Stabilité des talus : 2. Déblais et remblais

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t>) Surface piézometnquelprofondeur des éperons — I
Fig. 21. — Étude théorique des éperons drainants à l'aide des
hypothèses de Dupuit.
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On remarque que pour la valeur —=1/2, le rabattement
peut être estimé satisfaisant, puisque près du 3/4 du débit
est capte par le drain, pour — = 1, on arrive à près de 95%.
La figure 21 schématise la surface de l'écoulement dans
deux cas. On retiendra, d'une manière générale, que
l'espacement des éperons doit être au plus égale au double
de leur profondeur.
Drains subhorizontaux
Ce sont des tubes crépines, placés à l'intérieur de forages
horizontaux (fig. 22). Ils servent donc à drainer le talus
dans sa masse, puisque leur longueur peut atteindre et
même dépasser 100 m. Il est difficile de connaître la forme
exacte de la nappe rabattue, et donc de donner une théorie
pour dimensionner un tel système drainant. Cependant,
pour le cas où l'infiltration est la principale alimentation
de la nappe, et si le substratum est à l'infini, on peut
appliquer la théorie des lignes de puits. Cette théorie
montre qu'une ligne de puits est équivalente à une tranchée
drainante, et que le caractère ponctuel des puits
entraîne une perte de charge complémentaire importante.
Soit à leur écartement, q l'infiltration par mètre et d la
hauteur au-dessus des drains à laquelle se stabilise la
nappe. Chaque drain doit débiter Q = aq.
On applique la formule du rabattement d'une lignede puits
parallèle à une ligne de source, en constatant que le
rabattement entre l'alimentation (surface de la nappe
libre) et le puits est précisément égal à d (G. Schneebeli,
1966). On a donc :
soit :
2 TTK \ a a /
Le rayon des drains subhorizontaux est pratiquement
constant, et de l'ordre de 50 mm. On ne peut donc jouer
que sur leur espacement. Celui-ci doit rester faible, si l'on
ne veut pas augmenter considérablement les pertes de
charge au niveau des drains et en conséquence diminuer
l'efficacité du drainage. Il faut aussi noter que les tubes
utilisés sont peu crépines (quelques %), ce qui augmente
encore ces pertes. On peut à partir de cette formule choisir
l'espacement des drains. Mais on peut aussi remarquer la
parfaite analogie des drains dans ces conditions avec des
pointes filtrantes. Dans ce cas, on sait que l'espacement
doit rester faible, inférieur à 5 m, et le plus souvent de
l'ordre de quelques mètres. Cet ordre de grandeur paraît
correct. Pour le préciser, on dispose d'abaques (fig. 23).
Pour l'alimentation arrière, le problème est plus complexe
(V. I. Aravin, S. N. Numerov, 1965). Si on assimile le
drain à un plan drainant, la longueur théorique devrait être
faible. En effet, il est facile de démontrer que le cas le plus
défavorable est celui où le substratum imperméable est au
niveau du drain. Le réseau d'écoulement est représenté
sur la figure 24, il est constitué de paraboles homofocales
et la surface libre a pour équation :
q : débit de la nappe.
X
= K
2c7
h ~
La zone drainante a pour longueur x = i~rz •