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Dimensionner des canalisations d'assainissement

le 05/02/1999  |  Réglementation techniqueEnvironnementBétonTravailEurope

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Comment conçoit-on un réseau ?

La conception d'un réseau d'assainissement commence par la détermination, pour toutes ses mailles, des débits et des pentes, considérées comme les contraintes du projet, et dimensionnantes pour les diamètres des canalisations. Les calculs s'opèrent avec l'hypothèse d'un écoulement gravitaire à surface libre (et non sous pression).

Les calculs sont-ils toujours nécessaires ?

Pour des raisons d'encombrement et d'optimisation des mises en oeuvre, le dimensionnement est systématique en milieu urbain. En milieu rural en revanche, il est d'usage de surdimensionner le tuyau, en utilisant des diamètres toujours supérieurs à 200 mm, pour pouvoir introduire des caméras et des outils hydrocureurs dans des réseaux souvent inaccessibles, mais aussi pour anticiper un développement futur de l'habitat.

Quels sont les paramètres de dimensionnement mécanique ?

Le calcul du diamètre de la canalisation prend en compte le débit de l'effluent, le coefficient global d'écoulement, le périmètre mouillé, et la pente.

Quel matériau choisir ?

Le matériau est essentiellement fonction de la méthode de pose. Les deux principaux sont le béton et le PVC, le premier résistant bien en compression, le second en traction. Ils sont suivis de la fonte, et depuis peu du grès. Des expériences menées récemment par la Compagnie nationale du Rhône montrent que la capacité d'écoulement maximale de la canalisation est équivalente pour le béton et le PVC.

Quelle formule employer ?

La méthode la plus utilisée en Europe consiste à utiliser la formule de Strickler : Q = KSR(32 ) I(21 ) où Q est le débit, K le coefficient global d'écoulement, S la section d'écoulement, R le rayon hydraulique (rapport de la section d'écoulement au périmètre mouillé), et I la pente.

A quoi sert le coefficient global d'écoulement ?

Le coefficient K permet d'intégrer dans le calcul l'influence de la nature de l'effluent (eaux usées ou eaux pluviales), de la quantité de matières solides véhiculées et des éventuels dépôts, de l'air contenu dans l'effluent et de la température. Il intègre aussi les caractéristiques des tuyaux, comme le diamètre intérieur et ses éventuelles déformations, la rugosité absolue, le nombre de joints, ainsi que les contrepentes, les désalignements, les coudes, les regards, les taux de remplissage, et la qualité de l'entretien.

Comment déterminer ce coefficient ?

Avec la réglementation française, l'instruction technique relative aux réseaux d'assainissement des agglomérations (circulaire 77-284) ne fait pas de distinction entre les matériaux.

Avec la réglementation européenne, la norme EN 752-4 transposée en norme française en 1997 préconise le choix de valeurs de K comprises entre 70 et 90, sans distinction explicite entre les matériaux.

Quelles sont les méthodes de mise en oeuvre ?

Premier cas : à ciel ouvert. La canalisation est posée au fond d'une tranchée, éventuellement sur berceau, ou bien sur le terrain naturel, avant remblaiement.

Deuxième cas : sans tranchée. La canalisation est poussée (fonçage), ou tirée (microtunnelage). Au fond des cours d'eau, le tuyau peut être mis en souille.

A RETENIR

Quel matériau ?

Le choix du matériau ne répond pas à des critères mécaniques ou hydrauliques, mais plutôt à la méthode de pose de la canalisation.

Quels paramètres ?

De nombreux critères doivent être pris en compte : le débit et la pente, mais aussi la nature de l'effluent, la quantité de matières solides véhiculées, la température, les éventuelles déformations du diamètre intérieur, la rugosité absolue, le nombre de joints et de regards, etc.

POUR EN SAVOIR PLUS...

Textes de références

Circulaire interministérielle 77-284 du 22.06.1977 « Instruction technique relative aux réseaux d'assainissement des agglomérations », qui traite des diamètres et des pentes.

CCTG, fascicule 70 « Canalisations d'assainissement et ouvrages annexes ».

Circulaire du 16.03.1984 « Epreuves préalables à la réception des réseaux d'assainissement, tests d'étanchéité », textes officiels parus dans « le Moniteur » du 11 mai 1984.

Norme européenne EN 752-4

Adresses utiles

Syndicat national des industries de canalisations (Snicana), Union des industries et entreprises de l'eau et de l'environnement, 10, rue de Washington, 75008 Paris. Tél. : 01.45.63.70.40. Fax : 01.42.25.96.41.

Centre d'études sur les réseaux, les transports, l'urbanisme et les constructions publiques (Certu), service environnement, 9, rue Juliette-Récamier, 69456 Lyon Cedex 06. Tél. : 04.72.74.58.00.

Laboratoire central des ponts et chaussées, division eau, route de Pornic, BP19, 44340 Bouguenais. Tél. : 02.40.84.58.00. Fax : 02.40.84.59.99.

Centre expérimental de recherches et d'études du bâtiment et des travaux publics (CEBTP), domaine de Saint-Paul, BP37, 78470 Saint-Rémy-lès-Chevreuse. Tél. : 01.30.85.24.00. Fax : 01.30.85.24.30. Internet : http : //www.cebtp.fr

Centre d'études et de recherches de l'industrie du béton (Cerib), BP59, 28231 Epernon Cedex. Tél. : 02.37.18.48.00. Fax : 02.37.83.67.39. E-mail : cerib@wanadoo.fr

Fédération de l'industrie du béton Assainissement (FIB Assainissement), 5, rue Louis-Lejeune, 92128 Montrouge Cedex. Tél. : 01.49.65.09.09. Fax : 01.49.65.08.61.

SCHEMA : SECTION DE LA CANALISATION A DIMENSIONNER

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