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Revêtement perméable (HU)

De Wikhydro

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Traduction anglaise : Permeable pavement

Dernière mise à jour : 02/05/2025

En hydrologie urbaine, on désigne par revêtement perméable un revêtement composé de matériaux rapportés, naturels ou artificiels, utilisé pour recouvrir une surface urbaine aménagée, et qui offre de bonnes conditions de confort aux usagers pendant les périodes pluvieuses (évacuation rapide de l'eau, stabilité du sol, absence de boues, etc.), tout en infiltrant l'eau à travers sa structure.

Sommaire

Généralités

Principes et variantes

Le principe de base d'un revêtement perméable consiste à ne pas faire obstacle au passage de l'eau, mais en utilisant un matériau qui n'offre pas (ou très peu) de capacité de stockage. Si la capacité d'infiltration (du matériau lui-même ou du sol support) est insuffisante, le stockage de l'eau s'effectue donc en surface (figure 1).


Figure 1 : Schéma de principe d'un revêtement perméable.

Dans la plupart des cas, c'est le sol support qui limite la capacité d'infiltration. Pour éviter des stagnations trop longues en surface, les solutions de ce type sont donc réservées aux endroits où la capacité d'infiltration du sol de surface est suffisante. Cependant, comme le facteur de charge est généralement égal à 1 (la surface est simplement auto-drainante), beaucoup de sols urbains rentrent dans ce cadre. A titre indicatif, une capacité d'infiltration de 10-5 m3/m2/s permet d'infiltrer sans stagnation une pluie de l'ordre de 40 mm/h.

Nota : Il est également possible d'utiliser un revêtement perméable pour alimenter une structure réservoir sous-jacente (voir § "Utilisation des revêtements perméables" et figure 6) ; ceci est même souhaitable quand la capacité d’infiltration du sol est très faible ; ce cas est traité à l'article structure réservoir.

Il existe un grand nombre de types de revêtements perméables, utilisables sur la plupart des surfaces urbaines. Ces revêtements peuvent être répartis en deux grandes familles : les revêtements poreux et les revêtements à perméabilité d'assemblage.

Revêtements poreux

Les revêtements poreux sont constitués de matériaux ayant un grand nombre de pores communicants, de taille suffisante pour permettre l'écoulement rapide de l'eau sous l'effet de la gravité.

La solution la plus simple et la plus économique consiste à utiliser un matériau bon marché et très perméable : gravier, sable, mélange terre-pierre, etc. La stabilité de ces matériaux peut être renforcée en les structurant par des dalles alvéolaires en métal, en béton ou en plastique qui présentent une bonne résistance à la compression. Certains matériaux de ce type peuvent également être enherbées (figure 2).


Figure 2 : Exemple de sol enherbé renforcé utilisé sur des places de stationnement ; Crédit photo Bernard Chocat.

Une autre solution consiste à utiliser des matériaux rigides constitués de granulats liés, soit par du bitume (enrobé drainant), soit par du ciment (béton drainant), soit par des résines dont certaines sont exemptes d’hydrocarbures. Les enrobés sont toujours coulés en place. Les bétons drainants peuvent être coulés en place ou se présenter sous la forme de pavés poreux préfabriqués. Cette solution permet d'accueillir toutes les formes de trafics routiers faibles à modérés. Pour les trafics plus conséquents, un examen particulier doit être effectué.

Revêtements à perméabilité d'assemblage

Les revêtements à perméabilité d'assemblage sont constitués d'éléments préfabriqués dans un matériau imperméable (pavés ou dalles en béton : figure 3, platelages en bois : figure 4, etc.) mais dont la forme et/ou le mode de pose est prévue pour qu'il existe des réservations permettant le passage de l'eau. Ces réservations peuvent être faites au niveau des joints entre les éléments ou à l'intérieur même des éléments (dalles perforées). Il s'agit dans ce dernier cas d'une solution intermédiaire entre une perméabilité d'assemblage et un renforcement de matériaux perméables.


Figure 3 : Exemple de pavés poreux à perméabilité de joint ; Crédit photo Bernard Chocat.


Figure 4 : Exemple de platelage en bois ; Crédit photo Bernard Chocat.

Utilisation des revêtements perméables

De par leur nature les revêtements perméables peuvent être mis en œuvre sur tous les espaces extérieurs : voiries, places, parking, pistes cyclables, cheminements piétons, etc.

Ils peuvent être utilisés seuls (figure 5) ou pour alimenter une structure réservoir sous-jacente (figure 6), comme par exemple dans le cas d'une chaussée à structure réservoir.

Il est préférable de réserver le terme revêtement perméable aux cas où le revêtement est utilisé seul et de parler de structure réservoir drainante (ou poreuse) lorsque que le revêtement perméable alimente une structure réservoir, en particulier lorsque cette structure est drainée et ne se vidange pas exclusivement par exfiltration vers le sol profond.

Le sol sous-jacent est cependant généralement adapté pour améliorer la stabilité et/ou la capacité d'infiltration (voir § "Conception").


Figure 5 : Revêtement perméable sans structure réservoir sous-jacente ; l'évacuation de l'eau se fait par infiltration profonde dans le sol et/ou par évapotranspiration.


Figure 6 : Revêtement perméable alimentant une structure réservoir sous-jacente ; l'évacuation de l'eau se fait par infiltration profonde dans le sol et/ou latéralement par des drains.

Historique

Les revêtements perméables constituent la solution la plus "naturelle" pour gérer les eaux pluviales. Ils ne nécessitent en effet aucun ouvrage spécifique dédié à cette fonction. De ce fait ils ont sans doute constitué la solution de base dès l'origine des villes, du moins partout où elle était possible. La révolution hygiéniste va provoquer un total changement de paradigme. Accusée de permettre le développement des miasmes responsables des maladies, l'eau ne doit plus rentrer dans le sol. Plus encore, pour empêcher les miasmes de sortir, il faut mettre une peau à la ville (voir La ville et son assainissement (HU)). Cette doctrine va contribuer à l'imperméabilisation de plus en plus généralisée du sol des villes.

Dans les pays dits développés, il faudra attendre les années 1970 pour que cette solution commence à réapparaître (STU, 1982).

Les premières solutions mises en œuvre ont probablement été les parkings végétalisés renforcés par des dalles alvéolaires en plastique (dalles "evergreen").

Les premiers revêtements poreux à base de liants bitumineux ou de béton existaient déjà pour des espaces spécifiques (terrains de sport d'extérieur) (voir Revêtement poreux (HU)). Ils commencent à être mis en place de façon plus large à la fin du XXème siècle. Les liants bitumineux sont mis en place in situ, principalement sur des chaussées poreuses ou des chaussées drainantes. Les bétons poreux sont dans un premier temps utilisés sous la forme de pavés préfabriqués, plus faciles à réaliser de façon homogène. Au début du XXIème siècle les industriels commencent également à développer des bétons poreux susceptibles d'être coulés en place, ainsi qu'une très large gamme de pavés à porosité de joint.

Ces différents produits font aujourd'hui l'objet d'un référentiel technique édité par le CERIB (Faleyeux, 2017) qui précise leurs conditions d'utilisation.

Fonctions et cobénéfices

Les voiries, parkings, pistes cyclables, cheminements piétonniers, etc., représentent une très grande part des surfaces traditionnellement imperméabilisées. Les recouvrir d'un revêtement perméable à la place du revêtement imperméable usuel constitue donc un levier puissant pour mieux gérer localement les flux d'eau pluviale et désimperméabiliser la ville avec tous les bénéfices associés :

  • limiter les risques d'inondation ;
  • réalimenter les nappes et mieux gérer la ressource en eau ;
  • lutter contre les ilots de chaleur urbains.

De plus cette solution présente différents avantages et cobénéfices spécifiques :

  • Limiter les risques de pollution du sol et de la nappe du fait, d'une part de la collecte à la source (sans aucun ruissellement en surface et avec un facteur de charge très faible), et d'autre part de la filtration à travers le revêtement.
  • Être économique et adaptative : les techniques possibles sont suffisamment variées pour que l'on puisse trouver une solution adaptée quelle que soit le type de surface et la nature des circulations qu'elle va recevoir.
  • Être favorable à la biodiversité : les revêtements perméables s'ils sont aménagés de manière "semi-naturelle", c’est-à-dire avec des matériaux dont les caractéristiques physiques permettent de reconstituer les différentes fonctions du sol, présentent également un certain intérêt écologique et sont susceptibles de servir de support à une flore et, dans une certaine mesure à une faune diversifiée (https://www.biodiversiteetbati.fr).

Conception générale

Ce type de solution suppose que le ruissellement en surface soit faible pour permettre à l'eau de s'infiltrer au plus près de l'endroit où elle rejoint le sol. Il est donc préférable que la surface soit la plus plate et la plus rugueuse possible pour limiter la vitesse d'écoulement.

La conception d'un revêtement perméable dépend principalement du trafic auquel il est soumis. Dans tous les cas on retrouve les couches habituelles des chaussées avec des épaisseurs et des résistances mécaniques qui doivent être adaptées aux charges. Par exemple dans le cas d'une structure de chaussée supportant des pavés ou des dalles perméables, on retrouve les éléments suivants (figure 7) :

  • une couche de pose de 3 à 5 cm, généralement en sable ou en gravillons ;
  • un géotextile anti-contaminant pour séparer les couches (non obligatoire) ;
  • une couche de fondation en fonction de la charge (et éventuellement une couche de forme servant de sous-fondation).


Figure 7 : Coupe type d'une structure supportant des pavés ou des dalles perméables ; Source : Guide bâtiment durable - Bruxelles.

Il existe un grand nombre de guides (généralement fournis par les industriels) en fonction du produit perméable utilisé et des fonctions assurées par la surface. Voir par exemple le guide de l'OFB (2014) pour les parkings naturels.

Réalisation / impacts négatifs potentiels et précautions à prendre

Différents risques associés aux revêtement perméables sont souvent mis en avant. La plupart d'entre eux ne sont pas vraiment gênants comme le montrent les paragraphes suivants qui reprennent les conclusions de la fiche "le vrai du faux" sur les revêtements poreux (GRAIE, 2014) :

Risque de pollution chronique des sols et des nappes par les polluants transportés par les eaux qui s’infiltrent à travers le revêtement

Le risque de pollution chronique des sols et des nappes par l’infiltration directe des eaux de ruissellement d’un parking ou d’une voirie tertiaire à travers un revêtement perméable est quasiment nul. En effet, d’une part l’eau de pluie ne ruisselle pas sur le revêtement et ne se charge donc pas en polluant et d’autre part les eaux se filtrent très rapidement lors de leur transfert à travers les matériaux et le sol.

Risque de pollution par les matériaux utilisés

Un autre risque de pollution chronique est associé aux matériaux utilisés pour constituer la couche perméable (en particulier aux plastiques). Ce risque et facilement gérable en utilisant des matériaux naturels. D'une façon plus générale, comme cette solution vise explicitement la simplicité et la durabilité, il est également indispensable de s'interroger sur sa sobriété globale : sobriété en ressources utilisées mais aussi en énergie (à tous les stades : fabrication, transport, pose, devenir).

Risque de pollution accidentelle des sols et des nappes en cas d'accident

Le risque de pollution accidentelle des sols et des nappes par l’infiltration d’un polluant dangereux provenant d’un accident de la circulation ou de toute autre cause existe, mais sa fréquence est généralement rare pour la plupart des situations. Le risque doit cependant être évalué et ce type de solution ne devra pas être utilisé lorsque l’aléa (par exemple, présence fréquente de camions chargés de matières dangereuses) ou la vulnérabilité (par exemple, nappe phréatique utilisée pour la production d’eau potable) seront trop grands. Le risque est acceptable dans tous les autres cas.

Risque d’endommagement des ouvrages lié aux cycles gel-dégel associé à la présence d’eau dans l’ouvrage

Non seulement le risque d’endommagement lié aux cycles gel-dégel associé à la présence d’eau dans l’ouvrage est très faible, mais les revêtements de ce type résistent mieux aux cycles gel-dégel que les revêtements traditionnels, d'une part parce qu'ils sont conçus pour évacuer rapidement l'eau et, d'autre part, parce que la grande porosité des matériaux utilisés dans les couches de base et ou de fondation permet l’expansion sans dommage d'une éventuelle glace formée.

Risque de colmatage de la couche perméable

Les capacités d'infiltration initiales des revêtements perméables sont plusieurs milliers de fois supérieures à celles nécessaires pour infiltrer les pluies les plus intenses. Même si leur colmatage progressif est une réalité (d'ailleurs associée à l’efficacité de dépollution de ces ouvrages), ce phénomène pose donc rarement de réels problèmes. De plus il peut être contrôlé par un entretien régulier et des interventions spécifiques en cas de nécessité.

Vie de l’ouvrage

Difficultés de nettoyage

Les revêtements en sable ou en graviers sont effectivement difficiles à nettoyer. Concernant les autres revêtements perméables, même si l’aspiration à sec est plus efficace pour prévenir leur colmatage, aucune étude n’a mis en évidence le fait que ce phénomène était accéléré par les procédés de balayage humide. La plupart des revêtements perméables peuvent donc être nettoyés avec les mêmes procédés que les revêtements traditionnels.

Difficulté à assurer la viabilité hivernale

La viabilité hivernale peut parfaitement être assurée avec des revêtements perméables. Un surcoût est cependant à prévoir si l’on souhaite continuer à utiliser des sels de déneigement ; mais à l’opposé, utiliser ce type de revêtement peut permettre d’initier une réflexion sur les pratiques de viabilisation hivernale.

Bibliographie :

Pour en savoir plus :

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