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Wikibardig:Gestion des digues : La surveillance des digues en période normale

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Sommaire


Cette page est largement issue de l’ouvrage ; « Surveillance, entretien et diagnostic des digues de protection contre les inondations » (Mériaux et al, 2004).


Visites d’ordre réglementaire, périodicité et traçabilité des visites

Les obligations de l’exploitant et du propriétaire sont définies par le décret n° 2015-526 du 12 mai 2015 (Article R.214-122 I) Le tableau suivant synthétise les obligations réglementaires relatives à chaque classe de digue des systèmes endigués :

Classe A Classe B Classe C
P : population en zone protégée (habitants et travailleurs y compris population saisonnière) H ≥ 1,5 m

et P>30 000 personnes

pas en A et H≥1,5 m et 3 000 < P ≤ 30 000 per. pas A ou B et H≥1,5m et 30 ≤ P ≤ 3 000 personnes
Consultation CTPBOH Non Non Non
Dossier technique de l’ouvrage Oui Oui Oui
Registre Oui Oui Oui
Document décrivant l’organisation pour l’exploitation, l’entretien et la surveillance Oui Oui Oui
Rapport de surveillance incluant la VTA 3 ans 5 ans 6 ans
Consignes de surveillance et exploitation en crues Dans le dossier de demande d’autorisation Dans le dossier de demande d’autorisation Dans le dossier de demande d’autorisation
EDD (incluant un diagnostic approfondi) par un organisme agréé 10 ans 15 ans 20 ans

Pour plus de détails sur cette réglementation on se référera à la page obligations réglementaires.

Aux examens détaillés, le gestionnaire ajoute des visites dites "de routine", ou "programmées" a priori plus rapides. Leur intérêt réside principalement en l’observation des éventuelles évolutions des désordres déjà observés, voire en la découverte d’une nouvelle dégradation de l’ouvrage. La périodicité de ces visites est à définir par le gestionnaire de l’ouvrage dans les consignes. Les visites seront d’autant plus fréquentes que les enjeux de protection seront importants. Les crues, même mineures, sont évidemment une raison justifiant une visite supplémentaire.

Justification, principe et méthode proposée pour l’examen visuel détaillé

Le guide « Surveillance, entretien et diagnostic des digues de protection contre les inondations », édité par Cemagref-Editions [Mériaux et al, 2004] développe les actions à entreprendre pour assurer la pérennité des digues fluviales. Le présent chapitre s’en inspire grandement.

Surveillance normale Photo 3.jpg Surveillance normale Photo 8.jpg Surveillance normale Photo 5.jpg
Affaissement du couronnement perreyé de la digue de l'Allier à Moulins (Allier) : indice d'érosion interne et/ou de tassement du remblai. Les terriers peuvent être à l'origine de graves désordres s'ils sont de grandes dimensions et/ou nombreux et si la digue possède un profil étroit. Les pentes de talus trop raides (ici côté fleuve) exposent la digue à un risque d'instabilité.

Bon nombre de désordres pouvant affecter une digue et ses ouvrages annexes se révèlent par des indices de surface : mouvements ou accidents de terrain (au sens le plus large), érosions et ravinements, zones de végétation singulière, suintements, terriers de fouisseurs, sorties de canalisation, fissures, déplacements, etc. L’examen visuel constitue le meilleur moyen de repérer de tels indices et s'avère incontournable pour établir un état initial de la digue puis en permettre le suivi ultérieur.

Le principe général de cet examen par le gestionnaire consiste à parcourir intégralement à pied le linéaire de la digue, en répertoriant toutes les informations visuelles sur les désordres ou les présomptions de désordre affectant l'une ou l'autre de ses composantes. Lors de la première visite, il s’agit de réaliser un état des lieux par un parcours méthodique de la digue. Il est vivement souhaitable de disposer pour cela d'un plan topographique détaillé afin d’y reporter les désordres constatés. Ces plans faciliteront le suivi de l’évolution des désordres lors des visites suivantes. Les désordres peuvent être décrits à l’aide de fiches et de photographies.

Surveillance normale Photo 1.jpg Surveillance normale Photo 2.jpg
Allure typique d'une levée de la Loire Moyenne : digue en remblai, profil large, talus enherbés et voie de circulation en crête. Digue en remblai du Petit Rhône en Camargue (Bouches-du-Rhône). Profil avant travaux de confortement de 1994: crête étroite ne permettant pas la circulation d'engins mécaniques

Pour les digues fluviales en remblai, les points à observer sont répertoriés dans le tableau ci-dessous extrait du guide pour la surveillance, l’entretien et le diagnostic des digues de protection contre les inondations [Mériaux et al, 2004], regroupés selon les mécanismes de rupture redoutés et pour les trois différentes parties d'ouvrage à examiner.

Pour les murs en béton ou en maçonnerie, les désordres que l’on cherche à identifier peuvent être regroupés en trois familles : les désordres structuraux, les affouillements de leur fondation et les dégradations locales. Les observations à faire sont synthétisées dans le deuxième tableau ci-dessous, issu du même guide.

Pour les digues bordées par le cours d'eau et pour un examen approfondi, la surveillance sera complétée par :

  • une reconnaissance par barque (cas d'un pied de talus subvertical, inaccessible et/ou boisé) ;
  • une visite subaquatique (cas d'un perré ou d'une protection de pied se prolongeant sous le niveau d'étiage).

Enfin, la plupart des digues sont aussi occupées par des ouvrages situés à proximité de la digue ou encastrés dedans. Ces ouvrages singuliers demandent une attention particulière. Il peut s’agir de maisons, de constructions diverses, de batardeaux, de débouchés ou de regards de galerie ou de canalisation. Le gestionnaire de la digue définira, si possible par convention avec chaque responsable, les modalités de surveillance, d’exploitation en toutes circonstances et d’entretien de l’ouvrage singulier considéré.

Surveillance normale Photo 4.jpg Les passages de canalisation (ici conduite de pompage dans le Grand-Rhône) sont des points à examiner particulièrement lors des inspections.

Conditions et moyens de mise en œuvre

Les visites de surveillance doivent se dérouler après un dégagement soigné de la végétation herbacée et arbustive afin de bénéficier de conditions de visibilité optimales.

Surveillance normale Photo 6.jpg La présence de végétation (ici cannes de Provence) rend très difficile l'inspection visuelle de cette digue du Petit-Rhône.

L'équipe de terrain est formée d'une brigade de deux (ou trois) agents pour garantir l'exhaustivité et la pertinence de l'inventaire et pour la sécurité des opérations.

Surveillance normale Photo 9.jpg Visite en condition normale © AD Isère -Drac-Romanche

Le repérage peut se faire à l’aide d’un Topofil (dispositif à fil perdu), complété d’un ou deux décamètres. L’utilisation d’un récepteur GPS portable est intéressante si toutefois les conditions d’utilisation du GPS sont favorables.

En préalable à la visite de surveillance, il est indispensable de se munir :

  • des plans et des profils de la digue qui permettront le repérage et le report des observations - plan au 1/500 ou au 1/1000 ;
  • des plans de détail des ouvrages particuliers (vannes, clapets, déversoirs) ;
  • des documents contenant les observations de la (des) précédente(s) visite(s), pour comparer les évolutions de tel ou tel désordre.

Les agents doivent être équipés d’une tenue adaptée (bottes voire cuissardes le cas échéant, gilets de sauvetage pour les reconnaissances en barques ou sur des talus raides bordant le cours d’eau…). Il est recommandé d’avoir un appareil photographique pour des prises de vue de désordres afin de comparer objectivement des observations à des dates successives.

Mécanismes de rupture Points d'observation Surveillance visuelle de routine
Talus côté rivière (fleuve) crête Talus côté terre (val)
Surverse Profil en long de la crête Apparition / évolution d'irrégularités sur le profil : points bas, affaissements, ornières - état des batardeaux, portes , …
Cote du cours d'eau, laisses de crue Relevé de la cote le jour de la visite,

existence de laisses récentes.

Déversement Etat du revêtement et de l'éventuel dispositif fusible (déversoir). Etat du revêtement et du dissipateur aval (déversoir).
Dispositif de revanche Etat du dispositif de revanche : aspect du contact avec le corps de digue, stabilité.
Erosions de surface/ affouillements Verticalité du talus, déchaussement de la végétation rivulaire, apparition / évolution d'anse d'érosion Fissuration longitudinale sur la crête au droit d'anse d'érosion.
Protection de surface(revêtement) Etat du revêtement de protection (perré, masque béton, enrochement,...) Etat du revêtement de protection (écoulements fluviaux dans le Val).
Protection de pied de talus Etat de la protection de pied de talus (rideau de pieux ou de palplanches, enrochement,..).
Proximité et tracé du lit mineur / caractéristique de l'écoulement A observer, si la levée est proche du lit mineur. Etat du contact avec le lit mineur. Direction et vitesse du courant.
Effets sur talus des solicitations externes diverses Apparition et/ou stade de développement de ravines, impacts de terrassement, ... Apparition et/ou stade de développement de ravines, impacts de terrassement, ...
Erosion interne Végétation Nature, développement et stabilité, racines et souches, sur ou en pied de talus. Nature et développement, racines et souches. Nature et développement, racines et souches, sur ou en pied de talus
Terriers Taille, localisation et densité, indice d'activité récente. Taille, localisation et densité, indice d'activité récente. Taille, localisation et densité, indice d'activité récente.
Canalisations / traversée Débouchés de canalisation ou de traversées, aspect du contact avec le remblai, état du dispositif anti-retour éventuel. Regards de canalisation, passages en cavalier. Débouchés de canalisation ou de traversées, aspect du contact avec le remblai, état du vannage éventuel.
Confortement Etat du confortement éventuel (recharge étanche, géomembrane). Etat du rideau d'étanchéité éventuel (palplanches, paroi moulée, ...). Etat du confortement éventuel (recharge drainante).
Ouvrages singuliers Etat, configuration : échelle, cale, rampe, bâtiment encastré, …. Etat, configuration : porte, batardeau, bâtiment encastré, … Etat, configuration : puisard, mur de soutènement, bâtiment encastré, ….
Fuite Fontis. Fontis. Indices de fuite.
Instabilité d'ensemble Saturation, piézométrie Apparition / évolution de zones humides, sources - Etat des piézomètres et mesure si possible. Etat des piézomètres et mesure si possible. Etat des piézomètres ou, en pied de talus, de puits ou fossé, et mesure si possible .
Mouvements de terrain Apparition / évolution de fissures dans le terrain, bombements, loupes de glissement - désordres (fissuration, renversement) sur ouvrages rigides - arbres inclinés. Apparition / évolution de fissures longitudinales, affaissements - désordres (fissuration, renversement) sur ouvrages rigides tels que chaussées, parapets, murets. Apparition / évolution de fissures dans le terrain, bombements, loupes de glissement - désordres (fissuration, renversement) sur ouvrages rigides - arbres inclinés.
Conditions d'accès pour l'entretien Accessibilité aux engins de terrassement (et d'entretien). Etat de la voirie de pied de talus. Etat de la voirie de crête. DEtat de la voirie en pied ou à proximité du pied de talus.

Surveillance visuelle de routine des digues fluviales en remblai – présentation synoptique des points à observer [Mériaux et al, 2004]


Limites de la surveillance visuelle

La limite de la surveillance visuelle réside dans le fait qu'elle ne fournit aucun élément sur les désordres - a priori liés à des caractéristiques du sol en profondeur et/ou au comportement du cours d'eau en crue au droit de la digue - qui ne produisent pas (ou qui n'ont pas encore produit) d'indices de surface (ex : zones de plus grande perméabilité dans le corps de digue ou en fondation, renard hydraulique n'ayant pas débouché, sollicitations par les courants de rive ...) ou dont les indices ont été effacés (ex : constructions ou ouvrages enfouis, accident ou mouvement de terrain remodelés, ancienne zone de surverse, ...).

Le risque de ne pas être exhaustif est, à ce titre, d'autant plus fort que la dernière mise en charge (grande crue) est ancienne : d'où l'intérêt de compléter les visites de surveillance à sec, dès que l'occasion s'en présente, par des visites en crue et/ou post-crue, ou post-tempête ou après un cycle de grandes marées dans le cas des digues maritimes.

Spécificités de la surveillance des murs en maçonnerie ou en béton

Les désordres peuvent être classés en trois familles : désordres structuraux, affouillements et dégradations locales.

Mécanismes de dégradation Points d'observation Surveillance visuelle de routine
Parement côté rivière (fleuve) crête Parement côté terre (val)
Mouvements structuraux Tassements Fissures avec ouverture ou glissement, irrégularités sur le profil, présence de points bas, affaissements.
Poussée des terres Fissures traversantes avec rejet Fissures traversantes avec rejet Fissures traversantes avec rejet
Retrait du béton Fissures traversantes sans rejet ni glissement. Fissures traversantes sans rejet ni glissement. Fissures traversantes sans rejet ni glissement.
Affouillements / érosions Effets des sollicitations hydrauliques fluviales Déchaussement du pied du mur, sous-cavage, présence d'anse d'érosion. Fissures avec ouverture ou glissement, irrégularités sur le profil, présence de points bas, affaissements
Effets de la surverse sur les déversoirs Pierres emportées sur le seuil déversant. Pierres emportées sur le coursier ou sur le radier, creusement de fosses d'érosion en aval du radier, sous-cavage du radier.
Protection de pied de talus Existence, nature et état de la protection de pied de talus (rideau de pieux ou de palplanches, enrochement,..).
Proximité et tracé du lit mineur / caractéristique de l'écoulement A observer. Mur en contact direct du lit mineur ? Méandres - courbe concave. Direction et vitesse du courant.
Dégradations locales Vieillissement des pierres Pierres fissurées, délitées, éclatées par le gel ; pierres manquantes . Pierres fissurées, délitées, éclatées par le gel ; pierres manquantes . Pierres fissurées, délitées, éclatées par le gel ; pierres manquantes
Vieillissement des joints de maçonnerie Joints dégradés, mortier fissuré, poreux, s'effritant facilement. Joints dégradés, mortier fissuré, poreux, s'effritant facilement. Joints dégradés, mortier fissuré, poreux, s'effritant facilement.
Végétation Nature et développement de la végétation dans les joints de maçonnerie. Nature et développement de la végétation dans les joints de maçonnerie. Nature et développement de la végétation dans les joints de maçonnerie.
Ouvrages singuliers, canalisations, traversées, bâtiments encastrés Repérage et caractérisation Débouchés de canalisation ou de traversées (existence, caractéristiques), aspect du contact avec le béton ou la maçonnerie, dispositif anti-retour. Repérage et caractérisation Regards de canalisation, passages en cavalier, état des rainures à batardeaux. Repérage et caractérisation Débouchés de canalisation ou de traversées (existence, caractéristiques), aspect du contact avec le béton ou la maçonnerie, vanne.
Réparations Existence, nature des réparations (rejointoiement de maçonneries, remplacement de pierres, …). Existence, nature des réparations (rejointoiement de maçonneries, remplacement de pierres, …) Existence, nature des réparations (rejointoiement de maçonneries, remplacement de pierres, …).
Dégradation des banquettes fusibles de déversoirs Tassements et érosions Régularité du profil en long, points bas sur le profil, ravines d'érosion dues à la pluie, dégradations liées au passage d'animaux ou de véhicules.

Surveillance visuelle de routine des digues fluviales en maçonnerie et en béton – présentation synoptique des points à observer [Mériaux et al, 2004]]


Désordres structuraux

Les désordres structuraux se traduisent par des fissures qui en général traversent l’ouvrage. Elles sont dues à des tassements différentiels de la fondation ou à des poussées excessives des terres retenues.

Ces fissures sont à caractériser par l’ouverture et par les déplacements relatifs, soit avant – arrière (rejet) signe de poussée excessive, soit vertical (glissement), signe de tassements de la fondation. Dans le cadre de la visite technique approfondie, le rapport indiquera la gravité des désordres et, si nécessaire, une étude de diagnostic sera menée. Pour les autres visites, une conclusion en termes de suite à donner doit être précisée.

Affouillements

Les ouvrages situés à proximité du lit actif du cours d’eau ou d’un ancien bras susceptible de s’activer en crue, ou les digues maritimes dont le pied est atteint à chaque haute mer sont potentiellement exposés à ce type de désordre.

Le pied de l’ouvrage est à examiner en période d’étiage du cours d’eau et au besoin par un examen subaquatique, à marée basse pour les digues maritimes. Il est aussi recommandé de réaliser périodiquement un levé du fond du lit à proximité du mur à l’aide de perche ou par sonar. Un examen des pieds des ouvrages est aussi à réaliser après chaque grande crue, cycle de grandes marées ou tempête.

Dégradations locales

Il s’agit de dégradations liées au vieillissement ou au développement de la végétation. Ces dégradations nécessitent des travaux d’entretien réguliers : rejointoiement des murs en pierres maçonnées, remplacement des pierres fendues ou manquantes, enlèvement de la végétation jusqu’aux racines … Dans un premier temps, limitées, ces dégradations peuvent à terme déstructurer l’ouvrage.

Examen des déversoirs sur les digues fluviales

Les dégradations sur les déversoirs massifs en béton ou en maçonnerie sont de même nature que celles des murs précédemment évoquées : fissures structurales, phénomènes de vieillissement du béton ou de la maçonnerie.

En outre, les déversoirs peuvent subir des dégradations par érosion hydraulique. Ces dégradations concernent le déversoir lui-même, où des pierres peuvent être emportées par le flot sur le seuil, le coursier ou le radier aval ; elles concernent aussi la zone en aval du radier sous la forme d'affouillements et de creusement de fosses d'érosions pouvant aller jusqu'à des sous-cavages du radier.

Ces phénomènes n'ont bien sûr lieu qu'à l'occasion des crues, lorsque ces dernières sont suffisamment fortes pour provoquer la mise en service du déversoir. Une attention particulière doit donc être exercée lors de l’examen post-crue des déversoirs. Tous ces désordres lors des crues sont des désordres graves, qui doivent faire l'objet de réparations rapides, en tous cas avant l'arrivée d'une autre crue, faute de quoi les dégradations seraient nettement amplifiées, pouvant conduire à la rupture complète du déversoir.

Examen des ouvrages d’accessibilité impossible sans moyen particulier

Nous avons déjà évoqué le cas des examens des pieds des ouvrages situés en permanence sous l’eau qui demandent un examen subaquatique.

Il faut aussi citer le cas des ouvrages singuliers occupant le corps de digue ou ses fondations et dont la visite ne peut être effectuée que par caméra. De tels examens qui peuvent s’avérer coûteux et demandant une technicité particulière, seront réalisés en cas de diagnostic complet de tout ouvrage et a minima tous les dix ans, lors du diagnostic approfondi, obligatoire pour toutes les digues.


Rappel du lien accessible depuis cette page :

Références :

MERIAUX P., ROYET R. et FOLTON C. (2004). Surveillance, entretien et diagnostic des digues de protection contre les inondations, Cemagref éditions, 134 p. + annexes.

Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie (MEDDE), 2015. Référentiel technique digues maritimes et fluviales, 190 p. Le téléchargement est disponible ici.



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Pour plus d'information sur l'auteur : Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR


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