S'abonner à un flux RSS
 

Wikibardig:Gestion des digues : L'entretien des digues

De Wikhydro

Sommaire


Justification de l’entretien de la digue

Quelle que soit sa forme juridique (Collectivité locale, Association Syndicale, personnes privées, etc…), l'organisme qui est le propriétaire (ou le gestionnaire) des digues est pleinement responsable, des dommages qui peuvent être occasionnés par l'ouvrage et en particulier, le cas échéant, par sa rupture. Les modalités d’entretien et de vérification de toute digue et de ses organes associés (vannes, ouvrages traversants, …) font partie des éléments à décrire dans les consignes écrites de surveillance et d’entretien de l’ouvrage.

Au-delà des considérations de responsabilité et de réglementation, l'objectif de maintenir les ouvrages en bon état justifie à lui seul l'entretien régulier. Il permet en effet de freiner le vieillissement et donc d'augmenter la longévité de l’ouvrage. Des petits travaux réguliers, par exemple sur la végétation ou vis-à-vis des animaux fouisseurs, peuvent éviter des interventions lourdes de réhabilitation. Enfin, le bon entretien des ouvrages (notamment, dégagement de la végétation, maintenance des voies de service) permet leur surveillance dans de bonnes conditions.

Principes généraux.

L'entretien des digues repose sur les axes suivants :

  • la pratique régulière de la surveillance visuelle des ouvrages, de routine et postérieure aux crues ;
  • le contrôle de la végétation sur la digue elle-même, et si nécessaire sur ses abords ;
  • la lutte contre les dégâts des animaux fouisseurs ;
  • l'entretien des parties d'ouvrage et parafouilles en maçonneries, gabions, éléments métalliques, etc. ;
  • la formation et l’expérience des agents.

Ne sont pas traités dans cette page les actions à mener en cas de déformation anormale du remblai tels que les affaissements, fontis, glissements…. Ce sont des pathologies dont on recherchera au préalable les origines pour établir un projet de réhabilitation même s’il est très localisé. Il ne faut pas traiter les symptômes sans faire de diagnostic, c’est en particulier le cas de fontis consécutifs à un problème d’érosion interne.

Il est recommandé de disposer d’au moins une piste de service et, si elle n’existe pas, d’en aménager une. Cette piste a plusieurs fonctions :

  • elle permet une circulation aisée, ce qui améliore l’efficacité de la surveillance  ;
  • elle facilite l’entretien des talus qui peut alors se faire par des moyens mécaniques et en diminue donc le coût ;
  • elle permet, en cas d’indice de désordres pouvant conduire à une brèche, l’approvisionnement de matériaux (enrochements) pour faire un comblement de fortune et éviter la brèche ou limiter son agrandissement.

La chaussée de cette piste doit bien sûr être dimensionnée pour supporter le trafic qu’elle aura à subir, y compris donc un trafic de camions sur un corps de digue partiellement saturé.

La localisation idéale de cette piste est sur la crête de digue. Cependant, si le couronnement de la digue est trop étroit, la piste de service peut être localisée sur une risberme, voire en pied de talus côté val. Pour les digues neuves ou objet d’un confortement il est idéal de prévoir trois pistes de services en parallèles : une en crête et deux en pied.

La piste de service doit être régulièrement entretenue de façon à garantir sa viabilité. Cet entretien consiste essentiellement à combler les ornières, à maintenir un profil présentant un dévers vers l’extérieur pour faciliter l’évacuation des eaux de pluies et à éviter des points bas de concentration des eaux susceptibles de conduire à des zones d’érosion potentielle.

Pour faciliter le repérage de toutes les observations lors des visites de surveillance et de tous les travaux d’entretien et de réparation, il est souhaitable de disposer d’un repérage par des bornes implantées en bordure de la crête de digue.

La végétation

Objectifs et principes

Le contrôle régulier de la végétation répond à un triple objectif :

  • maintenir des conditions de parfaite visibilité des talus et des pieds de digue (afin de faciliter les visites de surveillance visuelle et d'en garantir la qualité) ;
  • éviter le développement de racines (d'arbres ou d'arbustes) dans les corps de digue qui, d'une part, aggrave le risque de renard hydraulique (par le biais des conduits créés par le dépérissement des racines) et, d'autre part, déforme ou démantèle (par action mécanique) les maçonneries de pierres éventuellement présentes en surface, telles que les revêtements perreyés ;
  • éviter la présence des arbres qui, lors de leur chute par l’action de l’eau ou du vent, peuvent emporter une partie de la digue ;
  • dissuader les animaux fouisseurs d'élire domicile dans la digue, en troublant leur quiétude par le passage régulier des engins et par la suppression des zones de couvert, donc d'abri potentiel.

Sur la crête, les talus de la digue ainsi que sur une bande d’au moins 5 m de part et d'autre des pieds de talus, le principe est double :

  • le maintien d'un couvert herbacé le plus ras possible ;
  • l'éradication de toute végétation ligneuse (sauf cas particulier de l'existence de gros arbres déjà installés où une étude spécifique est nécessaire).

Ces principes doivent être mis en œuvre dans le respect des contraintes foncières et environnementales locales qui peuvent constituer des situations compliquées relevant d’une approche spécifique.

Entretien des talus enherbés

Un enherbement vigoureux et bien entretenu améliore la résistance des talus à la surverse et à l’érosion par le ruissellement, le vent ou le piétinement. Le premier objet de l'entretien est, donc, d'assurer le maintien d'une couverture herbacée homogène sur les talus de la digue : si nécessaire, des techniques appropriées d'engazonnement complémentaire doivent être mises en œuvre dans les zones mal enherbées ou dégradées.

Les enherbements installés doivent faire l'objet d'un fauchage régulier, afin de préserver leur vigueur et de maintenir des bonnes conditions d'observation de la digue. La périodicité minimale est un fauchage annuel, voire plus si les conditions de visibilité de l’ouvrage se dégradent.

En appoint au fauchage, des traitements phytocides peuvent permettre, selon les produits :

  • la limitation de la croissance des herbacées afin d'espacer les fauchages ;
  • le désherbage total, pour les maçonneries ou les remblais drainants.

Cependant, ces produits ont des impacts nuisibles sur l’environnement, et notamment sur les milieux aquatiques à proximité desquels leur usage est réglementé (cf. arrêté ZNT "Zones Non Traitées" du 12/09/2006). Aussi, les traitements mécaniques ou thermiques sont à privilégier.

En fonction du retour d’expérience, le pâturage des talus, lorsque leur pente est suffisamment douce (<50 %) de préférence par des ovins et dans des conditions météorologiques ni trop sèches ni trop humides pour éviter les dégradations, est, par contre, recommandé car les traces des sabots des ruminants et la fumure naturellement apportée sont propices à la régénération de la couverture herbacée.

Élimination de la végétation ligneuse

Le fauchage régulier intégral prévient le développement d'arbres ou d'arbustes.

Pour se débarrasser d’arbustes existants, on procède classiquement à leur abattage suivi de la dévitalisation des souches (à faire à l'automne, en sève descendante), afin de tuer les sujets et éviter les rejets de souche. Là encore, les moyens mécaniques (broyage des souches et/ou extraction à la dent Becker) paraissent à privilégier par rapport aux moyens chimiques qui ne sont pas autorisés à proximité d’un cours d’eau.

Lorsqu’une digue est boisée ou présente des arbres isolés de haute tige, il est recommandé d’enlever, au moins à terme, ces arbres et arbustes. En effet, ces arbres un jour mourront et leur réseau de racines, en pourrissant, créera autant de conduits qui seront des voies potentielles d’amorces de renards hydrauliques pendant les périodes de hautes eaux.

Il faut cependant être conscient que ce phénomène de pourrissement des racines va se produire – et même s’intensifier - aussi après l’abattage des arbres. Par ailleurs, quelques arbres vont reprendre [1]. et leurs racines grandir.

Ceci implique, parallèlement, de renforcer les zones concernées en prenant en compte l’homogénéité du remblai et le niveau d’étanchéité requis de la digue ; ce qui peut se faire par l’une des solutions suivantes :

  • des remblaiements ponctuels (arbres isolés côté rivière) avec un matériau adéquat, soigneusement compacté, après abattage, dessouchage et purge ;
  • une recharge étanche sur l’ensemble du talus côté rivière, réalisée immédiatement après l’abattage (à faire suivre de l’enlèvement des souches et d’un réglage du talus) ;
  • une coupure étanche dans la digue (palplanches ou paroi au coulis) réalisée au maximum une dizaine d’années après cet abattage (le temps que les racines soient pourries).

Si aucune intervention de génie civil n’est envisageable à court terme, mieux vaut surseoir à un abattage généralisé. Un débroussaillage systématique sous et entre les arbres peut, par contre, être réalisé immédiatement et contribuera déjà à améliorer les conditions de surveillance de la digue.

L’espace boisé plus ou moins large entre berge de lit mineur et pied de digue côté fleuve doit, quant à lui, être préservé, sous réserve des éventuelles servitudes de passage et de la prise en compte de la réduction de la section hydraulique et/ou de l’entrave à l’écoulement due à la présence de cette zone boisée. Il concourt, en effet, à limiter la vitesse du courant le long de la digue et diminue donc le risque d’érosion externe du talus. Cette végétation doit cependant faire l’objet d’un entretien régulier consistant, en particulier, à abattre les arbres qui menacent de tomber dans le cours d’eau, pouvant entraîner un arrachement de la berge et des risques d’embâcles. Ces principes généraux sont à adapter aux situations particulières des rivières torrentielles dont la gestion des espaces boisés devra faire l’objet d’une étude spécifique.

  1. Ceci concerne les espèces d'arbre qui rejettent de souche comme les peupliers, les robiniers, certains chênes, etc…


Les animaux fouisseurs

Les désordres imputables aux fouisseurs

Les risques et dégradations engendrés par l'activité des fouisseurs dans les digues, ou à leur proximité immédiate, sont multiples :

  • initiation ou développement de l’érosion interne pouvant conduire à des phénomènes de renard (raccourcissement des lignes de fuite) ;
  • fuites directes (terriers traversants) ;
  • affaissements / irrégularités en crête ;
  • fragilisation au plan mécanique (berges, talus côté fleuve) ;
  • déstabilisation des maçonneries, perrés, chaussées.

Au dire des témoignages des nombreux gestionnaires français de digues qu’Irstea a pu rencontrer ces 25 dernières années, seul le blaireau a été mentionné comme étant responsable de dégâts importants sur les parties en remblai d’ouvrages hydrauliques de taille importante et régulièrement entretenus [1].

C’est ainsi incontestablement l’animal dont il faut surveiller l’apparition dans une digue. Un entretien et une surveillance adéquats des talus sont dissuasifs et permettent de détecter rapidement l’installation inopportune d’une population.

La taupe, ne creusant que des galeries superficielles, ne porte pas atteinte à la sécurité des digues. Il en est de même pour le lapin, du moins tant que l’on ne laisse pas se développer une population envahissante, susceptible de dégrader [2]. la surface des talus.

Enfin, rat musqué, ragondin et castor sont des fouisseurs aquatiques. Ils ne peuvent donc porter atteinte qu’aux digues à charge permanente ou aux tronçons de digues de protection contre les inondations situés à proximité immédiate d’une berge de cours d’eau permanent.

La réglementation sur la chasse ou sur l'élimination de ces animaux (piégeage, …) est très stricte. Aussi, les moyens dissuasifs sont toujours privilégiés.

Les moyens de lutte dissuasifs

Le fauchage ou le débroussaillage régulier, troublant la quiétude des lieux et empêchant le développement de zones de couvert, limite les risques d'installation de populations de certains fouisseurs de tempérament craintif (ex : blaireau).

La mise en place, sur les talus, de dispositifs de protection mécanique est également une solution généralement efficace mais peut être coûteuse :

  • grillage galvanisé, revêtue de terre végétale ;
  • couche de revêtement à base de matériau lourd ou résistant, tels que des enrochements jointifs.

Les moyens dissuasifs sont, dans tous les cas, à préférer aux moyens de destruction ou de capture des animaux fouisseurs. Le recours à ces derniers - dont l'effet s'avère temporaire - est à réserver aux situations graves ou urgentes.

Dispositions curatives

a) Injection de terriers

Des techniques d'injection de coulis durcissables (ciment-bentonite) ont été essayées, en action curative, pour colmater les galeries de fouisseurs, sources de fuites et de fragilisation des digues. Celles-ci se sont avérées sans grand succès : les quantités consommées furent importantes et supérieures aux prévisions mais, surtout, les dégradations ont repris, par la suite, au voisinage des terriers injectés (d'où la nécessité de prolonger une telle intervention curative par une action dissuasive). Dans l’état actuel de nos connaissances cette technique ne semble pas efficace.

Plus simplement, on peut procéder au déblaiement par moyens mécaniques du volume de digue miné par le réseau de galeries, et à la reconstitution du profil avec le matériau extrait recompacté, si sa nature et sa teneur en eau conviennent à cet usage.

b) Dispositifs d'étanchéité

Pour rétablir l'étanchéité interne d'une digue minée par des galeries de fouisseurs, les techniques suivantes sont envisageables :

  • paroi moulée ou rideau de palplanches dans l'axe de la digue ;
  • recharge étanche côté rivière.

La paroi moulée ou le rideau de palplanches, correctement dimensionnés, offrent l'avantage de régler définitivement le problème de l'étanchéité interne de la digue et ce, même si la détérioration par les terriers se poursuit après les travaux. En effet, les animaux ne pourront plus creuser des terriers, à travers les palplanches de façon évidente, mais aussi à travers la paroi moulée après prise du coulis. Par contre, de tels procédés ne contribuent pas à renforcer le talus de digue côté fleuve : ce qui peut être gênant si le développement des terriers (qui va continuer) concerne et fragilise plus spécialement cette zone. Ces techniques sont, en outre, coûteuses et peuvent avoir des impacts sur l’hydrogéologie

  1. Un cas d’incident (EISH) par terrier de castor a toutefois été recensé en novembre 2016 dans la base ARIA sur une levée de Loire (Sully-sur-Loire).
  2. C’est surtout pour les digues à charge temporaire (protection contre les crues) que de telles dégradations sont potentiellement gênantes : des terriers de lapins creusés, en nombre et à sec, sur le talus côté cours d’eau de la digue, favorisent, en effet, l’imbibition des premiers décimètres du parement lors de la crue, ce qui peut le rendre instable à la décrue.


L’entretien des talus en enrochements

Le tableau suivant présente les dégradations, causes et réparations envisageables des talus en enrochements (liste non limitative) :


Dégradation Causes probables Réparation envisageable
Déchirure du géotextile Résistance insuffisante du géotextile Dégager l’enrochement et le géotextile sur la partie dégradée, enlever les aspérités de la couche sous-jacente, mettre un nouveau géotextile plus résistant (géotextile anti-poinçonnant), avec recouvrement de 0,5 m minimum sur le géotextile laissé en place, et reposer les enrochements
Aspérités de la couche sous-jacente
Blessures du géotextile lors de la pose des enrochements
Trous d’animaux Idem ci-dessus et ajouter un grillage
Dégradation physico-chimique du géotextile Géotextile exposé directement au rayonnement solaire Idem ci-dessus. Veiller à bien assurer la « fermeture » de la couche d’enrochements pour éviter le rayonnement solaire direct sur le géotextile ou protection du géotextile par couche granulaire
Dégradation des enrochements Pierres friables, nature géologique inadaptée Réparation ponctuelle ou réfection complète de la couche d’enrochement selon l’ampleur du problème
Enrochements glissés Sabot de pied sous-dimensionné Engraisser le sabot de pied. Compléter la couche d’enrochements en tête du talus à protéger
Pente trop forte Engraisser la couche d’enrochements (en élargissant également le sabot) de façon à adoucir la pente (si compatibilité avec la réduction de section induite).
Augmenter la stabilité des enrochements en les liant avec du béton ou mortier (enrochements maçonnés)
Enrochements emportés Taille insuffisante des enrochements, épaisseur insuffisante de la couche Diagnostic approfondi et redimensionnement de la protection.

Dégradations, causes probables et réparations envisageables des enrochements en milieu fluvial [Mériaux et al, 2004].

L’entretien des perrés maçonnés

Trois mécanismes principaux peuvent être à l’origine de la dégradation d’un perré de protection du talus côté rivière :

  • l’altération des moellons de qualité insuffisante à l’origine ;
  • l’altération des joints de mortier assurant la liaison entre les moellons (avec action aggravante de la végétation) ;
  • le déchaussement du pied du perré.

L’altération des moellons n’est réparable que par remplacement des moellons concernés. Les nouveaux moellons doivent être de pierre dure, propre, dense et insensible à l’immersion. Leur forme doit s’adapter au mieux à celle des vides à combler.

L’altération des joints de mortier est inéluctable avec le temps selon un scénario habituel : dégradation du mortier par des mécanismes physico-chimiques, colonisation par la végétation dans les interstices, déchaussement du moellon. Il est donc nécessaire de prévoir une réfection périodique des joints de perrés (tous les 30 à 50 ans si le perré a été correctement réalisé et entretenu) consistant à enlever tous les joints anciens jusqu’à une profondeur minimale de 5 à 6 cm, puis à nettoyer le fond de joint à l'air ou à l'eau sous pression, et enfin à refaire le joint, lissé en creux par rapport aux moellons. Le perré n’ayant pas, en général, une fonction d’étanchéité, il faut, pour préserver sa stabilité à la décrue, réaliser des joints non continus, laissant des interstices pour la dissipation d’éventuelles sous-pressions. Ces discontinuités seront de taille limitée pour éviter le risque de décollement.

Le déchaussement du pied de perrés est constaté à proximité de rivières ou plages dont la tendance est à l’incision. La technique de réparation consiste à refaire un ouvrage parafouille (souvent en palplanches) et à reconstituer, en maçonnerie, la butée de pied du perré sur l’ouvrage parafouille.


Les ouvrages parafouilles

Dans la plupart des cas les désordres constatés sur les ouvrages parafouilles sont des désordres graves qui ne relèvent pas à proprement parler de l’entretien mais plutôt de réparations qui nécessitent une étude préalable par un spécialiste.

Pieux en bois

Le plus souvent, les ouvrages parafouilles, lorsqu’ils existent, sont constitués de pieux en bois. Tant que ces pieux restent constamment immergés, ils ont une excellente durabilité. Dans le cas contraire, leur vieillissement est fortement accéléré, notamment en cas d’alternance « humide-sèche ». Le bois pourrit, se casse ou se délite.

L’intervention, qui ne ressort plus du simple entretien, consiste à refaire le parafouille, le plus souvent en palplanches métalliques. Une réfection par des pieux en bois est également envisageable, à condition d’abaisser la tête des pieux (pour qu’ils soient toujours immergés), de choisir de bonnes espèces (châtaignier, chêne, azobé, …). Dans tous les cas, cette intervention doit être précédée d’une phase d’études avec diagnostic des dégradations et de leurs causes, choix des techniques de réparation et projet détaillé.

Palplanches

Le principal phénomène de vieillissement est la rouille mais dans certains cas le rideau de palplanches peut présenter des déformations notables. Lorsque la corrosion est importante des mesures d’épaisseur résiduelle doivent être réalisées et dans tous les cas une étude approfondie doit être réalisée par un spécialiste.

Autres types

Dans certains cas, les parafouilles sont constitués de gabions ; les causes de désordre sont principalement la rupture des fils. Les réparations seront adaptées selon qu’il s’agisse d’une rupture localisée accidentelle (doublement des fils concernés) ou de ruptures généralisées notamment par corrosion qui nécessitent de remplacer la nappe de grillage (par doublement de la nappe).

Si un parafouille, constitué d’enrochements ou de gabions formant la butée de pied, présente des mouvements ou des déformations, il y a lieu de rechercher les phénomènes qui sont la cause du désordre avant d’entreprendre toute intervention, ce qui peut dans certains cas conduire à une expertise morphologique et hydraulique du tronçon.

Rappel des liens associés à cette page :

Références :

MERIAUX P., ROYET R. et FOLTON C. (2004). Surveillance, entretien et diagnostic des digues de protection contre les inondations, Cemagref éditions, 134 p. + annexes.

Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie (MEDDE), 2015. Référentiel technique digues maritimes et fluviales, 190 p. Le téléchargement est disponible ici.

TOURMENT, R., BEULLAC, B., (coord.), 2019, Inondations : analyse de risque des systèmes de protection – Application aux études de dangers. Editions Lavoisier, 2019.


Image-retour-Visite Guidée.png Pour revenir au menu « Visite guidée »


Pour plus d'information sur l'auteur : Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR


Le créateur de cet article est Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR
Note : d'autres personnes peuvent avoir contribué au contenu de cet article, [Consultez l'historique].

  • Pour d'autres articles de cet auteur, voir ici.
  • Pour un aperçu des contributions de cet auteur, voir ici.
Outils personnels