Drainage de la sous-couche routière

Géotextile non tissé pour la filtration dans le drainage des sous-couches routières                                          

Aperçu du projet

Le projet d'élargissement de la route Northridge, s'étendant sur 18 kilomètres dans une région vallonnée sujette à de fortes pluies saisonnières, a rencontré des difficultés majeures liées à la stabilité de la plateforme et à l'engorgement des sols. Composé de sable fin et d'argile limoneuse, le sol de la plateforme est sujet à l'érosion et au colmatage des systèmes de drainage lorsqu'il est exposé à l'eau. Afin de protéger la structure de la plateforme, de prévenir l'érosion des sols et de garantir l'efficacité du drainage à long terme, des géotextiles non tissés en polypropylène ont été choisis comme solution de filtration principale pour le réseau de drainage latéral du projet.

Sélection des géotextiles et exigences techniques

Après analyse de la composition du sol et essais de performance hydraulique, le projet a sélectionné des géotextiles non tissés aiguilletés de 300 g/m² présentant les propriétés clés suivantes :

• Perméabilité : ≥5×10⁻³ cm/s (assurant une infiltration rapide de l'eau)

• Taille d'ouverture effective (EOS) : 0,15-0,25 mm (retenant les fines particules de sol tout en permettant l'écoulement de l'eau)

• Résistance à la traction : ≥18 kN/m (MD/TD) (résistant au tassement du sous-sol et aux contraintes de construction)

• Résistance chimique : Résistant aux acides et aux alcalis du sol, ainsi qu'à la dégradation microbienne

Scénario d'application et processus de mise en œuvre

Les géotextiles ont été principalement utilisés dans les tranchées de drainage latéral de l’autoroute (installées le long des accotements de la sous-couche) et sous la couche de base granulaire, selon les étapes suivantes :

1. Préparation des tranchées : Les tranchées de drainage creusées (50 cm de large × 60 cm de profondeur) ont été nivelées et compactées pour enlever les roches pointues et les débris.

2. Revêtement géotextile : Les géotextiles non tissés ont été posés de manière à recouvrir entièrement les tranchées, avec des recouvrements de 20 cm au niveau des joints afin d’éviter tout interstice. Le géotextile débordait de 15 cm des bords de la tranchée pour recouvrir la surface de la sous-couche adjacente.

3. Mise en place des agrégats : une couche de gravier calibré de 40 cm d'épaisseur (taille des particules de 10 à 20 mm) a été placée sur le géotextile comme milieu de drainage, assurant une distribution uniforme sans endommager le géotextile.

4. Étanchéité et remblayage : Le géotextile a été replié sur la couche de gravier pour former une structure en « poche », empêchant ainsi les particules de sol de pénétrer dans le granulat. Les tranchées ont ensuite été remblayées avec de la terre de fondation compactée.

Résultats du projet et avantages en termes de performances

Depuis l’ouverture de l’autoroute en 2022, le système de filtration géotextile a donné des résultats exceptionnels :

• Rétention efficace des sols : aucun colmatage de la couche de drainage en gravier n’a été constaté. L’inspection a posteriori a montré que le géotextile avait retenu avec succès 99 % des particules fines de sol, tout en permettant un écoulement d’eau sans obstruction.

• Amélioration de l'efficacité du drainage : Le système de drainage latéral réduit la teneur en eau de la sous-couche de 65 % dans les 24 heures suivant de fortes pluies, éliminant ainsi l'engorgement et minimisant le risque de ramollissement de la sous-couche.

• Amélioration de la stabilité de la sous-couche : L’effet de renforcement du géotextile (réduction du déplacement du sol) a réduit le tassement de la chaussée de 80 % par rapport aux sections sans filtration géotextile, prolongeant ainsi la durée de vie de l’autoroute d’environ 10 ans.

• Économies de coûts : En évitant l'entretien du système de drainage et les réparations de la sous-couche, le projet a permis d'économiser environ 420 000 $ au cours des deux premières années d'exploitation, avec des réductions de coûts de cycle de vie à long terme de 30 % par rapport aux méthodes de filtration traditionnelles (par exemple, les tapis de paille ou le gravier non filtré).

Conclusion

Ce cas met en lumière le rôle essentiel des géotextiles non tissés dans la filtration et le drainage des couches de fondation routières. En séparant efficacement les particules de sol du matériau de drainage, le géotextile garantit un drainage performant et durable, préserve l'intégrité de la couche de fondation et offre des avantages économiques et opérationnels considérables. Il constitue un modèle reproductible pour les projets d'infrastructure dans les zones présentant des sols problématiques et des précipitations abondantes.