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Adapter les infrastructures aux risques d’inondations

Mots clés : Chapiteaux, tentes, structures - Travaux publics

Avec le dérèglement climatique, les aléas naturels redoublent de fréquence et d’intensité, jusqu’à devenir de véritables risques. Les inondations meurtrières qui ont touché, ce week-end, le Sud-Est de la France viennent une nouvelle fois le rappeler. Si l’imperméabilisation des sols – et donc l’urbanisation – est la cause principale de la catastrophe, des solutions techniques existent et le secteur du génie civil tente de s’acclimater à cette nouvelle donne.

La construction s’est depuis toujours développée en composant avec les éléments naturels et les variations météorologiques. Toutefois, avec le dérèglement climatique actuel, les aléas naturels (hausse des températures et de la fréquence des cycles gel-dégel, pluies abondantes, grand froid…) deviennent désormais des « risques », au même titre que les séismes et les éboulements rocheux, qu’il convient de gérer au mieux, à défaut de les éliminer. Même si les liens entre changement climatique global et risques naturels sont complexes (voir encadré ci-dessous), ces évolutions des paramètres naturels et climatiques peuvent avoir de graves répercussions sur les infrastructures de transport comme sur les ouvrages d’art et, plus encore, sur l’activité économique des pays et les conditions de vie des populations.

Cette situation de vulnérabilité inédite est prise au sérieux par les différentes parties prenantes (maîtres d’ouvrage, maîtres d’œuvre, entreprises de génie civil…). « Les impacts des phénomènes naturels extrêmes sur les infrastructures doivent davantage être pris en compte », affirme Jean-François Corté, secrétaire général de l’Association mondiale des routes. A cet égard, la Conférence européenne des directeurs des routes (Cedr) a lancé, en 2013, le projet Roadapt. Ce dernier vise à définir des mesures d’adaptation pour maintenir le niveau de service des routes en identifiant les principaux risques météorologiques.

 

Une situation de vulnérabilité inédite

 

En France, plusieurs travaux de recherches et d’expérimentations prennent pour objet les risques climatiques.

Parmi eux, figurent, par exemple, les programmes Argic et Sécheresse, ainsi que le programme Cclear, dont l’objectif est de proposer des solutions de réparation durables aux gestionnaires des routes face aux effets de l’alternance des périodes de chaleur et de fortes précipitations sur les sols supports de chaussée. « L’utilisation de géotextiles antifissuration renforcés, comme la réalisation d’écrans étanches et de pieux de chaux dans la structure routière sont des pistes intéressantes », indique Ferhat Hammoum, chercheur à l’Ifsttar. Le projet intitulé Chaussées chauffantes, quant à lui, vise à adapter la route aux phénomènes de froid extrême. « L’idée est de faire circuler un fluide caloporteur dans une couche de liaison en enrobé drainant qui, sous l’effet du dévers de la route, chauffe la chaussée transversalement », explique Nicolas Hautière, chef de projet Route de cinquième génération (R5G) à l’Ifsttar.

Concernant les risques géologiques, le projet national de recherche C2ROP vient d’être lancé. « Il s’agit de mettre au point un référentiel commun incontesté en ce qui concerne les aléas, les risques et les parades face aux éboulements rocheux », résume Jacques Martin, directeur du projet. Nombreuses et variées, toutes ces recherches ont déjà pour premier apport de fédérer la communauté du génie civil autour des risques naturels.

 

Des chaussées réservoirs absorbent les eaux de pluie

 

Pour lutter contre les inondations en milieu urbain – de plus en plus fréquentes en raison de l’imperméabilisation des sols – des solutions existent déjà, comme les assises en grave grossière, ou les plastiques alvéolaires. Il y a quelques années, le Centre d’études et de recherches de l’industrie du béton (Cérib) a mis au point une troisième solution, dénommée « Hydrocyl » : des chaussées réservoirs remplies d’éléments cylindriques creux en béton préfabriqué de 8 cm de long et de diamètre pour 2 cm d’épaisseur.

« Disposés, au moyen d’engins classiques, en vrac et en grande quantité sous une voirie publique – chaussées, parkings, voies piétonnes, etc. – pourvue d’un revêtement perméable ou non, ces éléments, en ménageant 60 % de vide sur au moins 40 cm de profondeur, assurent un volume de stockage d’eau de 600 l par m3 environ, tout en assurant une très bonne résistance mécanique, ce qui ne nécessite pas d’ouvrage de reprise de charge », indique Sophie Jacob, responsable du pôle travaux publics du Cérib.
Les eaux pluviales ainsi absorbées (à la vitesse moyenne d’un mètre par seconde) peuvent alors soit s’écouler dans les réseaux d’assainissement dédiés via un exutoire, soit s’infiltrer (à faible débit contrôlé) dans le terrain naturel au droit de la voirie. Si la solution Hydrocyl est adaptée à des espaces peu circulés, elle peut également être mise en œuvre sur des espaces soumis à un trafic plus important. « Dans ce cas, il est nécessaire de décaisser plus profondément sous la chaussée », précise Sophie Jacob.

Outre la chaussée-réservoir, le bassin en structure alvéolaire ultralégère a également fait ses preuves pour l’absorption et la restitution des eaux pluviales. Modulaire et facile à mettre en œuvre, ce dispositif offre une capacité de stockage très importante (95% de vide). Côté matériaux, le béton drainant (composé de granulats enrobés dans une pâte de ciment), comme les enrobés bitumineux poreux, permet à la pluie de s’infiltrer là où elle tombe. L’« écopavé » drainant (à base de coquillages concassés), la dalle-gazon, le caniveau filtrant, le bassin de rétention à la parcelle sont d’autres solutions techniques intéressantes. Tout comme, plus empiriquement, le retour de la nature en ville…

 

Focus

« Les liens entre climat et risques sont complexes » Jean-Pierre Magnan, conseiller scientifique à l'Ifsttar

Les risques naturels sont-ils un sujet de préoccupation pour le secteur du génie civil ?

Oui et ils le sont tout autant pour les maîtres d’ouvrage et les usagers qui sont de plus en plus sensibles à la préservation des infrastructures et des ouvrages d’art sur le long terme.

 

Ferons-nous face, à l’avenir à des situations totalement nouvelles ou, au contraire, à des phénomènes connus, mais d’ampleur exceptionnelle ?

Il est difficile de le dire, tant les liens entre changement climatique global et risques naturels sont complexes. Certes, le climat change. Mais nous ne savons pas exactement de quelle façon. Les travaux de recherche et les expérimentations actuels tendent surtout à répondre à des problématiques locales. Le réchauffement global peut, par exemple, provoquer la déstabilisation des sols gelés, et donc multiplier les éboulements rocheux, dans les régions montagneuses. En revanche, il n’impacte pas le bâti urbain. Dans ce cas, il est plutôt nécessaire de lutter contre les îlots de chaleur. Le comportement des argiles au cours des sécheresses fait aussi l’objet d’une attention particulière, tant pour la construction routière que pour le bâtiment.

Les conséquences d’autres risques naturels sont-elles à l’étude ?

Oui, comme par exemple la modification du régime des pluies, qui risque d’engendrer des inondations de plus en plus violentes. L’érosion des sols, des digues et des côtes, les glissements de terrain et l’effondrement des cavités souterraines sont également scrutés à la loupe. C’est aussi le cas du risque sismique, quoiqu’indépendant du changement climatique. Faute de retours d’expérience significatifs, de nombreuses recherches restent encore à mener. »

 

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    Moins densifier

    On pourra toujours imaginer des systèmes et installer de nouveaux équipements pour réduire les conséquences négatives d’une densification exagérée. On pourrait aussi arrêter de croire que le salut est forcément dans la densification urbaine.
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