Le réseau routier départemental est un maillage essentiel pour le développement et l’activité d’un territoire. Le dérèglement climatique et notamment les épisodes de pluies intenses particulièrement marqués dernièrement, accentuent les désordres et pathologies structurelles sur des routes déjà fortement sollicitées.
Dans le cadre de ses missions en appui aux collectivités, le Cerema accompagne les gestionnaires dans le diagnostic des éléments déclencheurs d’un sinistre et conseille sur la base de solutions à mettre en œuvre pour assurer la pérennité d’un ouvrage endommagé.
En Loire-Atlantique, le Conseil Départemental assure la gestion d’un réseau routier qui s’étend sur plus de 4300 kilomètres. Ses services techniques doivent effectuer régulièrement des reprises et réparations sur les infrastructures routières détériorées par les aléas climatiques.
Suite à de fortes précipitations, la route départementale RD17 située à l’Est de la commune de Pontchâteau et à environ 3 km au Nord de la commune de Campbon, a présenté un départ de matériaux depuis l’accotement. La chaussée a été sous-cavée sur une longueur estimée de 1,60 m et sur une profondeur qui n’a pas pu être sondée.
Cet affouillement sous la chaussée représentait un risque pour la sécurité des usagers, imposant au gestionnaire la fermeture de la route départementale dans les deux sens de circulation. Le Conseil Départemental de Loire-Atlantique a sollicité le Cerema, Agence d’Angers, pour mener l’étude géotechnique du site.
Une étude géotechnique du Cerema
Cette étude géotechnique s’est inscrite dans le cadre d’une mission de type G5 selon la norme NF P 94-500 de novembre 2013. Il s’agissait de comprendre l’origine du problème et de proposer des solutions sur la base des investigations suivantes :
- déterminer la nature des sols sous la chaussée ;
- évaluer le volume de l’affouillement ;
- identifier la ou les causes du désordre, notamment la présence possible d’une cavité souterraine ;
- recommander les travaux nécessaires pour rouvrir la route rapidement en toute sécurité.
Ces investigations ont montré un environnement géologique particulier : la zone touchée repose sur un substrat calcaire, déjà connu pour ses affouillements et phénomènes karstiques (effondrement lié à la dissolution de la roche). De plus, des forages de captage d’eau potable sont situés à proximité, ce qui nécessite une attention particulière lors de l’intervention. Le départ des matériaux a mis à jour un réseau d’assainissement sous pression (eaux usées) en bordure de chaussée ; une fuite ou rupture de cette canalisation aurait eu pour conséquence d’augmenter le volume d’affouillement avec un risque de pollution.
La campagne d’investigation de 13 forages réalisée par diagraphie instantanée, ou enregistrement des paramètres de forage, est une méthode géotechnique qui consiste à mesurer et à enregistrer les caractéristiques physiques du terrain traversé au cours d’un forage, de manière à établir la relation entre la résistance tu terrain, opposée à la détérioration créée par l’outil de forage.
Afin de cibler avec précision l’étendue de l’affouillement,
un protocole de reconnaissance a été établi avec :
Interprétation du phénomène
Les fortes précipitations observées ces derniers mois sont très certainement l’une des causes du phénomène de départ des matériaux. En effet, le fossé jouxtant la RD17 récupère les eaux de pluies pour les acheminer vers le ruisseau du Crincoët. Dernièrement, ce fossé aurait servi de shunt à un premier réseau d’écoulement situé à environ une centaine de mètres au sud de l’affouillement au lieu-dit "la Bosse", qui subissait des inondations de voirie lors de pluies intenses. La dérivation des eaux de pluies en amont a eu pour incidence d’augmenter le volume d’eau circulant dans le fossé qui longe la RD17.
Les sols en place, notamment les limons sableux, reposent sur un calcaire fracturé et karstique ; ces espaces naturellement présents dans la roche ont été colmatés en partie par les limons sableux au fil du temps. Une augmentation des circulations d’eau et de la pression interstitielle ont eu pour effet de créer un débourrage karstique et d’entraîner un départ des matériaux. Ce phénomène, qui peut provoquer des effondrements de surface, à plusieurs fois été observé à proximité du site étudié.
Solutions de réparation
Les solutions de réparations proposées à l’issue du diagnostic géotechnique se sont attachées à traiter deux des problèmes observés :
1) L’étanchement des fossés
Le fossé doit permettre une bonne canalisation des eaux de ruissellement de même que la coupure hydrique avec la structure de chaussée, afin d’éviter tout départ de matériaux lors de niveaux hydrauliques élevés. Une solution rapide et facile à mettre en œuvre à été mis en place : les travaux ont consisté à canaliser les eaux par la pose de gouttières (tuyaux) dans le fossé, avec la création d’un shunt traversant la chaussée à destination du fossé opposé en cas de débit trop important dans la gouttière, ce qui pourrait endommager l’ouvrage.
2) Le comblement des désordres
Le principe de réparation retenu a consisté à réaliser des purges des matériaux au droit des désordres de sorte à dégager le volume des vides et à effectuer une reprise du sol support par des matériaux insensibles à l’eau. Les travaux ont été effectués du 16/07/2024 au 19/07/24 par une entreprise de travaux publics locale.
Les travaux ont consisté en :
