Évaluation du risque de dégradation par abrasion sur la canalisation à vérifier par investigation [24]

Une autre approche se base sur l’évaluation des défauts issus de l’inspection télévisée des tronçons [24] et l’appréciation de la gravité des défauts de type BAF A, dégradation de surface par abrasion, de toute nature :

- A (rugosité accrue) ;

- B (écaillage) ;

- C (granulats exposés) ;

- D (granulats déchaussés) ;

- E (granulats manquants) ;

- F (armature visible) ;

- G (armature dépassant de la surface) ;

- H (armature corrodée) ;

- I (paroi manquante) ;

- J (produits corrosifs sur la surface) ;

- Z (autres dégradations de surface). Ce modèle ne prend pas en compte le risque de dégradation par abrasion pour les tuyaux matériaux non cimentaires.

2.5. Conclusion Dans le cadre de la gestion patrimoniale des réseaux, le suivi de l’état des canalisations et l’application de modèles de dégradation peuvent permettre de rapprocher les performances attendues par les exploitants d’un réseau en béton de ces performances constatées ou prévisibles. La synthèse des résultats d’études patrimoniales de réseaux permet de dégager des tendances :


- 67 -







- la période de pose (année de pose par exemple) semble un critère plus pertinent que l’âge des canalisations pour estimer le vieillissement des ouvrages.

Concernant les résultats des canalisations selon leur matériau constitutif, les conduites en béton présentent de bonnes performances tant en ce qui concerne leur durée de vie, leurs âges médians de transition entre états de dégradation, leur pourcentage de déficience ou le pourcentage d’intervention d’urgence sur réseau. L’analyse des méthodes d’évaluation des canalisations en béton permet d’identifier des défauts plus fréquents ou spécifiques aux tuyaux en béton ou aux tuyaux à base de ciment. Des modèles de prévision de l’état des réseaux proposent des procédures de quantification et des mécanismes d’évolution des défauts ou dysfonctionnements des canalisations en béton. L’évaluation de la sensibilité des produits en béton à certains paramètres (attaque chimique et abrasion par exemple) et le niveau de criticité de certains défauts (fissuration circulaire ou infiltration par exemple) résulte de la combinaison d’approches paramétrées déterministes, de la comparaison avec des avis d’experts et des premiers résultats issus de l’expérience acquise sur quelques réseaux d’assainissement suivis dans le cadre de politique de gestion patrimoniale. Elle nécessite un approfondissement pour une prise en compte adaptée des tuyaux en béton. La capitalisation de résultats de terrain devrait permettre de rapprocher les prévisions des modèles de dégradations de l’état constaté des réseaux. La pertinence des hypothèses formulées sur la performance des canalisations en béton pourra ainsi être évaluée.

- 68 -

2.6. Bibliographie

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- 71 -

Annexe 1 – Défauts applicables aux tuyaux

en béton dans une approche

pathognomonique

Le tableau ci-dessous présente les défauts applicables aux canalisations en béton issus de fiches pathognomoniques établies pour les ouvrages d’assainissement non visitables [25].

Symptômes (*) Matériaux affectés Observations spécifiques aux tuyaux en béton

Emboîtement insuffisant Tous matériaux assemblés par emboîtement

Défaut majeur pour les tuyaux en béton

Emboîtement désaxé Tous matériaux assemblés par emboîtement


Emboîtement décentré Tous matériaux assemblés par emboîtement


Déboîtement longitudinal Tous matériaux assemblés par emboîtement

Déboîtement désaxé Tous matériaux assemblés par emboîtement

Emboîtement décentré Tous matériaux assemblés par emboîtement

Déviation angulaire Tous matériaux assemblés par emboîtement


Épaufrure à l’assemblage Béton, béton armé, amiante-ciment, fonte revêtue mortier

Joint défectueux Tous matériaux assemblés avec des joints élastomères

Modification du profil en long Tous matériaux

Contre-pente Tous matériaux

Flache Tous matériaux assemblés par emboîtement

Modification angulaire en plan Tous matériaux assemblés par emboîtement et tous matériaux non rigides

Infiltration - Suintement Structure : canalisation en béton et en maçonnerie

Joints de toute nature Canalisations en béton

Ruissellement - Jaillissement Structure : canalisation en béton et en maçonnerie


Infiltration - Concrétions Structure : canalisation en béton et en maçonnerie


Ex-filtration Tous matériaux ou assemblages présentant des défauts d’étanchéité

Fissure longitudinale fermée ou ouverte

Béton armé et non armé, grès vernissé

Fissure transversale fermée ou ouverte

Tuyau de grande longueur et de petit diamètre en béton armé ou non armé ou fibres ciment

Tuyau de grande longueur et de petit diamètre en béton armé

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Fissure hélicoïdale fermée ou ouverte

Béton armé et non armé, grès vernissé, PVC

Fissures multiples fermées ou ouvertes

Béton armé et non armé, grès vernissé, PVC

Effondrement partiel ou total Tous matériaux En particulier béton non armé et grès

Écrasement vertical ou latéral, affaissement de voûte Tous matériaux

Éclatement à l’emboîture Tous matériaux En particulier béton armé et grès

Perforation Tous matériaux

Corrosion partielle ou totale Tous matériaux à base de ciment (béton, fibre ciment) ou revêtus ciment (fonte)

Tous matériaux à base de ciment

Abrasion partielle ou totale Le plus souvent matériaux à base de ciment (béton, fibre ciment) ou revêtus ciment (fonte)

Le plus souvent matériaux à base de ciment

Armatures visibles Béton armé Béton armé

Défauts d’aspect Tous matériaux

Dépôts de sédiments, de résidus de chantier ou de graisses Tous matériaux

Concrétions Structure : canalisation en béton et en maçonnerie

Joints de toute nature Canalisation en béton

Obstruction partielle ou totale par racines ou radicelles

Tous matériaux assemblés par emboîtement, en particulier béton. Les matériaux plastiques sont moins affectés

En particulier béton

Branchement, branchement pénétrant, branchement en retrait, percement pour branchement

Tous matériaux

Pénétration d’élément extérieur Tous matériaux, les canalisations métalliques sont moins affectées

Tableau 41 - Défauts applicables aux canalisations en béton issus de fiches pathognomoniques [25]

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