31.10.2014 1

La maintenance des

infrastructures publiques

Cours de gestion des

infrastructures publiques

2

Table des matières

• Introduction

• Gestion du patrimoine routier

– Théorie

– Mise en œuvre et résultats : l’exemple de la

Ville de Pully

– Démonstration et pratique

• Traitement des eaux pluviales routières

• Conclusion

Introduction

• Présentation

• Objectif du cours

– Encourager les responsables techniques du

réseau routier à élaborer un outil de gestion

– Partager avec d’autres communes ses

connaissances dans le domaine

3

4

Gestion du patrimoine

routier

Théorie

Question

• Pourquoi réaliser une gestion des

infrastructures routières ?

5

6

Références

• Normes VSS

• Maintien de la valeur des routes - Guide à

l’intention des politiques et des

praticiens

• …

7

Rôle du responsable des routes

Théorie

8

Le maintien à long terme du réseau routier est assuré

lorsque la dépréciation due au vieillissement (vue réseau)

est compensée par des mesures d’entretien (vue objet).

Evolution dans le temps

• Indice moyen de l’état des routes

9

Comparaison avec d’autres réseaux

10

11

Maintien de la valeur

des routes

Mise en œuvre et résultats :

L’exemple de la Ville de Pully

12

Introduction

• Pourquoi réaliser une gestion des

infrastructures routières ? – Préserver le patrimoine routier – Vue objet

– Planifier l’entretien des chaussées et des ouvrages d’art sur

une période de 5 ans – Vue réseau

Le maintien à long terme du réseau routier est assuré lorsque

la dépréciation due au vieillissement (vue réseau) est

compensée par des mesures d’entretien (vue objet).

– Regrouper les données relatives au réseau routier

– Améliorer l’accessibilité de ces données

– Outil de discussion avec les politiques

13

Procédure par étapes

• 1ère étape : Phase initiale

• 2ème étape : Définition des besoins

• 3ème étape : Relevé de terrain

• 4ème étape : Analyse des résultats

14

1ère étape : Phase initiale

• Connaissance des lois, normes, directives, recommandations en vigueur

• Prise d’information concernant les outils informatiques sur le marché : SGE (PMS et BMS), MISTRA, …

• Prise d’information auprès d’autres villes

• Récolte des données du passé

• Préparation pour le relevé de terrain

• Analyse de l’intégration des données du terrain dans l’outil informatique

15

2ème étape – Définition des besoins

• Modèle de base retenu : Maintien de la valeur des routes d’IC – Vue réseau (par rue)

– Vue objet (par tronçon) par carrefour, par voie, par 100 m ?

• Type d’objets intégrant le terme « route » routes, ouvrages d’art, sentiers, places, parkings, arrêts de bus ?

• Type de références pour évaluer la valeur du réseau chaussée, chaussée + trottoir, longueur ?

• Type d’outils de travail et d’aide à la décision SGE, MISTRA, Excel, SIG ?

16

3ème étape : Relevé de terrain

• Qui ? en interne ou en externe ?

• Quoi ? quels indices ?

• Quand ? temps à disposition ?

• Comment ? manuel avec/sans tablette graphique ou automatisée ?

véhicule ou à pied … ?

17

4ème étape : Analyse des résultats (I)

• Vue réseau – Pully (% vr)

– 38 km de routes communales (75%)

– 5 km de routes cantonales en localité (18%)

– 5 km de sentiers piétons (2%)

– 30 ouvrages d’art (ponts, voûtages, passages inférieurs) (3%)

– 15 parkings (1%)

– 77 arrêts de bus (1%)

Valeur de remplacement (vr) : CHF 134’000’000

Dépréciation annuelle : CHF 2’500’000

Investissement annuel moyen : CHF 2’000’000

Comparaison avec les investissements réels

18

4ème étape : Analyse des résultats (II)

• Modifications qui peuvent modifier la

valeur de remplacement

– L’assainissement du bruit routier

– Modification des charges des véhicules lourds

(transports publics, ..)

– Traitement des eaux pluviales routières sur

les gros axes

– Ouvrages d’art

– Les fouilles…

19

4ème étape : Analyse des résultats (III)

20

4ème étape : Analyse des résultats (IV)

• Vue objet – Pully

– 300 tronçons

– Indice I0 pondéré = 1.0

• Planification des mesures et financière sur 5 ans

• Evolution de l’état – Pully

– 1/3 des tronçons relevés par année

Les type de travaux en fonction du

type de dégradations

• Groupe de dégradations

– Surface glissante

– Dégradation du revêtement

– Déformation du revêtement

– Déformation structurelle

– Réparation

• VSS 640 925b

21

Relevé de l’état des routes

22

Nom de la rue :

N° de troncon :

Section : de à

Type de revêtement :

Date du relevé :

Relevé effectué par :

Types de dégradations

Groupes principauxA S M G MxG

Polissage Degré d'urgence

Ressuage

Surface glissante (IA1) 2

Usure

Désenrobage, sablage

Perte de gravillons

Pelades

Nids de poule

Fissures de joint de travail

Fissures transversales

Fissures diverses

Dégradations du revêtement (IA2) 2

Ornières

Bourrelets

Tôle ondulée

Déformations de poussée

Déformation du revêtement (IA3) 2

Fissures d'affaissement

Affaissements des bords

Affaissements, flaches

Soulèvements dus au gel

Fissures longitudinales

Faïençage

Fissures d'épaulement

Dégradations structurelles (IA4) 3

Réparations (IA5) 1

Somme Mi X Gi

Indice I1 ou I0

Trottoir L'état est soit:

Nord B: bon, suffisant

Sud M : moyen

Est C: mauvais, critique

Ouest

Réparations localisées

(entretien d'exploitation)

Amélioration de la

couche de roulement,

enduit superficiel (à

froid ou à chaud)

4

Longueur

[m]Etat

Largeur moy

[m]

Surface moy

[m2]

Libellé

1

2

3

Pas de mesure au

cours des 5 prochaines

années ou selon

planification

A = étendue des dégradations, S = gravité, M = matrice, G = pondération (selon norme VSS 640 925b)

Renouvellement de la

superstructure

Renouvellement de la

couche de roulement +

enrobé

Remarques concernant la mesure de remise en état:

Etat général :

5

6

Renouvellement de la

couche de roulement

Les indices I0 ou I1 sont calculés de la manière suivante : 1/10 (Σ MixGi) ≤ 5

Fiche type pour le relevé des dégradations de surface

Propositions de mesures de remise en état

bitumineux

Relevé détaillé

1 2 3

Polissagequelques grains dans la trace des roues présentent

une surface lisse et brillante

grande partie des grains dans la trace des roues sont

lisses et polis

la majorité des grains dans la trace des roues sont

lisses et polis

Ressuageapparition de taches noires résultant de liant

excédentaire

noircissement significatif de la trace des roues par du

liant excédentaire librela surface de la trace des roues paraît humide

Usureéclaircissement visible de la trace des roues; début de

formation d’ornières par usure, prof. < 15 mm

éclaircissement et orniérage par usure significatif de la

trace des roues; les gros grains sont visibles

apparition marquante de la contexture des granulats;

orniérage dû à l’usure, prof. > 30 mm

Désenrobage, sablageapparence sèche et maigre de la surface, perte de

mortier, quelques grains peuvent s’enlever à la main

texture ouverte, perte de matériau allant du haut vers

le bas du revêtement, fissures fines éventuelles

surface désagrégée, début de formation de nids de

poule

Perte de gravillons quelques gravillons se sont détachés de la surface aspect vérolé avec de grands espaces entre les troussurface désagrégée avec de nombreux petits nids de

poule

Pelades pelades isolées de diamètre < 100 mmpelades isolées de diamètre entre 100 et 300 mm,

mauvaise liaison entre les couches

pelades se rejoignant, largeur > 300 mm, pas de

liaison entre les couches

Nids de pouledébut de formation de quelques trous isolés et de

faible profondeur, diamètre < 100 mm

quelques trous de diamètre entre 100 et 300 mm, prof.

< 40 mm

trous se rejoignant parfois de diamètre > 300 mm,

prof. > 40 mm

Fissures de joint désenrobage significatif du joint, sans fissure véritablejoint localement ouvert, début de formation de fissures

et de perte de matériaux sur les bords du joint

joint ouvert, extension de la fissuration secondaire, les

bourrelets aux bords de la fissure se désagrègent

Fissures transversalesfissures transversales simples, courtes ou continues,

largeur < 2 mm

fissures transversales simples continues, largeur de la

fissure principale entre 2 et 10 mm

début de perte de matériaux sur les bords de la

fissure, fissuration secondaire, largeur > 10 mm

Fissures diversesquelques petites fissures éparses sur la chaussée,

sans déformations, largeur des fissures < 2 mm

plusieurs fissures qui se recoupent irrégulièrement

entre elles, largeur des fissures entre 2 et 10 mm

revêtement découpé en plaques irrégulières, largeur

des fissures > 10 mm

Ornière perceptible, prof. < 15 mmnettement perceptible, fissuration longitudinale

éventuelle, prof. entre 15 et 30 mm

marquée, évtl. fissures longitudinales ou faïençage,

prof. > 30 mm empreinte visible de roues jumelées

Bourrelets gonflement reconnaissable au bord du revêtementnet gonflement au bord du revêtement; l’évacuation

des eaux est gênée par endroits

bord de revêtement écrasé, l’évacuation transversale

des eaux coupée, l’évacuation longitudinale gênée

Tôlevagues transversales légères, à peine perceptibles en

roulant

vagues transversales, bien visibles et gênantes en

roulant

fortes vagues transversales donnant lieu à des

vibrations importantes du véhicule en roulant

Déformations de pousséedéformations horizontales significatives suite à des

efforts horizontaux

déformations horizontales, petites ondulations

verticales et év. petites fissures de traction

grandes déformations horizontales, év. avec vagues

verticales et fissures de traction

Fissures d'affaissement fissure fine qui signale un affaissement du solfissure significative en escalier < 5 mm par suite

d’affaissement important

grande fissure généralement de forme circulaire en

escalier qui signale un glissement

Affaissements des bordstassement visible du bord du revêtement, sans

fissures

tassement marqué du bord du revêtement, év.

fissuration légère

enfoncement du bord du revêtement avec fissuration

prononcée

Affaissements, flachesdéformation visible, provoque des vibrations légères

aux véhicules, sans gêne pour l’évacuation des eaux

déformation nettement visible, véhicules contrôlables,

év. légère gêne pour l’évacuation des eaux

la conduite exige une concentration accrue, év. gêne

pour l’évacuation des eaux

Soulèvements dus au gelsoulèvement léger au centre de la chaussée sans

fissuration

soulèvement significatif au milieu de la chaussée avec

des fissures longitudinales, largeur < 10 mm

soulèvement important au milieu de la chaussée,

fissuration longitudinale multiple, largeur > 10 mm

Fissures longitudinales presque toute la longueur < 10 mmfissure simple, év. avec de petites fissures parallèles,

largeur de la fissure principale entre 2 et 10 mm

arrachement de matériaux sur le bord de la fissure,

largeur > 10 mm, fissures parallèles multiples

Faïençagedébut de la formation d’un faïençage fin, prof. des

flaches < 15 mm

faïençage bien formé, début de cassures au sommet

des polygones, prof. des flaches entre 15 et 25 mm

revêtement découpé en plaques irrégulières, prof. des

flaches > 25 mm

Fissures d'épaulementpetites fissures longitudinales, respectivement

sinueuses, jusqu’à 300 mm du bord du revêtement

progression de la fissuration jusqu’à plus de 1m du

bord du revêtement, début faïençage

progression de la fissuration jusqu’à plus de 1m du

bord du revêtement, faïençage, peau d’éléphant

Réparations réparation intacte, év. léger défaut d’uniréparation non liée au revêtement, défaut d’uni

important

réparation non liée au revêtement, faïençage,

affaissement, défaut d’uni important

Déformation du revêtement

Dégradations structurelles

Réparations

Gravité : S

Surface glissante

Types de dégradations

Dégradations du revêtement

0 1 2 3

Polissagem de trace de

roues0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Ressuagem de trace de

roues0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Usurem de trace de

roues0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Désenrobage, sablage m2 0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Perte de gravillons m2 0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Pelades Nbr/50m 0 < 2 < 2 - 7< > 7

Nids de poule Nbr/50m 0 < 2 < 2 - 7< > 7

Fissures de joint de travail m/50m 0 < 5 < 5 - 25 < > 25

Fissures transversales Nbr/50m 0 < 2 < 2 - 7< > 7

Fissures diverses m2 0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Ornièresm de trace de

roues0 < 5 % < 5 - 25 %< > 25 %

Bourreletsm de trace de

roues0 < 5 % < 5 - 25 %< > 25 %

Tôle onduléem de trace de

roues0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Déformations de pousséem de trace de

roues0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Fissures d'affaissement m par bord 0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Affaissements des bords m2 0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Affaissements, flaches m2 0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Soulèvements dus au gel m2 0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Fissures longitudinales m/50m 0 < 5 < 5 - 25 < > 25

Faïençage m2 0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Fissures d'épaulement m2 0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Réparations m2 0 < 10 % < 10 - 50 %< > 50 %

Dégradations du revêtement

Déformation du revêtement

Dégradations structurelles

Réparations

Surface glissante

Unité

Types de dégradations

Groupes principaux

Etendue relative : A

• VSS 640 925b

23

4ème étape : Analyse des résultats (V)

• Type et degré

d’urgence des

interventions

24

Conclusions

• Problématique d’ordre organisationnel

– Fréquence des mises à jour des données ?

• Outil de planification et/ou d’exploitation ?

• Ressources humaines ?

• Problématique d’ordre technique

– Pas de corrélation directe entre l’indice I (état de la chaussée),

le type et le degré d’urgence des interventions à réaliser

– Possibilité de faire évoluer les outils mis en place

• Conclusions

– Outil permettant de qualifier l’état général des routes et de

suivre leur évolution

– Fournit à l’administration et aux autorités les chiffres clés

(valeur du réseau, dépréciation, montant à investir)

25

Améliorations possibles

• Ajouter à la base de données les éléments

suivants : – Les trottoirs

– Les ouvrages en bordure de route (murs de soutènement, …)

– Les chemins privés

– Le sens de circulation

– Le lien sur Google map par tronçon

– Le nombre de voies de circulation

– La signalisation routière

– La grille et le raccordement de l’évacuation des eaux

26

Il s’agit d’un travail d’équipe

• Les différents intervenants sont notamment : – Collaborateurs de la voirie pour le relevé de l’état des routes

– Service informatique pour la mise en place d’un outil SIG

– Dessinateurs pour la saisie géographique des objets

– Collaborateurs techniques pour la création des fiches TL,

ouvrage d’art, chaussée, … et pour alimenter la base de

données

– Expert routier pour partager ses connaissances techniques en

vue des relevés de l’état des routes

– La disponibilité des autres villes/cantons pour le partage des

connaissances

27

Gestion du patrimoine

routier

Démonstration - pratique

Démonstration - pratique

• Fichier xls - démonstration

• SIG – démonstration

• Vue objet

• Article «Route et Trafic»

28

SIG

29

SIG - chaussée

30

Mise à jour automatique

avec le fichier .xls

Lien avec un dossier sur le

serveur

• Objectif du cours

– Encourager les responsables techniques du

réseau routier à élaborer un outil de gestion

• Questions ?

31

Conclusion

32

Traitement des eaux

pluviales routières

Projet de recherche : Évaluation de 2

procédés de traitement des eaux de

ruissellement de chaussées à Pully

Historique

• Travaux sur l’av. de Lavaux en 2007

• Répondre aux directives de la VSA

• Recherche de subventionnement

– OFEV

– SESA

– EIR-Fr

– Ville de Pully

33

Base de l’étude

• Issus des émissions du trafic routier, de

nombreux polluants organiques et

inorganiques sont contenus dans les eaux

de ruissellement des routes. Afin de

limiter l'impact de la pollution routière,

ces rejets pluvieux pollués avec des

métaux lourds et des hydrocarbures

aromatiques polycycliques doivent être

assainis.

34

Directives de la VSA

35

Directives de la VSA

36

Canevas de l’étude

1. Développement d'une méthodologie de travail

permettant de comparer l'efficacité et la durabilité des

systèmes "chaussette" et "TECHSEP URBAINE 5".

2. Suivi de l'efficacité et de la durabilité au cours du

temps et à différentes saisons des deux techniques de

traitement.

3. Evaluation de l'efficacité et de la durabilité des

systèmes de filtration selon deux points de vue: bilan

chimique global (entrées, stocks, sorties) et

fonctionnement hydraulique au cours des événements

pluvieux.

4. Rédaction d’un rapport final

37

Objectifs et durée de l’étude

38

1. Objectifs: 1. Méthodologie pour comparer l’efficacité des systèmes

« chaussette » et « TechSep Urbaines5 »

2. Evaluation de l’efficacité :

1. du point de vue hydraulique

2. du point de vue des polluants

3. Evolution de l’efficacité au cours du temps:

1. (durée d’utilisation)

2. (type de précipitation, saison)

2. Durée: Septembre 2009 à décembre 2011: prolongation pour cause d’absence de pluie - rapport fin août 2012.

Systèmes testés

39

Résultats

• Pluviométrie

• Efficacité hydraulique

• Efficacité de dépollution

• Granulométrie des polluants

• Comparaison des coûts

40

Pluviométrie

• 20 mois d’acquisition des précipitations, 288 événements

• Distribution continue, large variété d’événements

• Lot de données représentatif

• Sur la base des valeurs statistiques définition des critères:

quartile 25 % < x événement faible

quartile 25% ≤ x ≤ quartile 75% événement moyen

x > quartile 75% événement fort

41

Efficacité hydraulique

• Le système «Chaussette»

– Enchaînement des débordements

– En moyenne durée 70 jours jusqu’au

1er débordement

• Le système «TechSep»

– Les débordements du système TechSep sont

corrélés au débit entrant lui-même lié à

l’intensité max

42

Efficacité de dépollution

• Système «Chaussette sans débordement»

– Traitement séparé des débordements

– 24 événements considérés

– Identification des concentrations maximales en sortie

– Calculs de l’abattement des polluants

43

Efficacité de dépollution

• Système «TechSep»

– 42 événements valides

– Identification des concentrations maximales en sortie

– Calculs de l’abattement des polluants

44

Granulométrie des polluants

• Cinq séries de prélèvements analysées

(printemps 2012)

• Granulométrie laser au LTP de l’EPFL

• Tailles des particules divisées en 4 classes

45

Granulométrie des polluants

• Système «Chaussette»

46

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Fré

qu

ence

cu

mu

lée

CH_in

d ≤ 10 [μm] 10 ≤ d < 50 [μm]

50 ≤ d < 100 [μm] 100 ≤ d < 1000 [μm]

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Fré

qu

ence

cu

mu

lée

CH_out

d ≤ 10 [μm] 10 ≤ d < 50 [μm]

50 ≤ d < 100 [μm] 100 ≤ d < 1000 [μm]

Granulométrie des polluants

• Système «TechSep»

47

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Fré

qu

ence

cu

mu

lée

TS_in

d ≤ 10 [μm] 10 ≤ d < 50 [μm]

50 ≤ d < 100 [μm] 100 ≤ d < 1000 [μm]

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Fré

qu

ence

cu

mu

lée

TS_out

d ≤ 10 [μm] 10 ≤ d < 50 [μm]

50 ≤ d < 100 [μm] 100 ≤ d < 1000 [μm]

Comparaisons des coûts (I)

• Investissement

+ favorable; - défavorable; = similaire

48

Comparaisons des coûts (II)

• Entretien

+ favorable; - défavorable; = similaire

49

Comparaisons des coûts (III)

• Si le critère est d’éviter ou de limiter les

débordements, le système Chaussette

doit être changé ou nettoyé 4 x/an

• Le système «TechSep» est amorti sur

environ 3 ans par rapport au système

«Chaussette»

50

Conclusion de l’étude

• On attend le positionnement de la

Confédération et du Canton de VD …

• Séminaires

– VSS : le 07.11.2013 – Evacuation des eaux de

chaussées : normes, directives, recherches

– VSA : le 26.11.2013 à Fribourg avec les

responsables de l’étude de recherche

51

52

Merci de votre attention !

• Pour toutes questions, veuillez contacter :

• M. Alexandre Levet

• Direction des travaux et des services industriels

• Ch. de la Damataire 13

• 1009 Pully

• Tél. : 021/721 31 11

• Email : alexandre.levet@pully.ch