Réseaux d'assainissement - assainissement durable

Les ÉDITIONs DU cerib
Réseaux d’assainissement :
gestion patrimoniale
et tuyau en béton
PRODUITS
SYSTÈMES
108.E

ISSN 0249-6224
LM/MA EAN 9782857552017
PO 103 / Produits - Systèmes
Réseaux
d’assainissement :
gestion patrimoniale
et tuyaux en béton
Réf. 108.E
septembre 2007
par
Lionel MONFRONT

Avant-propos
Ce rapport est articulé en deux parties :
− la première partie est destinée au lecteur qui souhaite apprécier très rapidement si l'étude évoquée
le concerne, et donc si les méthodes proposées ou si les résultats indiqués sont directement
utilisables pour son entreprise ;
− la deuxième partie de ce document est plus technique ; on y trouvera donc tout ce qui intéresse
directement les techniciens de notre industrie.
© CERIB – 28 Épernon
108.E – septembre 2007 - ISSN 0249-6224 – EAN 9782857552017
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représentation ou reproduction intégrale, ou partielle, faite sans le consentement
de l’auteur ou de ses ayants droit ou ayants cause, est illicite » (alinéa 1 er de
l’article 40).
Cette représentation ou reproduction, par quelque procédé que ce soit,
constituerait donc une contrefaçon sanctionnée par les articles 425 et suivants du
Code pénal.

SOMMAIRE
Résumé.................................................................................................................. 5
1. Synthèse de l’étude........................................................................................ 7
1.1. Gestion patrimoniale et management intégré des réseaux d’assainissement 7
1.2. Modèles de dégradation des réseaux d’assainissement................................. 8
1.3. Principes et méthodes d’évaluation des performances des réseaux
d’assainissement ................................................................................................ 9
1.4. Analyse des méthodes d’évaluation des performances appliquées
aux réseaux d’assainissement en béton........................................................... 10
2. Dossier de recherche..................................................................................... 11
Introduction ................................................................................................................ 11
2.1. Gestion patrimoniale et management intégré des réseaux d’assainissement 12
2.1.1. État et valeur du patrimoine, amortissement et durées de vie ............................ 12
2.1.2. L’apport du management intégré des réseaux d’assainissement.......................... 17
2.2. Modèles de dégradation des réseaux d’assainissement ................................ 18
2.2.1. Modèles déterministes ........................................................................................... 19
2.2.2. Modèles empiriques ............................................................................................... 19
2.2.3. Résultats d’études patrimoniales de réseaux d’assainissement : approche
mono paramétrique ................................................................................................ 25
2.2.4. Résultats d’études patrimoniales de réseaux d’assainissement : approche
multiparamétrique .................................................................................................. 41
2.2.5. Analyse des résultats d’études patrimoniales de réseaux d’assainissement........ 45
2.3. Principes et méthodes d’évaluation des performances des réseaux
d’assainissement ................................................................................................ 46
2.3.1. Évaluation de l’impact de défaillances des réseaux d’assainissement.................. 46
2.3.2. Méthodes de diagnostic et d’évaluation des réseaux d’assainissement ............... 49
2.4. Analyse des méthodes d’évaluation des performances appliquées
aux réseaux d’assainissement en béton........................................................... 56
2.4.1. Prise en compte de la fissuration dans les tuyaux en béton.................................. 57
2.4.2. Prise en compte de l’infiltration dans les tuyaux en béton ..................................... 59
2.4.3. Corrosion ................................................................................................................ 63
2.4.4. Abrasion ................................................................................................................. 65
2.5. Conclusion........................................................................................................... 66
2.6. Bibliographie ....................................................................................................... 68
Annexe 1 – Défauts applicables aux tuyaux en béton dans une approche
pathognomonique ................................................................................. 71

Résumé
Dans le cadre du management intégré des réseaux d’assainissement, des outils de
gestion patrimoniale des réseaux, de suivi de leur fonctionnement et d’aide à la
décision en matière d’entretien, de réhabilitation ou de renouvellement sont
développés. Ces outils permettront, à terme, d’évaluer les performances de réseaux
par types et de juger l’aptitude à l’emploi des canalisations en fonction de leurs
matériaux constitutifs.
Cette étude présente des principes et des méthodes d’évaluation des réseaux
d’assainissement destinés à approcher l’évolution de leur comportement dans le
temps. Elle identifie des modèles de dégradation des réseaux d’assainissement. Elle
présente et analyse les résultats d’études patrimoniales.
Elle analyse les modèles d’évaluation des réseaux d’assainissement et les processus
identifiés de perte de performance appliqués aux tuyaux en béton.
Les axes à approfondir pour une prise en compte adaptée des tuyaux en béton dans
les méthodes d’évaluation des réseaux d’assainissement sont identifiés.
Summary
Within the framework of integrated management of sewer networks, asset
management tools (which includes, operational follow-up, decision making assistance
in terms of maintenance, rehabilitation or renewal), are being developed.
In the long term, these tools will make it possible to evaluate the performance of
sewer networks by type, and also to analyse the serviceability of sewer and drainage
infrastructures according to their constitutive materials.
This study presents theories and methods of evaluation of sewer systems that are
intended to give an understanding of their behaviour. Whilst models of degradation
of sewer networks are identified, results from asset studies are also analysed.
Another aspect of this study discusses sewer network evaluation models and loss of
performance processes that have been identified are then applied to concrete pipes.
This study also presents the specific areas to be researched further in relation to the
sewer network methods of evaluation, specifically adapted to concrete pipelines.
- 5 -

1. Synthèse de l’étude
Dans le cadre du management intégré des réseaux
d’assainissement, des outils de gestion patrimoniale des réseaux,
de suivi de leur fonctionnement et d’aide à la décision en matière
d’entretien, de réhabilitation ou de renouvellement sont
développés. Ces outils permettront à terme d’évaluer les
performances de réseaux par types et, par exemple, de juger
l’aptitude à l’emploi des produits en fonction des matériaux
constitutifs des canalisations.
Ces outils sont basés généralement sur le recensement
d’informations factuelles (caractéristiques réseaux, performances
constatées, défauts identifiés, incidents…). Toutefois, le choix de
certaines données dépend de la nature des produits et de leur
comportement supposé (par exemple : fissuration, érosion, attaque
de paroi…).
Ces outils ayant une fonction d’aide à la décision en matière de
gestion patrimoniale, ils intègrent des modèles de dégradations
(causes possibles pour une observation donnée, évolution
possible dans le temps), qui prennent en compte, lorsque c’est
pertinent, la nature des produits et notamment des tuyaux.
Cette étude comprend deux parties et a pour objet :
‣ 1 re partie
- d’identifier les modèles de dégradation des réseaux
d’assainissement et de présenter et analyser les résultats
d’études patrimoniales réalisées ;
- de présenter les principes et méthodes d’évaluation des
réseaux d’assainissement et leurs conséquences en terme de
gestion patrimoniale et d’appréciation de l’aptitude à l’emploi de
différents types de canalisations ;
- d’analyser les modèles d’évaluation des réseaux
d’assainissement et les processus identifiés de perte de
performance appliqués aux tuyaux en béton ;
‣ 2 e partie
- d’évaluer la pertinence de ces modèles aux produits en béton
de réseaux existants, dans des agglomérations ou un syndicat
d’assainissement, et connaître les résultats concrets en terme
de performance des produits en béton.
Ce rapport concerne la première partie de l’étude. Il ne traite pas
des ouvrages de visite ou d’inspection : regards et boîtes de
branchement.
1.1. Gestion
patrimoniale
et management
intégré des réseaux
d’assainissement
La connaissance des réseaux d’assainissement n’est que
partielle : elle se base sur des estimations et non sur une
connaissance exhaustive des réseaux. En France, en 2001, le
réseau collectif d’eaux usées domestiques et pluviales comprenait
environ 329 000 km de canalisations : 250 000 km destinées au
transport des eaux usées, en systèmes unitaires ou séparatifs et
79 000 km pour l’évacuation des eaux pluviales.
- 7 -

Estimé en valeur de remplacement, ceci représente un capital de
l’ordre de 76 milliards d’euros. L’âge de la majeure partie des
réseaux d’eaux usées, zones rurales et urbaines confondues, est
évalué à moins de 55 ans.
La réglementation française impose l’amortissement des réseaux
d’assainissement et propose des cadences réglementaires
d’amortissement de 50 à 60 ans pour les réseaux d’assainissement.
Toutefois, le taux de renouvellement des canalisations actuel
conduirait à des durées d’exploitation plus longues pouvant
atteindre 80 voire 100 ans.
Il est donc nécessaire, dans ce cadre, de pouvoir évaluer la durée
de vie des réseaux et prévoir l’évolution de leur état tant du point
de vue structurel qu’opérationnel ou en terme d’impact.
La gestion patrimoniale et le management intégré permettent de
bâtir des stratégies d’entretien, de réhabilitation et de
renouvellement des réseaux.
1.2. Modèles
de dégradation
des réseaux
d’assainissement
Le linéaire considérable que constitue les réseaux
d’assainissement ne permet pas leur connaissance exhaustive qui
nécessiterait des moyens très importants d’inspection. L’évaluation
de la dégradation des réseaux d’assainissement se base donc sur
une approche statistique. Ceci conduit à des modèles basés sur
une approche probabiliste qui ne permet pas de prévoir le
comportement individuel de tronçons particuliers mais d’apprécier
une probabilité de défaillance sur le réseau.
Deux types de modèles permettent de comprendre ou de simuler
la dégradation d’un réseau :
- ceux basés sur une approche déterministe identifiant les
probabilités d’état des canalisations résultant de facteurs de
vieillissement ;
- ceux basés sur une approche statistique des probabilités de
changements d’état des tronçons de canalisations traitant
empiriquement la dégradation comme un phénomène aléatoire
sans prise en compte des causes.
Les approches du vieillissement des canalisations d’assainissement
sont multiples et traduisent des priorités patrimoniales et
opérationnelles diverses :
- durées de vie des canalisations ;
- pourcentage de déficience ;
- âges médians de passage d’un état de la canalisation à un
autre ;
- proportion de canalisations se trouvant dans un état dégradé
critique ;
- pourcentages d’intervention d’urgence sur les ouvrages.
Aucune approche ne peut être considérée comme universelle
puisque chacune traduit des objectifs et des priorités définis sur la
base de l’évaluation de l’impact d’une défaillance du réseau
d’assainissement.
- 8 -

La synthèse de résultats issus d’études patrimoniales menées sur
la base de différents modèles permet de dégager des tendances :
- les canalisations posées sous les plus faibles hauteurs de
couvertures présentent le comportement le plus critique ;
- les canalisations soumises à un trafic important vieillissent plus
rapidement que les autres, surtout si les hauteurs de
couvertures sont faibles ;
- les canalisations sous voies secondaires sont moins durables
que les canalisations sous voies principales ;
- les canalisations d’eaux pluviales sont plus pérennes que les
canalisations d’eaux usées ou unitaires ;
- la durabilité des canalisations est moindre en bande littorale
maritime ;
- les conduites en béton posées à une pente comprise entre 1 et
5 % sont plus durables ;
- les canalisations de diamètres les plus faibles sont les moins
durables ;
- la période de pose (année de pose par exemple) semble un
critère plus pertinent que l’âge des canalisations pour estimer le
vieillissement des ouvrages.
Concernant les résultats des canalisations selon leur matériau
constitutif, les conduites en béton présentent de bonnes
performances tant en ce qui concerne leur durée de vie, leurs âges
médians de transition entre états de dégradation, leur pourcentage
de déficience ou le pourcentage d’intervention d’urgence sur
réseau.
1.3. Principes
et méthodes
d’évaluation
des performances
des réseaux
d’assainissement
La gestion patrimoniale des réseaux se base sur une prise en
compte plus ou moins complète des facteurs d’impact, de
dysfonctionnement, des constats des diagnostics structurels et des
observations faites sur le réseau suite à des campagnes d’inspection.
Des modèles de gestion très complets ont été initiés et continuent
d’être développés.
La méthode d’inspection la plus couramment employée est
l’inspection visuelle et télévisuelle sur laquelle se basent la plupart
des méthodes d’évaluation des réseaux. Elle présente l’avantage
de la simplicité de mise en œuvre et permet d’établir un premier
état de la conduite dans des conditions économiques.
Différentes méthodes d’évaluation ont été élaborées se basant sur
les résultats d’inspections visuelles et télévisuelles. Elles
définissent des critères de prise en compte de ces observations :
- défauts à retenir pour l’évaluation d’un tronçon de canalisation ;
- gravité et seuils de quantification des défauts ;
- combinaison des défauts multiples.
Une grande majorité de défauts retenus sont communs à l’ensemble
des méthodes mais l’appréciation de leur gravité et leur
quantification peut différer notablement. Ceci traduit des priorités
implicites données en terme d’évaluation des défauts (largeur des
fissures dans une approche plus structurelle et présence de fuite
au niveau de la fissure dans une approche plus hydraulique par
exemple) et des différences d’appréciation de la gravité des
- 9 -

défauts (une fissure longitudinale peut être considérée comme
plus grave ou non qu’une fissure circulaire selon les méthodes par
exemple).
Les systèmes de notation retenus dans les diverses méthodes
sont différents : notation linéaire, exponentielle ou priorité donnée
au pire défaut sur un tronçon sans considération des autres. Ceci
peut conduire à des conclusions différentes selon les méthodes
pour un défaut donné.
1.4. Analyse
des méthodes
d’évaluation
des performances
appliquées
aux réseaux
d’assainissement
en béton
L’analyse des méthodes d’évaluation des canalisations en béton
permet d’identifier des défauts plus fréquents ou spécifiques aux
tuyaux en béton ou aux tuyaux à base de ciment. Des modèles de
prévision de l’état des réseaux proposent des procédures de
quantification et des mécanismes d’évolution des défauts ou
dysfonctionnements des canalisations en béton. L’évaluation de la
sensibilité des produits en béton à certains paramètres (attaque
chimique et abrasion par exemple) et le niveau de criticité de
certains défauts (fissuration circulaire ou infiltration par exemple)
résulte de la combinaison d’approches paramétrées déterministes,
de la comparaison avec des avis d’experts et des premiers
résultats issus de l’expérience acquise sur quelques réseaux
d’assainissement suivis dans le cadre de politique de gestion
patrimoniale. Elle nécessite un approfondissement pour une prise
en compte adaptée des produits en béton.
La capitalisation des résultats de terrain devrait permettre de
rapprocher les prévisions des modèles de dégradations de l’état
constaté des réseaux. La pertinence des hypothèses formulées
sur la performance des canalisations en béton pourra ainsi être
évaluée.
- 10 -

2. Dossier de recherche
Introduction Dans le cadre du management intégré des réseaux
d’assainissement, des outils de gestion patrimoniale des réseaux,
de suivi de leur fonctionnement et d’aide à la décision en matière
d’entretien, de réhabilitation ou de renouvellement sont
développés. Ces outils permettront, à terme, d’évaluer les
performances de réseaux par types et, par exemple, de juger
l’aptitude à l’emploi des produits en fonction des matériaux
constitutifs des canalisations.
Ces outils sont basés généralement sur le recensement
d’informations factuelles (caractéristiques réseaux, performance
constatée, défauts identifiés, incidents…). Toutefois, le choix de
certaines données dépend de la nature des produits et de leur
comportement supposé (par exemple : fissuration, érosion, attaque
de paroi…).
Ces outils ayant une fonction d’aide à la décision en matière de
gestion patrimoniale, intègrent des modèles de dégradations
(causes possibles pour une observation donnée, évolution
possible dans le temps), qui prennent en compte, lorsque c’est
pertinent, la nature des produits et notamment des tuyaux.
Cette étude a pour objet :
- d’identifier les modèles de dégradation des réseaux
d’assainissement et de présenter et analyser les résultats
d’études patrimoniales réalisées ;
- de présenter les principes et méthodes d’évaluation des
réseaux d’assainissement et leurs conséquences en terme de
gestion patrimoniale des réseaux et d’appréciation de l’aptitude
à l’emploi de différents types de canalisations ;
- d’analyser les modèles d’évaluation des réseaux
d’assainissement, les processus identifiés de perte de
performance appliqués aux tuyaux en béton.
Cette étude ne traite pas des ouvrages de visite ou d’inspection :
regards et boîtes de branchement.
- 11 -

2.1. Gestion
patrimoniale
et management
intégré des réseaux
d’assainissement
2.1.1. État et valeur
du patrimoine,
amortissement
et durées de vie
État du patrimoine
La connaissance des réseaux d’assainissement est partielle et se
base sur des estimations et non une connaissance exhaustive des
réseaux. Il a néanmoins été évalué qu’en 2001 les réseaux d’eaux
usées, unitaires ou séparatifs, représentaient en France environ
250 000 km de canalisations alors que ceux pour l’évacuation des
eaux pluviales totalisaient 79 000 km [12][22].
Peu de données ont été établies sur ces réseaux d’eaux usées
concernant le diamètre des canalisations ou leurs matériaux
constitutifs, contrairement aux réseaux d’adduction et de
distribution d’eau qui sont mieux connus.
Une segmentation a pu être réalisée selon le type de réseaux et la
taille des communes :
Conduites
unitaires
Conduite
d’eaux
usées en
réseau
séparatif
Conduite
unitaire
au sein
d’un
réseau
mixte
Conduite
d’eaux
usées au
sein d’un
réseau
mixte
Total
< 400 hab. 3,44 % 1,67 % 0,49 % 0,46 % 6,06 %
400 à
999 hab.
1 000 à
1 999 hab.
2 000 à
3 499 hab.
3 500 à
9 999 hab.
10 000 à
19 999 hab.
20 000 à
49 999 hab.
50 000 hab.
et +
3,19 % 5,09 % 2,75 % 2,80 % 13,83 %
2,97 % 5,81 % 2,49 % 2,44 % 13,71 %
2,43 % 5,89 % 2,29 % 2,12 % 12,73 %
2,48 % 7,83 % 6,09 % 5,19 % 21,59 %
1,51 % 3,34 % 3,05 % 2,80 % 10,70 %
1,16 % 2,87 % 3,67 % 2,85 % 10,55 %
1,95 % 1,91 % 3,98 % 3,02 % 10,86 %
Total 19,13 % 34,41 % 24,81 % 21,68 % 100,03 %
Tableau 1 - Répartition du linéaire en pourcentage de canalisations d’eaux
usées selon le type de réseaux et la taille des communes
- 12 -

Ceci représente en kilomètres de canalisations :
Conduites
unitaires
Conduite
d’eaux
usées en
système
séparatif
Conduite
unitaire
au sein
d’un
système
mixte
Conduite
d’eaux
usées au
sein d’un
réseau
mixte
Total
< 400 hab. 8 600 4 175 1 225 1 150 15 150
400 à
999 hab.
1 000 à
1 999 hab.
2 000 à
3 499 hab.
3 500 à
9 999 hab.
10 000 à
19 999 hab.
20 000 à
49 999 hab.
50 000 hab.
et +
7 975 12 725 6 875 7 000 34 575
7 425 14 525 6 225 6 100 34 275
6 075 14 725 5 725 5 300 31 825
6 200 19 575 15 225 12 975 53 975
3 775 8 350 7 625 7 000 26 750
2 900 7 175 9 175 7 125 26 375
4 875 4 775 9 950 7 550 27 150
Total 47 825 86 025 62 025 54 200 250 075
Tableau 2 - Répartition du linéaire en kilomètres de canalisations d’eaux
usées selon le type de réseaux et la taille des communes
L’âge des canalisations d’eaux usées varie selon leur implantation.
En zone rurale, l’équipement en assainissement a eu lieu à partir de
1970, le réseau est donc plutôt jeune. En ce qui concerne les zones
urbaines, il est possible d’affirmer que seuls les centres-villes étaient
desservis en assainissement avant la seconde guerre mondiale et
qu’une petite majorité des communes de plus de 2 000 habitants
était desservie par une conduite d’eaux usées ou unitaires en 1961.
La majeure partie des réseaux d’eaux usées, zones rurales et
urbaines confondues, a donc moins de 55 ans [12].
Une étude a indiqué l’âge moyen des réseaux en 1999 :
Ancienneté des ouvrages
Réseaux et ouvrages associés
10 ans et moins 11 %
10 ans - 20 ans 32 %
20 ans - 30 ans 28 %
30 ans - 60 ans 19 %
Plus de 60 ans 10 %
Total 100 %
Tableau 3 - Âge moyen des réseaux d’eaux usées en 1999 [12]
Il convient toutefois de noter que la notion de réseau n’est pas
clairement précisée et que l’on ignore si les pourcentages
- 13 -

s’appliquent à des conduites ou à des « entités réseaux »
desservant une agglomération.
Estimé en valeur de remplacement, ceci représente un capital de
l’ordre de 65 à 76 milliards d’euros [12]. Cette estimation ne se
base pas sur une connaissance précise de canalisations
identifiées et recensées mais sur les hypothèses suivantes :
- l’évolution dans le temps du nombre d’habitants desservis par
une conduite d’eaux usées ;
- un ratio de 5,3 mètres de canalisations/habitant ;
- un coût variant de 258 à 305 euros/mètre de canalisation
remplacée ;
- une durée de vie de 60 ans.
Les scénarios de renouvellement des conduites estimés sont :
Période de
construction
Période de
renouvellement
Linéaire de
canalisation
en km
Coût en milliards
d’euros
Scénario
pessimiste
Scénario
optimiste
Avant 1962 avant 2022 118 600 36,17 30,6
1962 à 1967 2022 à 2027 39 900 12,17 10,29
1968 à 1974 2028 à 2034 37 800 11,53 9,75
1975 à 1981 2035 à 2041 21 800 6,65 5,62
1982 à 1989 2042 à 2049 20 800 6,34 5,37
1990 à 1998 2050 à 2058 11 100 3,39 2,86
Tableau 4 - Coûts estimés de renouvellement des canalisations d’eaux
usées en 1999 [12]
Ceci conduirait à des dépenses de renouvellement moyennes
annuelles sur la période 1998-2058 variant de 1,08 à 1,27 milliard
d’euros selon le scénario. Si l’on adoptait une durée de vie de
80 ans, les investissements nécessaires seraient ramenés à 0,8 à
0,95 milliard d’euros. Il est à noter qu’à ce jour le renouvellement
des canalisations est resté marginal [13].
Les hypothèses de durée de vie de 60 ou 80 ans sont de simples
hypothèses destinées à bâtir des scénarios. Elles ne se basent
pas sur une évaluation technique des canalisations et ne
différencient pas la durée de vie selon les diamètres, les périodes
de construction ou les matériaux constitutifs.
Dépréciation
et amortissement
des canalisations :
durées de vie utiles
et durées
de vie résiduelles
La réglementation française impose l’amortissement des réseaux
d’assainissement. Toutefois, elle laisse une grande marge de
manœuvre pour les services gérés par les collectivités. Elle
permet l’amortissement linéaire avec annuités constantes,
l’amortissement progressif avec annuités croissantes et
l’amortissement dégressif avec annuités décroissantes. L’arrêté du
12 août 1991 relatif à l’approbation des plans comptables
applicables au service public local propose des cadences
réglementaires d’amortissement de 50 à 60 ans pour les réseaux
d’assainissement auxquelles il est possible de déroger sur
justifications [33].
- 14 -

Dans le cadre des règles comptables applicables aux gouvernements
locaux australiens [1][2], des durées de dépréciation linéaire des
ouvrages ont été établies.
Elles se basent sur des durées de vie utile (« useful life ») des
canalisations définies comme la période au cours de laquelle la
canalisation rend la totalité du service que l’on attend d’elle [27].
Ces durées de vie utile sont estimées sur la base d’hypothèses
relatives à la canalisation et, notamment, sur le niveau d’usage
moyen projeté avec une maintenance convenable. Elles sont donc
fonction de la durée de vie de projet (« design life ») mais non
nécessairement la même [27].
Des durées de vie résiduelle des canalisations ont également été
définies. Elles correspondent à la durée de vie utile d’une
canalisation à partir d’une date donnée ultérieure à la date de mise
en service de la canalisation. Cette durée de vie résiduelle sera
donc inférieure ou égale à la durée de vie utile de l’ouvrage. Son
estimation dépendra du niveau de maintenance des canalisations.
Le guide d’application des règles comptables australiennes [27]
donne des durées de vie utiles indicatives pour les collecteurs
d’eaux usées distinguant les matériaux constitutifs :
Amiante ciment
Grès
PVC-U
Béton
Fonte ductile
45 ans
70 ans
70 ans
45 ans
40 ans
Tableau 5 - Durées de vie en fonctionnement indicatives selon la nature
des matériaux pour l’évaluation des canalisations eaux usées
australiennes [27]
Il est à noter que ces durées de vie en fonctionnement indicatives ne
s’appliquent pas aux canalisations d’eaux pluviales pour lesquelles
une dépréciation linéaire sur 70 à 100 ans est généralement
admise [16]. D’autres durées de vie, plus importantes, sont
également utilisées 90 à 100 ans pour les canalisations
d’assainissement d’eaux usées.
Les durées de vie utile ou résiduelle retenues pour l’amortissement
des canalisations sont de caractère comptable et ne doivent être
assimilées ni aux durées de vie structurelle des canalisations ni
aux durées de vie en fonctionnement.
Cet écart entre approche comptable et technique a été identifié :
- sur la base d’approche technique empirique, combinant
observations et avis d’experts [19] ayant établi une loi de
dégradation pour les canalisations :
- 15 -

Figure 1 - Courbe de dépréciation linéaire et courbe de dégradation
supposée de canalisations d’assainissement en béton armé [19]
- mais aussi sur la base de modélisations issues d’études
patrimoniales localisées [16] de conduites pluviales :
Figure 2 - Courbe de dépréciation linéaire et courbe de dégradation issue
de la modélisation d’un réseau d’eaux pluviales [16]
Dans les deux cas, l’amortissement linéaire sur 60 ou 80 ans semble
pessimiste techniquement et sécuritaire d’un point de vue financier.
Durées de vie
structurelles
et durée de vie
en fonctionnement
des canalisations
Les durées de vie structurelle se basent sur une évaluation
mécanique de la structure des canalisations.
Les durées de vie en fonctionnement correspondent aux périodes
pendant lesquelles le service est rendu par la canalisation : des
canalisations peuvent ne plus remplir leur fonction alors qu’elles
ne sont pas totalement dégradées structurellement [16]. Ceci est
notamment le cas lorsque des dépôts et sédimentation ou des
intrusions telles que des racines apparaissent dans les
canalisations.
La gestion patrimoniale des réseaux consiste à réévaluer
régulièrement les durées de vie utile et résiduelle projetées sur la
base des durées de vie structurelle et en fonctionnement à évaluer
à partir des constats sur ouvrages.
- 16 -

2.1.2. L’apport
du management intégré
des réseaux
d’assainissement
Principes du management
intégré des réseaux
d’assainissement
Le management intégré des réseaux est le processus permettant de
parvenir à un accord total concernant les réseaux d’évacuation et
d’assainissement existant et en projet et d’utiliser ces informations
pour développer des stratégies visant à ce que les performances
hydrauliques, environnementales, structurelles et fonctionnelles
répondent aux prescriptions de performance spécifiées en tenant
compte des conditions futures et de l’efficacité économique [32].
Ce processus comporte quatre étapes principales :
- l’investigation de tous les aspects des performances des
réseaux d’assainissement et d’évacuation ;
- l’évaluation des performances par comparaison avec les
prescriptions spécifiées et l’identification des causes de
dysfonctionnement ;
- l’élaboration d’un plan d’action ;
- la mise en œuvre de ce plan.
Investigation
Évaluation
Prescriptions de
performance
Élaboration du plan
d’action
Mise en œuvre
Figure 3 - Processus de management intégré d’un réseau
d’assainissement [32]
Ces quatre étapes qui interagissent et forment un cycle continu,
nécessitent la détermination préalable de performances et leur
prioritarisation. Selon les zones d’implantation des systèmes
d’assainissement, les priorités en terme d’impact peuvent être
différentes : par exemple, prévenir les risques d’inondation en
centre-ville ou prévenir les fuites d’effluents en zone
écologiquement sensible sont deux priorités distinctes pouvant
être requises pour différentes parties d’un même réseau.
Les prescriptions structurelles d’une canalisation d’assainissement
ne constituent qu’un des éléments de performances des réseaux
d’assainissement. Ceci explique pourquoi, en terme de gestion
patrimoniale, on considère la durée de vie en fonctionnement qui
ne peut être assimilée à la durée de vie structurelle.
À l’échelle d’un système d’assainissement, pour tenir compte des
ressources limitées d’exploitation, une prioritarisation des parties du
réseau à traiter orientera les actions à mener et leur planification :
- 17 -

Base de données d’inventaire
Évolution de l’impact
Prioritarisation
Fréquence des inspections
futures
Inspection
Réhabilitation
Évaluation de l’état
Processus de décision des
actions de réhabilitation
Figure 4 - Prioritarisation des interventions dans le management intégré
d’un réseau d’assainissement
Approche dynamique
des réseaux
d’assainissement
Le management intégré des réseaux d’assainissement est un
processus continu et dynamique :
- l’état des ouvrages évolue dans le temps du fait de leur
dégradation mais aussi des opérations d’entretien et de
maintenance qui leur sont appliquées ainsi que des réparations
et réhabilitations éventuelles ; la durée de vie n’est donc pas
une fonction systématiquement décroissante et l’évaluation des
performances doit en conséquence porter sur la dégradation
mais aussi sur l’amélioration des ouvrages ;
- la fonction des ouvrages, leur impact accepté et, donc, leurs
performances requises peuvent évoluer dans le temps.
Ceci explique pourquoi de nombreuses méthodes d’évaluation des
réseaux d’assainissement ont été développées dans le cadre d’outils
d’aide à la décision en matière de réparation et de réhabilitation.
2.2. Modèles
de dégradation
des réseaux
d’assainissement
L’important linéaire des réseaux d’assainissement ne permet pas
leur connaissance exhaustive qui nécessiterait des moyens très
importants d’inspection. L’évaluation de la dégradation des
réseaux d’assainissement se base donc sur une approche
statistique. Ceci conduit à des modèles basés sur une approche
probabiliste qui ne permet pas de prévoir le comportement
individuel de tronçons particuliers mais d’apprécier une probabilité
de défaillance sur le réseau.
Deux types de modèles permettent de comprendre ou de simuler
la dégradation d’un réseau :
- ceux basés sur une approche déterministe identifiant les
probabilités d’état des canalisations résultant de facteurs de
vieillissement ;
- 18 -

- ceux basés sur une approche statistique des probabilités de
changements d’état des tronçons de canalisations traitant
empiriquement la dégradation comme un phénomène aléatoire
sans prise en compte des causes.
2.2.1. Modèles
déterministes
Les modèles déterministes consistent à identifier les conséquences
sur les réseaux de causes identifiées telles que par exemple la
nature des sols environnants (portance du sol, type de sol,
compactage), la présence de nappe, les charges verticales
s’exerçant sur la conduite (remblai, trafic…) ou le matériau
constitutif de la canalisation. Cette approche permet de relier un
type de défaut ou un état structurel ou fonctionnel à un paramètre
identifié. Il a ainsi été déterminé la durée de vie des tuyaux en
fonction des conditions de trafic [5], le critère d’évaluation retenu
étant un pourcentage de tronçons défaillants (voir § 2.2.3).
Ce type d’approche rationnelle présente l’avantage de mettre en
œuvre les liens de cause à effet des pathologies rencontrées sur
la canalisation. Toutefois, la multiplicité des facteurs influant sur le
comportement des canalisations rend difficile l’approche d’un
paramètre unique indépendamment des autres. Un défaut pouvant
être dû à un ou plusieurs facteurs associés ou non [4].
Figure 5 - Causes possibles d’une fissure longitudinale pour un tuyau en béton armé ou fibré [4]
Ces méthodes nécessitent de définir les critères de gravité des
pathologies induites par les paramètres étudiés : type de défaut et
quantification des défauts qui peuvent conduire à leur évaluation
ou leur notation en terme de gravité.
2.2.2. Modèles
empiriques
Les modèles empiriques ne se basent pas sur les causes mais sur
les observations faites sur les canalisations. Ils consistent à
déterminer l’état des canalisations et à les classer en se référant à
des états de référence. Sur cette base, une analyse statistique
peut être effectuée afin d’identifier les paramètres influant sur la
dégradation des canalisations. Selon les méthodes d’évaluation, le
nombre d’états de référence peut varier (tableau 6).
- 19 -

Méthodes
d’évaluation
Nombre
d’états
LGAAM [27] 5
Combes, Miczevski,
Kuczera [16]
NRCC [30]
4
6
structurels
(+ 6 de
service)
Baur [8] [20] 6
SEWRAT [16] 3
Ville d’Indianapolis
[3]
ASCE Manual of
existing sewer
evaluation and
réhabilitation [35]
Ville d’Edmonton
[35]
ATV M 149 [7] 5
VSA [6] 5
Seine-Saint-Denis
[26]
Burgess [14] 5
5
5
Description des états
• Proche des conditions parfaites.
• Quelques détériorations superficielles.
• Détérioration sérieuse nécessitant une maintenance substantielle.
• Niveau de détérioration affectant la structure de l’investissement,
nécessitant une reconstruction majeure ou une remise à neuf.
• Détérioration rendant l’investissement hors service.
• Proche des conditions parfaites.
• Quelques réparations superficielles.
• Détérioration sérieuse nécessitant une maintenance substantielle.
• Niveau de détérioration affectant la structure de l’investissement,
nécessitant une reconstruction majeure ou une remise à neuf.
• Ruine ou rupture imminente.
• En mauvaise condition, risque structurel élevé.
• En mauvaise condition, risque structurel modéré.
• En condition satisfaisante, risque structurel minimal.
• Bonne condition.
• Excellente condition.
• De l’état neuf à une canalisation ne rendant plus le service requis ou à l’état
de ruine.
• Caractérisation en terme de coût d’intervention annuel :
- état 3 : 20 DM/an/ml ;
- état 2 : 75 DM/an/m ;
- état 1 : 130 DM/an/m.
DM : Deustch Mark
• Bon
• Acceptable
• Modéré
• Mauvais
• Critique
• Effondrement ou effondrement imminent.
• Effondrement probable dans un avenir prévisible.
• Effondrement improbable dans un futur proche, détérioration probable
• Risque minimal d’effondrement à court terme mais possibilité de
détérioration future.
• (bon état)
5 • Basés sur une classification des défauts observés par inspection visuelle.
4
• Pas de traitement nécessaire.
• Réhabilitation à long terme.
• Réhabilitation à moyen terme.
• Réhabilitation à court terme.
• Réhabilitation immédiate.
• Aucun dommage n’a été constaté.
• Défauts structurels et dommages n’affectant pas de façon significative
l’étanchéité, l’hydraulique ou la résistance mécanique : aptitude du réseau à
long terme.
• Défauts structurels et dommages affectant l’étanchéité, l’hydraulique ou la
résistance mécanique : les réseaux doivent être traités à moyen terme 3 à 5
ans.
• Endommagements structurels qui ne permettent plus de garantir la sécurité
structurelle, l’hydraulique ou l’étanchéité : les réseaux doivent être traités
dans les 1 ou 2 ans, d’éventuelles mesures d’urgence doivent être
examinées.
• Canalisation ruinée ou sur le point de l’être : les réseaux doivent être traités
d’urgence à court terme, des réparations d’urgence peuvent être prises pour
prévenir des dégradations ultérieures.
• Établis sur la base des actions à entreprendre :
- surveillance ;
- action préventive ;
- action curative ;
- mesures conservatoires.
• Neuf/complètement réhabilité.
• Détérioration mineure.
• Détérioration modérée.
• Détérioration significative.
• Possible ruine imminente.
Tableau 6 - États de référence des canalisations selon plusieurs méthodes d’évaluation
- 20 -

Le nombre d’états retenus dépend de :
- l’approche globale de la performance intégrant performance
structurelle et de service [16] [27] ou au contraire les dissociant
[30] ;
- la taille de l’échantillon retenu pour évaluer le patrimoine ;
- la nature des canalisations : pour les canalisations d’eau
pluviales, Combes, Miczevski, Kuczera [16] considèrent inutile
car jamais rencontré l’état retenu par le LGAAM [27]
« détérioration rendant l’investissement hors service » jugeant
qu’une canalisation pluviale même très endommagée
structurellement peut encore transporter l’eau.
Figure 6 - Tuyau extrêmement endommagé pouvant encore transporter
des eaux pluviales [16]
Ces états des canalisations sont déterminés de manière globale
pour estimer :
- un état intrinsèque de la canalisation [10] ;
- un coût estimé de travaux à réaliser [8][20] ;
- l’urgence à entreprendre des travaux de réhabilitation [10] ;
- ou permettre l’évaluation de la durée de vie résiduelle de
l’ouvrage [27].
Le plus souvent, ils se basent sur des types de défauts, leur
quantification, leur mode d’évaluation ou leur notation en terme de
gravité ; cette approche est commune aux méthodes
déterministes. Les conditions de fonctionnement et de service ou
l’impact de l’état des canalisations sont également pris en compte
dans certains modèles (modèle ATV M 149 [7]).
Le tableau ci-dessous montre la disparité des approches de
différentes méthodes d’évaluation des canalisations
d’assainissement [3].
- 21 -

État
structurel
Importance donnée à
État
hydraulique
Facteurs
externes
Facteurs
additionnels
Méthodes de
prioritarisation
Éléments de base
Méthode
d’inspection
Type de
réseau
WRc
Haute
Moyenne -
Haute
Faible
Aucun
Priorité au pire
défaut
Essentiellement
inspection
télévisée
Tous
SSMS
Haute
Moyenne -
Haute
Faible
Aucun
Optimisation du
cycle de vie
Essentiellement
inspection
télévisée
Tous
NRC
Haute
Moyenne -
Haute
Moyenne -
Haute
Localisation
Profondeur
Sol
Tuyau
Diamètre
Fonctionnalité
Priorité au pire
défaut
Rupture
Probabilité
d’impact
Toutes
Grands
diamètres
(> 1 200)
Ville
d’Indianapolis
Haute Moyenne Moyenne
Profondeur
Localisation
Sol
Nappe
phréatique
Priorité au pire
défaut
Probabilité de
rupture
Essentiellement
inspection
télévisée
Grands
diamètres
(> 1 500)
Tableau 7 -
Prise en compte des facteurs structuraux, hydrauliques et
extérieurs à la canalisation dans différentes méthodes d’évaluation des canalisations d’assainissement [3]
Sur la base de la classification des canalisations, les modèles
empiriques permettent par une analyse statistique de déterminer
l’influence de différents paramètres sur la dégradation de la
conduite.
Différentes études de réseaux locaux ont mis en évidence
notamment l’influence des facteurs suivants :
Études
Newcastle City
(Australie) [16]
Dresde
(Allemagne)
[8][20][9]
Redcliffe City
(Australie) [31]
Edmonton
(Canada) [28][35]
Paramètres
• Diamètre (< 600 et > = 600)
• Matériau (béton, PVC)
• Type de sol (alluvial, podzolic)
• Distance de la côte maritime (> 1 km, < 1 km,
< 1 km et zone de marnage)
• Âge
• Période de construction
• Matériaux constitutifs de la canalisation
• Type de réseau (eaux usées, eaux pluviales
ou unitaires)
• Canalisation secondaire ou collecteur
• Section de l’ouvrage
• Diamètres
• Pente
• Type de rues à l’aplomb des canalisations
• Matériau (amiante ciment, béton, grès, PVC)
• Matériau (lister)
• Âge (année de construction)
• Type de réseau
• Diamètre
• Hauteur de remblai
Tableau 8 - Paramètres de dégradation des canalisations pris en compte
dans différentes études patrimoniales
- 22 -

Les résultats se traduisent, selon les modèles, en durée de vie des
canalisations ou en probabilités de passage d’un état de référence
à un autre.
Les modèles de transition d’état se basent sur les notions de
matrice de transition d’état ou de fonction de survie.
Matrice de transition
d’état
Une matrice de transition d’état définit la probabilité de passage p ij
qu’un tronçon passe d’un état de référence i à un état de référence j
pour un pas de temps ∆T (par exemple l’année).
Cette approche suppose que les lois de vieillissement dans le
temps soient stables.
Pour un système de classification selon cinq états (classés 1 à 5
de l’état neuf à la ruine par exemple) :
p 11 p 12 p 13 p 14 p 15
p 21 p 22 p 23 p 24 p 25
[P ij ] = p 31 p 32 p 33 p 34 p 35
p 41 p 42 p 43 p 44 p 45
p 51 p 52 p 53 p 54 p 55
En l’absence d’entretien, de maintenance et de réhabilitation, la
probabilité de passer à un état moins dégradé est nulle. D’autre
part, l’état 5 étant l’état le plus dégradé, un tronçon ayant atteint
cet état restera tel.
La matrice de transition d’état a donc la forme :
1-(p 12 + p 13 + p 14 + p 15 ) p 12 p 13 p 14 p 15
0 1-(p 23 + p 24 + p 25 ) p 23 p 24 p 25
[P ij ] = 0 0 1-(p 34 + p 35 ) p 34 p 35
0 0 0 1-p 45 p 45
0 0 0 0 1
Cette approche appliquée à un réseau de tronçons multiples
permet de déterminer les pourcentages p i de la population d’une
classe d’âge de tronçons se trouvant dans un état de référence
donné i après un temps n.∆T :
p 1 1
p 2 0
p 3 = [P ij ] n 0
p 4 0
p 5 0
L’établissement d’une matrice de transition d’état nécessite de
suivre dans le temps une population suffisante de tronçons pour
quantifier les probabilités de passage p ij .
Il a ainsi été déterminé pour la ville d’Hamilton (Ohio, USA) une
matrice de transition donnant les probabilités de changement
d’état pour un pas de temps de cinq années [14]. Cette matrice,
applicable aux canalisations d’eaux usées séparatives, a été
calibrée sur la base des résultats disponibles pour la période de
1893 à 1978.
0 0,93 0,07 0 0
0 0,911 0,086 0,003 0
[P ij ] = 0 0 0,9755 0,0245 0
0 0 0 0,993 0,007
0 0 0 0 1,0
- 23 -

Modèles de survie
Les modèles de survie consistent à tracer les fonctions de survie
des tronçons de canalisation en déterminant statistiquement le
pourcentage de tronçons d’une classe d’âge dans un état de
référence donné.
Il peut ainsi être établi des fonctions de survie pour cinq états de
référence successifs donnés.
Figure 7 - Exemple de fonctions de survie
Sur cet exemple (figure 7), les courbes représentent en fonction de
l’âge :
- le pourcentage de tronçons dans l’état 1 ;
- le pourcentage de tronçons dans les états 1 ou 2 ;
- le pourcentage de tronçons dans les états 1, 2 ou 3 ;
- le pourcentage de tronçons dans les états 1, 2, 3 ou 4.
On peut ainsi, pour un âge donné, estimer le nombre de tronçons
dans un état de référence donné. Par exemple, figure 7, à 60 ans
50 % des tronçons sont dans un état 1 ou 2.
Les fonctions de transition peuvent s’exprimer [9] comme suit :
B(t-C)
R(t) = (A + 1) / (A + e )
où :
- R(t) est le pourcentage de tuyaux qui n’auront pas été
dégradés dans une classe inférieure à un âge donné t ;
- A est la constante de vieillissement des tuyaux - plus cette
constante est grande, moins accentuée est la transition entre
deux états ;
- B est la constante de transition (exprimées en 1/année) - plus
grande est cette valeur plus tôt interviendra la transition ;
- C est la constante de résistance (exprimée en années) pour
une classe donnée - elle traduit la période pendant laquelle
n’intervient aucune détérioration.
L’âge médian t 50 des conduites pour le passage d’un état au
suivant est égal à :
t
50
= C
+
B
-1
ln (A
+
2)
- 24 -

L’étude des conduites de Dresde (Allemagne) a permis de définir
les constantes suivantes applicables à l’ensemble du réseau :
Transition
entre états
A B Âge médian
2 - 1 29,4 0,0252 135
3 - 2 23,8 0,031 104
4 - 3 13,9 0,0452 60
5 - 4 4,7 0,0595 29
Tableau 9 - Constante des fonctions de survie pour le réseau
de Dresde [21]
Ce qui se traduit par les courbes suivantes :
Figure 8 - Fonctions de survie pour le réseau de Dresde [21]
2.2.3. Résultats d’études
patrimoniales
de réseaux
d’assainissement :
approche mono
paramétrique
Les études patrimoniales relatives aux réseaux d’assainissement
ont conduit à des résultats nombreux permettant d’apprécier
l’influence de plusieurs paramètres sur la durée de vie des
canalisations.
Ces facteurs influant sur la durabilité peuvent être relatifs aux
conditions extérieures s’exerçant sur la canalisation :
- hauteur de couverture sur la canalisation ;
- charges de trafic ;
- les effluents transportés ;
- sol environnant ;
- localisation et conditions d’exposition ;
- la pente…
Ils peuvent également être directement liés aux caractéristiques
intrinsèques de l’ouvrage :
- diamètres des canalisations ;
- matériaux constitutifs des canalisations ;
- âge ou période de pose ;
- section de l’ouvrage.
- 25 -

L’influence des paramètres ci-dessus a été évaluée dans le cadre
d’études de réseaux d’assainissement dont les résultats sont
présentés ci-après.
Ces paramètres ne sont pas tous indépendants ; il y a donc lieu
dans un second temps d’étudier l’interdépendance de ces
paramètres pour mieux apprécier les modes de vieillissement des
conduites. Ceci est présenté en 2.2.4.
Hauteur de couverture
sur la canalisation
● Sur un patrimoine de 375 km [28][35] de canalisations
d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et
1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection télévisée
des canalisations, le taux de déficience des canalisations a été
évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas une ruine ou une
affectation grave de la structure des canalisations. Est
considérée comme déficiente, toute canalisation présentant au
moins des défauts de faibles niveaux tels que : déformation,
casse, fissure ou une corrosion modérée [35].
Le tableau 10 présente le taux de déficience en fonction de la
hauteur de couverture sur les canalisations.
Pour un âge donné, les canalisations les moins profondes
apparaissent comme les plus vulnérables.
Pourcentage de
déficience pour une
hauteur de couverture
donnée
Pourcentage relatif de
déficience selon la
hauteur de couverture
De 0 à 2 m 60,61 27,3
De 2 à 4 m 45,49 20,5
De 4 à 6 m 40,20 18,1
De 6 à 8 m 50,00 22,5
Plus de 8 m 26,09 11,7
Tableau 10 - Pourcentage de déficience pour un âge donné et pourcentage
relatif de déficience selon la hauteur de couverture
70
Poucentage de déficience
60
50
40
30
20
10
0
De 0 à 2 m De 2 à 4 m De 4 à 6 m De 6 à 8 m Plus de 8 m
Hauteur de couverture
Figure 9 - Pourcentage de déficience pour un âge donné selon la hauteur
de couverture
- 26 -

Charges de trafic
● Sur la base de 4 720 tronçons représentant 184 km soit 7 % du
linéaire total du réseau, l’analyse des rapports d'inspection vidéo
des tronçons et des variables de conjoncture (géométrie de
l'ouvrage, âge, matériau…) et de sollicitation (trafic, fluctuations
de la nappe phréatique…) [23] a permis de mettre en évidence
l’influence du trafic sur la durée de vie des canalisations en
fonction de leur profondeur de pose sur la base de taux de
déficience admissible fixés [5].
Les résultats illustrent l’impact des charges de trafic sur les
canalisations notamment à faibles profondeurs.
Trafic
élevé
Trafic
modéré
Environnement
Profondeur
faible
Profondeur
forte
Profondeur
faible
Profondeur
forte
Durée de vie (années)
50 % de tronçons
défaillants
90 % de tronçons
défaillants
23 56
20 70
69 169
Infinie
Infinie
Tableau 11 - Durée de vie des canalisations en fonction du trafic
● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire
total d’un réseau d’assainissement, il apparaît que les
canalisations posées sous voirie principale se dégradent moins
vite que celle situées sous voies secondaires (pour lesquelles les
charges de trafic sont peut-être donc sous estimées) [8][24].
Le tableau 12 présente l’estimation de l’âge médian de la
transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 :
état neuf à 5 : état de ruine).
État 1
État 2
État 2
État 3
État 3
État 4
État 4
État 5
Voirie secondaire 25 56 97 126
Voirie principale 31 62 108 141
Tableau 12 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états
de dégradation de l’ouvrage selon le type de voie
160
Âge médian de transition
entre états
140
120
100
80
60
40
20
0
Voirie secondaire Voirie principale
Type de voirie
État 1 --> État 2
État 2 --> État 3
État 3 --> État 4
État 4 --> État 5
Figure 10 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états
de dégradation de l’ouvrage selon le type de voie
- 27 -

Effluents transportés
● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire
total d’un réseau d’assainissement, il apparaît que les
conduites d’eaux usées seraient moins durables que celles
d’eaux pluviales. Les conduites unitaires auraient la plus
grande durée de vie [8][24].
Ce dernier constat nécessite un approfondissement et,
notamment, l’étude de la corrélation avec d’autres paramètres
tels que le matériau constitutif de la canalisation ou le diamètre
de l’ouvrage.
Le tableau 13 présente l’estimation de l’âge médian de la
transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 :
état neuf à 5 : état de ruine).
État 1
État 2
État 2
État 3
État 3
État 4
État 4
État 5
Eaux usées 26 53 87 108
Eaux
pluviales
21 56 98 133
Unitaires 33 62 108 142
Tableau 13 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états
de dégradation de l’ouvrage selon le type d’eaux transportées
Âge médian de transition entre
états
160
140
120
100
80
60
40
20
0
Eaux usées
Eaux
pluviales
Unitaires
Etat 1 --> Etat 2
Etat 2 --> Etat 3
Etat 3 --> Etat 4
Etat 4 --> Etat 5
Type d'eaux transportées
Figure 11 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de
dégradation de l’ouvrage selon le type d’eaux transportées
● Sur un patrimoine de 375 km [28][35] de canalisations
d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et
1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection télévisée
des canalisations, le taux de déficience des canalisations a été
évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas une ruine ou une
affectation grave de la structure des canalisations. Est
considérée comme déficiente, toute canalisation présentant au
moins des défauts de faibles niveaux tels que : déformation,
casse, fissure ou une corrosion modérée [35].
Le tableau 14 présente le taux de déficience en fonction du
type d’eaux transportées.
Comme pour l’étude précédente la durabilité des réseaux
d’eaux pluviales est supérieure à celle des réseaux d’eaux
usées. Par contre il semblerait que les réseaux unitaires soient
moins durables que les réseaux d’eaux usées.
- 28 -

Pourcentage de
déficience pour un
type d’eaux donné
Pourcentage relatif
de déficience selon
le type d’eaux
Eaux usées 55,00 43,5
Eaux pluviales 23,13 18,3
Unitaires 48,42 38,3
Tableau 14 - Pourcentage de déficience pour un type d’eaux donné
et pourcentage relatif de déficience selon le type d’eaux
60
Pourcentage de déficience
50
40
30
20
10
0
Eaux usées Eaux pluviales Unitaires
Type d'eaux transportées
Figure 12 - Pourcentage de déficience pour un type d’eaux donné
● Sur un patrimoine de 2 510 km [28] de canalisations
d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 600 mm
le nombre d’interventions d’urgence sur le réseau a été
comptabilisé. Cette approche correspond à la pratique de
nombreux gestionnaires de réseaux [28]. Ce pourcentage
d’intervention d’urgence sur un type de canalisations données
est comparé à la fréquence de ce type de canalisations dans le
réseau. Leur caractère critique s’évalue sur la base de la
différence de ces deux données.
Les canalisations unitaires sont plus sujettes à intervention
d’urgence que la moyenne. Les canalisations unitaires
apparaissent comme les plus critiques.
Le tableau 15 présente les fréquences d’intervention d’urgence
en fonction du type d’eau transportée des canalisations.
Pourcentage
d’intervention
d’urgence
Pourcentage de
canalisations
dans le réseau
Criticité
Eaux usées 52,5 51,7 Très faible
Eaux
pluviales
22,5 31,3 Non
Unitaires 25,0 17,0 Oui
Tableau 15 - Pourcentage d’intervention d’urgence par type d’eau
transportée des canalisations
- 29 -

Pourcentage d'intervention
d'urgence et de canalisations
dans le réseau
60
50
40
30
20
10
0
Eaux usées
Eaux
pluviales
Unitaires
Type d'eaux transportées
Pourcentage
d’intervention d’urgence
Pourcentage de
canalisations dans le
réseau
Figure 13 - Pourcentage d’intervention d’urgence par type d’eau
transportée des canalisations
Sol environnant
● Sur un patrimoine évalué de 17 km d’un réseau pluvial de 380 km,
l’influence du sol environnant la conduite a été mise en évidence.
Les tuyaux posés en sols alluvionnaires se détériorent plus vite
que les tuyaux en sols podzoliques. Ceci peut s’expliquer par la
présence plus importante de chlorure et d’acide sulfatique dans
les sols alluvionnaires que dans les sols podzoliques.
La figure 14 présente la proportion de tronçons de canalisations
dans l’état le plus critique correspondant à une détérioration de la
structure de l’ouvrage nécessitant une reconstruction majeure ou
une remise à neuf [16].
Figure 14 - Proportion de tronçons de canalisations pluviales dans l’état le
plus critique en fonction du sol environnant
Localisation et conditions
d’exposition
● Sur un patrimoine évalué de 17 km d’un réseau pluvial de 380 km,
l’influence de la localisation des canalisations par rapport à la côte
marine a été mise en évidence. Les canalisations situées à moins
de 1 km sont plus détériorées que celles situées au-delà.
La figure 15 présente la proportion de tronçons de canalisations
dans l’état le plus critique correspondant à une détérioration de la
structure de l’ouvrage nécessitant une reconstruction majeure ou
une remise à neuf [16].
- 30 -

Figure 15 - Proportion de tronçons de canalisations pluviales dans l’état le
plus critique en fonction du sol environnant
Pente des conduites
● Sur un patrimoine évalué de 23 km en béton représentant du
linéaire total de tuyaux en béton d’un réseau d’assainissement,
il apparaît un meilleur comportement des canalisations en
béton de pentes comprises entre 1 % et 5 %. [9][21].
Le tableau 16 présente l’estimation de l’âge médian de la
transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 :
état neuf à 5 : état de ruine).
État 1
État 2
État 2
État 3
État 3
État 4
État 4
État 5
Pente > 5 % 28 64 140 511
1 % < pente ≤ 5 % 36 74 158 993
Pente ≤ 1 % 23 44 109 681
Tableau 16 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états
de dégradation de l’ouvrage en fonction de la pente de la canalisation
Âge médian de transition entre états
1200
1000
800
600
400
200
0
> 5 % > 1 % et ≤ 5 % ≤ 1 %
Pente de la canalisation
État 1 --> État 2
État 2 --> État 3
État 3 --> État 4
État 4 --> État 5
Figure 16 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de
dégradation de l’ouvrage en fonction de la pente de la canalisation
- 31 -

Diamètres
des canalisations
Le diamètre des canalisations est un paramètre influant sur leur
vieillissement.
● Sur un patrimoine évalué de 17 km d’un réseau pluvial de
380 km, il a été constaté que les canalisations de plus petits
diamètres (inférieurs à 600 mm) se détérioraient davantage que
celles de plus grands diamètres (supérieurs à 600 mm).
La figure 17 présente la proportion de tronçons de canalisations
dans l’état le plus critique correspondant à une détérioration de
la structure de l’ouvrage nécessitant une reconstruction
majeure ou une remise à neuf [16].
Figure 17 - Proportion de tronçons de canalisations pluviales dans l’état le
plus critique en fonction du sol environnant
● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire
total d’un réseau d’assainissement, il apparaît que les
canalisations de diamètres les plus faibles sont les plus
vulnérables (diamètre inférieur à 300 mm). Par contre, dans la
gamme supérieure, les canalisations de diamètres compris
entre 300 mm et 1 000 mm sont plus durables que celles de
diamètres supérieurs à 1 000 mm [8][24].
Le tableau 17 présente l’estimation de l’âge médian de la
transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 :
état neuf à 5 : état de ruine).
Diamètre inférieur
à 300 mm
Diamètre compris
entre 300 mm et
1 000 mm
Diamètre
supérieur
à 1 000 mm
État 1
État 2
État 2
État 3
État 3
État 4
État 4
État 5
24 49 91 124
33 67 121 178
43 81 96 99
Tableau 17 - Estimation de l’âge médian de la transition entre
deux états de dégradation de l’ouvrage en fonction du diamètre
de la canalisation
- 32 -

Âge médian de transition
entre états
200
150
100
50
0
Diamètre inférieur
à 300 mm
Diamètre compris
entre 300 mm et
1000 mm
Diamètre supérieur
à 1000 mm
État 1 --> État 2
État 2 --> État 3
État 3 --> État 4
État 4 --> État 5
Diamètre des canalisations
Figure 18 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de
dégradation de l’ouvrage en fonction du diamètre de la canalisation
● Sur un patrimoine de 375 km [30][35] de canalisations
d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et
1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection télévisée
des canalisations, le taux de déficience des canalisations a été
évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas une ruine ou une
affectation grave de la structure des canalisations. Est
considérée comme déficiente, toute canalisation présentant au
moins des défauts de faibles niveaux tels que : déformation,
casse, fissure ou une corrosion modérée [35].
Les canalisations de diamètres inférieurs à 375 mm
apparaissent comme les plus vulnérables.
Le tableau 18 présente le taux de déficience en fonction du
diamètre des canalisations.
Diamètre
Pourcentage de
déficience pour un
diamètre donné
Pourcentage relatif
de déficience selon
le diamètre
150 50,00 12,7
200 60,26 15,3
250 58,46 14,9
300 46,98 11,9
375 45,35 11,5
450 22,03 5,6
500 20,00 5,1
525 30,77 7,8
550 0,00 0
600 15,38 3,9
675 10,00 2,5
750 12,50 3,2
825 10,00 2,5
900 11,76 3,0
1 050 0,00 0,0
Tableau 18 - Pourcentage de déficience pour un diamètre donné et
pourcentage relatif de déficience en fonction du diamètre
- 33 -

Pourcentage de déficience
70
60
50
40
30
20
10
0
150
200
250
300
375
450
500
525
550
600
Diamètre des canalisations
675
750
825
900
1050
Figure 19 - Pourcentage de déficience pour un diamètre donné
● Sur un patrimoine de 2 510 km [28] de canalisations
d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et
600 mm le nombre d’interventions d’urgence sur le réseau a
été comptabilisé. Cette approche correspond à la pratique de
nombreux gestionnaires de réseaux [28]. Ce pourcentage
d’intervention d’urgence sur un type de canalisations données
est comparé à la fréquence de ce type de canalisations dans le
réseau. Leur caractère critique s’évalue sur la base de la
différence de ces deux données.
Les canalisations de diamètres inférieurs à 375 mm sont plus
sujettes à intervention d’urgence que la moyenne. Les
canalisations de diamètres inférieurs à 375 mm sont les plus
critiques.
Le tableau 19 présente les fréquences d’intervention d’urgence
en fonction du diamètre des canalisations.
Diamètre
De 150 mm à
375 mm
De 450 mm à
525 mm
De 550 mm à
600 mm
Pourcentage
d’intervention
d’urgence
Pourcentage de
canalisations
dans le réseau
Criticité
89,0 80,1 Oui
11,0 14,4 Non
0,0 5,6 Non
Tableau 19 - Pourcentage d’intervention d’urgence par classe de
diamètre de canalisation
Pourcentage d'intervention
d'urgence et de canalisations
dans le réseau
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
De 150 mm
à 375 mm
De 450 mm
à 525 mm
De 550 mm
à 600 mm
Pourcentage
d’intervention d’urgence
Pourcentage de
canalisations dans le
réseau
Diamètre des canalisations
Figure 20 - Pourcentage d’intervention d’urgence par classe de diamètre
de canalisation
- 34 -

Sur un patrimoine inspecté visuellement de 13,76 km composé
à 95 % de canalisations unitaires et 5 % d’eaux usées constitué
majoritairement de tuyaux en béton non armé et armé, la
variation du taux de fissures a été analysée en fonction de
l’élancement des tuyaux en béton armé (Longueur/Diamètre).
La figure 21 illustre la vulnérabilité des tuyaux de grand
élancement [15].
Nombre moyen par kilomètre
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2,5 3,33 3,75 4 4,28 5 6 6,67 7,5 8 10
Ratio Longueur/Diamètre des tuyaux
Fissures
longitudinales
Fissures
circulaires
Figure 21 - Variation du taux de fissures en fonction de l’élancement dune
conduite en béton armé
Matériaux constitutifs
des canalisations
● Sur un patrimoine évalué de 17 km d’un réseau pluvial de
380 km, les canalisations en béton ont été constatées plus
résistantes et durables que les tuyaux en grès.
La figure 22 présente la proportion de tronçons de canalisations
dans l’état le plus critique correspondant à une détérioration
affectant la structure de l’investissement, nécessitant une
reconstruction majeure ou une remise à neuf [16].
Figure 22 - Proportion de tronçons de canalisations pluviales dans l’état le
plus critique en fonction du matériau de la canalisation
● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire total
d’un réseau d’assainissement, il apparaît un meilleur comportement
des canalisations en béton comparées au PVC [8][24].
Le tableau 20 présente l’estimation de l’âge médian de la
transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 :
état neuf à 5 : état de ruine).
- 35 -

État 1
État 2
État 2
État 3
État 3
État 4
État 4
État 5
PVC 7 11 36 57
Béton 33 74 143 485
Maçonnerie 32 60 158 354
Tableau 20 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux
états de dégradation de l’ouvrage selon le matériau de la
canalisation
600
Âge médian de transition
entre états
500
400
300
200
100
État 1 --> État 2
État 2 --> État 3
État 3 --> État 4
État 4 --> État 5
0
PVC Béton Maçonnerie
Matériau constitutif de la canalisation
Figure 23 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de
dégradation de l’ouvrage selon le matériau de la canalisation
● Sur un patrimoine de 375 km [28][35] de canalisations
d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et
1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection télévisée
des canalisations, le taux de déficience des canalisations a été
évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas une ruine ou une
affectation grave de la structure des canalisations. Est
considérée comme déficiente, toute canalisation présentant au
moins des défauts de faibles niveaux tels que : déformation,
casse, fissure ou une corrosion modérée [35].
Les canalisations en béton armé présentent un taux de
déficience nettement inférieur ainsi que celle en béton non
armé dans une moindre proportion.
Le tableau 21 présente le taux de déficience en fonction du
matériau constitutif des canalisations.
Pourcentage de
déficience pour un
matériau donné
Pourcentage relatif
de déficience selon
le matériau
Béton 32,28 17,1
Béton armé 10,58 5,6
Grès 55,06 29,2
Tuyaux revêtus
bitume
57,14 30,3
PVC 33,33 17,7
Tableau 21 - Pourcentage de déficience pour un matériau donné et
pourcentage relatif de déficience selon le matériau
- 36 -

60
Pourcentage de déficience
50
40
30
20
10
0
Béton Béton armé Grès Tuyaux
revêtus
bitume
PVC
Matériau constitutif de la canalisation
Figure 24 - Pourcentage de déficience pour un matériau donné
● Sur un patrimoine de 2 510 km [28] de canalisations
d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et 600 mm
le nombre d’interventions d’urgence sur le réseau a été
comptabilisé. Cette approche correspond à la pratique de
nombreux gestionnaires de réseaux [28]. Ce pourcentage
d’intervention d’urgence sur un type de canalisations données
est comparé à la fréquence de ce type de canalisations dans le
réseau. Leur caractère critique s’évalue sur la base de la
différence de ces deux données. Les canalisations en béton
non armé sont moins sujettes à intervention d’urgence que la
moyenne, tous les autres matériaux nécessitent des
interventions d’urgence supérieure à la moyenne.
Les canalisations en béton non armé sont les seules à
présenter un taux d’intervention non critique.
Le tableau 22 présente les fréquences d’intervention d’urgence
en fonction du matériau des canalisations.
Pourcentage
d’intervention
d’urgence
Pourcentage de
canalisations
dans le réseau
Criticité
Grès 60,5 49,2 Oui
Béton non armé 23,7 32,5 Non
Structuré
métallique
5,3 0,01 Oui
PVC 5,3 4,8 Oui
Amiante ciment 5,3 0,3 Oui
Tableau 22 - Pourcentage d’intervention d’urgence par matériau de
canalisation
- 37 -

Pourcentage d'intervention d'urgence
et de canalisations dans le réseau
70
60
50
40
30
20
10
0
Grès
Béton non armé
Structuré métallique
PVC
Amiante ciment
Matériau constitutif de la canalisation
Pourcentage
d’intervention d’urgence
Pourcentage de
canalisations dans le
réseau
Figure 25 - Pourcentage d’intervention d’urgence par matériau de
canalisation
● Sur un patrimoine inspecté visuellement de 13,76 km composé
à 95 % de canalisations unitaires et 5 % d’eaux usées
constitués majoritairement de tuyaux en béton non armé et
armé, la distribution des pathologies a été étudiée en fonction
du matériau de la conduite.
La figure 26 illustre la prépondérance des infiltrations quel que
soit le matériau et la sensibilité des tuyaux en béton armé aux
fissures circulaires [15].
100
90
Nombre de défauts au kilomètre
80
70
60
50
40
30
20
10
Perforation
Infiltration
Fissures circulaires
0
Béton Béton armé Amiante
ciment
Grès
Matériau constitutif des tuyaux
PVC
Figure 26 - Nombre de pathologies au km selon le matériau de la canalisation
Âge ou période de pose
● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire
total d’un réseau d’assainissement, il apparaît les canalisations
posées aux périodes les plus anciennes sont les plus durables.
Il y a lieu de noter que l’on ne raisonne pas sur un patrimoine
d’origine mais sur un patrimoine existant à la date de l’étude :
n’ont donc pas été considérés les réseaux les plus anciens qui
ne sont plus en service [8][24].
Le tableau 23 présente l’estimation de l’âge médian de la
transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 :
état neuf à 5 : état de ruine).
- 38 -

État 1
État 2
État 2
État 3
État 3
État 4
État 4
État 5
Après 1940 8 13 34 52
De 1900 à 1940 42 65 104 131
Avant 1900 48 81 155 309
Tableau 23 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états
de dégradation de l’ouvrage selon la période de pose de la canalisation
Âge médian de transition entre états
350
300
250
200
150
100
50
0
Après 1940 De 1900 à 1940 Avant 1900
État 1 --> État 2
État 2 --> État 3
État 3 --> État 4
État 4 --> État 5
Période de pose
Figure 27 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de
dégradation de l’ouvrage selon la période de pose de la canalisation
● Sur un patrimoine de 375 km [35] de canalisations
d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et
1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection télévisée
des canalisations, le taux de déficience des canalisations a été
évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas une ruine ou une
affectation grave de la structure des canalisations. Est
considérée comme déficiente, toute canalisation présentant au
moins des défauts de faibles niveaux tels que : déformation,
casse, fissure ou une corrosion modérée [35].
Le tableau 24 présente le taux de déficience en fonction de
l’âge des canalisations.
Pourcentage de
déficience pour un âge
donné
Pourcentage relatif de
déficience selon l’âge
De 0 à 9 ans 20,00 5,0
De 10 à 19 ans 28,57 7,1
De 20 à 29 ans 32,64 8,2
De 30 à 39 ans 42,86 10,7
De 40 à 49 ans 34,53 8,6
De 50 à 59 ans 24,24 6,1
De 60 à 69 ans 57,14 14,3
De 70 à 79 ans 33,33 8,3
De 80 à 89 ans 60,47 15,1
Plus de 90 ans 66,67 16,6
Tableau 24 - Pourcentage de déficience pour un âge donné et
pourcentage relatif de déficience selon l’âge
- 39 -

Pourcentage de déficience
80
70
60
50
40
30
20
10
0
De 0 à 9 ans
De 10 à 19 ans
De 20 à 29 ans
De 30 à 39 ans
De 40 à 49 ans
De 50 à 59 ans
De 60 à 69 ans
De 70 à 79 ans
Âge des canalisations
De 80 à 89 ans
Plus de 90 ans
pourcentage de
déficience
Figure 28 - Pourcentage de déficience pour un âge donné
● Sur un patrimoine de 2 510 km [28] de canalisations
d’assainissement de diamètre compris entre 150 mm et
600 mm le nombre d’interventions d’urgence sur le réseau a
été comptabilisé. Cette approche correspond à la pratique de
nombreux gestionnaires de réseaux [28]. Ce pourcentage
d’intervention d’urgence sur un type de canalisations données
est comparé à la fréquence de ce type de canalisations dans le
réseau. Leur caractère critique s’évalue sur la base de la
différence de ces deux données.
Les canalisations de plus de 60 ans sont davantage sujettes à
intervention d’urgence que la moyenne.
Le tableau 25 présente les fréquences d’intervention d’urgence
en fonction de l’âge des canalisations.
Pourcentage
d’intervention
d’urgence
Pourcentage de
canalisations
dans le réseau
Criticité
De 0 à 29 ans 28,9 42,7 Non
De 30 à 59 ans 44,7 50,6 Non
Plus de 60 ans 26,3 6,7 Oui
Tableau 25 - Pourcentage d’interventions d’urgence par classe
d’âge de canalisation
Pourcentage d'intervention d'urgence
et de canalisations dans le réseau
60
50
40
30
20
10
0
De 0 à 29
ans
De 30 à 59
ans
Plus de 60
ans
Pourcentage d’intervention
d’urgence
Pourcentage de
canalisations dans le réseau
Âge des canalisations
Figure 29 - Pourcentage d’intervention d’urgence par classe d’âge de
canalisation
- 40 -

Ces résultats permettent de mettre en évidence que l’âge des
canalisations n’est pas nécessairement le facteur le plus
pertinent et qu’il faut tenir compte de la période de pose.
Sections de l’ouvrage
● Sur un patrimoine évalué de 37,8 km représentatif du linéaire
total d’un réseau d’assainissement, il apparaît un meilleur
comportement des ouvrages ovoïdes par rapport aux circulaires
[8][24]. Comme pour l’influence de la nature des eaux, ce
constat nécessite un approfondissement et, notamment, l’étude
de la corrélation avec d’autres paramètres tels que le matériau
constitutif de la canalisation (voir § 2.2.4).
Le tableau 26 présente l’estimation de l’âge médian de la
transition entre deux états de dégradation de l’ouvrage (de 1 :
état neuf à 5 : état de ruine).
État 1
État 2
État 2
État 3
État 3
État 4
État 4
État 5
Circulaire 21 47 83 100
Ovoïde 44 77 145 208
Tableau 26 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux
états de dégradation de l’ouvrage selon les sections de l’ouvrage
250
Âge médian de transition
entre états
200
150
100
50
État 1 --> État 2
État 2 --> État 3
État 3 --> État 4
État 4 --> État 5
0
Circulaire
Ovoïde
Section de l'ouvrage
Figure 30 - Estimation de l’âge médian de la transition entre deux états de
dégradation de l’ouvrage selon les sections de l’ouvrage
2.2.4. Résultats
d’études
patrimoniales
de réseaux
d’assainissement :
approche
multiparamétrique
Les résultats présentés en 2.2.3 permettent d’évaluer l’impact de
paramètres isolés sur le vieillissement des canalisations, que
celui-ci soit caractérisé par la durée de vie des canalisations, des
pourcentages de déficience, des âges médians de passage d’un
état de la canalisation à un autre, la proportion de canalisations se
trouvant dans un état dégradé critique, des pourcentages
d’intervention d’urgence sur les ouvrages.
Il y a lieu néanmoins dans une analyse plus détaillée du
vieillissement des canalisations de tenir compte de
l’interdépendance de certains paramètres comme, par exemple :
- gamme de diamètre et matériaux constitutifs des canalisations ;
- hauteur de couverture et charges roulantes sur les ouvrages ;
- 41 -

- période de pose et matériaux constitutifs des canalisations ;
- eaux transportées et matériaux constitutifs des canalisations ;
- hauteur de couverture et gamme de diamètre ;
pour répondre par exemple aux questions suivantes :
- le moins bon comportement dans le temps des canalisations de
plus petits diamètres est-il dû au diamètre uniquement ou
également au fait que les tuyaux dans cette gamme de diamètre
sont essentiellement en plastique
- la sensibilité aux charges roulantes des canalisations est-elle
due uniquement au trafic circulant à l’aplomb des canalisations
ou également à la sensibilité accrue des conduites sous faibles
hauteurs de couverture
- le moins bon vieillissement des canalisations âgées de 30 à
39 ans est-il dû aux matériaux utilisés à cette époque ou aux
conditions de pose de cette période
Il est également utile de rechercher les corrélations statistiques entre
les paramètres influant sur le comportement de la canalisation afin
de répondre au type de questions suivantes :
- la pente des canalisations a-t-elle une influence sur la durabilité
de tous les matériaux constitutifs des canalisations
- l’âge des canalisations a-t-il la même influence sur tous les
matériaux constitutifs des canalisations
La prise en compte des interdépendances et des corrélations entre
paramètres peut conduire à définir :
- des classifications plus précises des canalisations d’un réseau
donné ;
- l’influence respective de chaque paramètre isolément.
La formalisation de l’interdépendance, postulée a priori et les
corrélations entre paramètres, issues des études patrimoniales de
réseaux d’assainissement, permettent d’élaborer des stratégies
d’évaluation ou de modélisation des réseaux (voir § 2.3).
Cette approche a été menée sur un patrimoine de 375 km [28][35]
de canalisations d’assainissement de diamètre compris entre
150 mm et 1 050 mm évalué à partir de 784 rapports d’inspection
télévisée des canalisations. Le taux de déficience des
canalisations a été évalué. Dans ce cas, la déficience n’est pas
une ruine ou une affectation grave de la structure des
canalisations. Est considérée comme déficiente, toute canalisation
présentant au moins des défauts de faibles niveaux tels que :
déformation, casse, fissure ou une corrosion modérée [35].
Les paramètres considérés étaient :
- matériau constitutif ;
- année de construction ;
- type de réseau ;
- diamètre ;
- hauteur de couverture.
- 42 -

L’analyse statistique des données a permis de mettre en évidence
les corrélations partielles suivantes [35] :
- année de construction/hauteur de couverture ;
- diamètre/hauteur de couverture ;
- année de construction/matériau constitutif ;
- diamètre/matériau constitutif ;
- année de construction/type de réseau ;
- hauteur de couverture/type de réseau ;
- diamètre/type de réseau ;
- matériau constitutif/type de réseau.
Ceci a conduit à définir 26 classes pour les canalisations les plus
fréquentes sur le réseau et à les caractériser par leur taux de
déficience [35] (voir tableau 27 page suivante).
Cette analyse montre par exemple que les tuyaux en béton armé
de diamètre 550 mm à 1 050 mm posés en réseaux pluviaux il y a
moins de 29 ans sous 0 à 6 m de remblai ont le taux minimal de
déficience observé. Pour les réseaux unitaires ou d’eaux usées,
les taux de déficience ne sont pas donnés pour les tuyaux en
béton armé car ils ne sont, sans doute, pas fréquemment
employés dans le réseau étudié.
- 43 -

Âge des
tuyaux
Hauteur de
couverture
(m)
Diamètre
(mm)
Matériau
Type de
réseau
Fréquence
de
déficience
observée
Fréquence
de nondéficience
observée
Fréquence
observée
Taux de
déficience
60-90+ 0-6 150-375 Béton Unitaire 14 3 17 82,35
0-29 6-8+ 150-375 Grès
Eaux
Usées
26 12 38 68,42
60-90+ 0-6 150-375
Revêtu
bitumineux
Unitaire 24 13 37 64,86
60-90+ 0-6 150-375 Grès Unitaire 159 89 248 64,12
0-29 0-6 150-375 Grès Unitaire 4 3 7 57,14
0-29 0-6 150-375 Grès
Eaux
usées
22 15 37 59,46
30-59 0-6 150-375 Béton Pluvial 10 7 17 58,82
30-59 0-6 150-375 Grès Pluvial 6 5 11 54,55
0-29 6-8+ 150-375 Grès Unitaire 1 1 2 50,00
30-59 0-6 450-525
Béton
armé
Unitaire 1 1 2 50,00
60-90+ 0-6 150-375 PVC Unitaire 1 1 2 50,00
30-59 0-6 150-375 Grès Unitaire 25 32 57 43,86
60-90+ 0-6 550-1 050
Béton
armé
Unitaire 4 5 9 44,44
60-90+ 0-6 450-525 Grès Unitaire 7 15 22 31,81
0-29 6-8+ 150-375
Béton
armé
Eaux
usées
1 2 3 33,33
30-59 0-6 450-525 Béton Unitaire 1 2 3 33,33
0-29 0-6 150-375 Béton Pluvial 11 24 35 31,43
30-59 0-6 150-375 Béton Unitaire 10 24 34 29,41
30-59 0-6 150-375 Grès
Eaux
usées
4 10 14 28,57
60-90+ 0-6 550-1 050 Grès Unitaire 1 5 6 16,66
0-29 0-6 550-1 050 Grès Unitaire 1 2 3 33,33
0-29 0-6 450-525
Béton
armé
Pluvial 2 8 10 0,20
30-59 0-6 450-525 Grès Unitaire 3 11 14 21,43
0-29 0-6 450-525 Béton Pluvial 2 10 12 16,66
30-59 0-6 550-1 050 Grès Unitaire 1 6 7 14,28
0-29 0-6 550-1 050
Béton
armé
Pluvial 2 36 38 5,26
Tableau 27 - Taux de déficience de 26 classes de canalisations définies par paramètres multiples [35]
- 44 -

2.2.5. Analyse
des résultats d’études
patrimoniales
de réseaux
d’assainissement
L’analyse des résultats des études patrimoniales de réseaux
d’assainissement nécessite notamment d’identifier :
- les approches du vieillissement des canalisations
d’assainissement ;
- la représentativité des résultats mesurés par rapport au
patrimoine évalué ;
- les méthodes de diagnostic et d’évaluation des ouvrages.
Les approches du vieillissement des canalisations d’assainissement
sont multiples et traduisent des priorités patrimoniales et
opérationnelles diverses :
- les durées de vie des canalisations ;
- des pourcentages de déficience ;
- âges médians de passage d’un état de la canalisation à un autre ;
- proportion de canalisations se trouvant dans un état dégradé
critique ;
- pourcentages d’interventions d’urgence sur les ouvrages.
Aucune approche ne peut être considérée comme universelle,
chacune traduit des objectifs et des priorités définis sur la base de
l’évaluation de l’impact d’une défaillance du réseau d’assainissement.
Les études patrimoniales de réseaux d’assainissement ne se basent
que très rarement sur la connaissance exhaustive du réseau. Seule
une partie du réseau a été diagnostiquée et les résultats
« observés » sur cet échantillon sont extrapolés à des résultats
« prévisibles » sur l’ensemble du réseau. Ceci nécessite de
s’assurer de la représentativité de l’échantillon. Pour cela, il est utile :
- d’identifier dans quelle mesure les facteurs utilisés pour définir
des classes de réseau homogènes (dont les caractéristiques
sont similaires) sont interprétables et fiables, notamment
lorsque les ouvrages sont anciens (par exemple la qualité du
remblai autour d’un collecteur) ;
- d’appréhender les conditions d’acquisition des données
observées sur l’échantillon examiné : des données issues
d’inspection suite à incident sur le réseau risquent de
surreprésenter les tronçons dégradés (donc augmenter les
pourcentages de déficience ou diminuer la durée de vie des
canalisations) par rapport à l’exploitation de rapport
d’inspection de routine [30] ;
- de connaître la taille des classes de réseau homogène qui doit
être suffisante ;
- de connaître les vérifications menées lors de l’étude sur la
représentativité des résultats qui peut s’effectuer, par exemple,
en étudiant la corrélation des résultats de deux échantillons
d’une même classe de réseau (le premier servant à établir le
modèle de vieillissement et le second à tester les hypothèses
de ce modèle de vieillissement) [16].
L’ensemble de ces difficultés d’interprétation explique l’importance
d’un processus continu d’acquisition des données et de
réévaluation des évolutions des différentes classes de réseaux
observés.
- 45 -

Si les résultats présentés aux paragraphes 2.2.3 et 2.2.4 ne
permettent pas de dégager un modèle établi de vieillissement des
réseaux d’assainissement, ils permettent néanmoins de dégager
des tendances qui devront être validées par des études
ultérieures :
- les canalisations posées sous les plus faibles hauteurs de
couvertures présentent le comportement le plus critique ;
- les canalisations soumises à un trafic important vieillissent plus
rapidement que les autres, surtout si les hauteurs de
couvertures sont faibles ;
- les canalisations sous voies secondaires sont moins durables
que les canalisations sous voies principales ;
- les canalisations d’eaux pluviales sont plus pérennes que les
canalisations d’eaux usées ou unitaires ;
- la durabilité des canalisations est moindre en bande littorale
maritime ;
- les conduites en béton posées à une pente comprise entre 1 et
5 % sont plus durables ;
- les canalisations de diamètres les plus faibles sont les moins
durables ;
- la période de pose semble un critère plus pertinent que l’âge
des canalisations pour estimer le vieillissement des ouvrages.
Concernant les résultats des canalisations selon leur
matériau constitutif, les conduites en béton présentent de
bonnes performances tant en ce qui concerne leur durée de
vie, leurs âges médians de transition entre états de
dégradation, leur pourcentage de déficience ou le
pourcentage d’intervention d’urgence sur réseau.
2.3. Principes
et méthodes
d’évaluation
des performances
des réseaux
d’assainissement
2.3.1. Évaluation
de l’impact
de défaillances
des réseaux
d’assainissement
L’évaluation de l’impact de défaillances des réseaux
d’assainissement permet de définir, soit les priorités en terme de
diagnostic des canalisations, soit les priorités en terme
d’investissement (réparation, réhabilitation, renouvellement).
Cette démarche peut être explicite et basée sur une démarche
spécifique pour un réseau donné [11][30] ou implicite sur la base
de méthodes, lignes directrices ou normes d’évaluation des
canalisations [7].
Différents facteurs d’impact sont pris en compte. Une note et un
facteur de pondération sont associés à chacun d’entre eux afin de
définir une note globale d’évaluation de l’impact.
Le tableau 28 présente par différentes méthodes la notation et la
pondération des différents facteurs d’impact.
- 46 -

Référence Facteur d’impact Notation Pondération
Implantation du
réseau
1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé
sur la base de l’activité de la zone, du trafic et
de son intensité, les accès pour réparation, la
localisation sous des établissements critiques,
la classification environnementale, par
exemple :
• 3 : canalisation dans un aéroport, sous six
voies de circulation ou dans une zone
commerciale ;
• 1 : canalisation sous parc industriel à une ou
deux voies de circulation.
0,20
NRC [30]
Sol d’enrobage des
canalisations
1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé
pour traduire le risque de formation de vides ou
de perte d’assise suite à casses des tuyaux ou
ouverture de joint
• 3 : sables et silts ;
• 1 : argiles moyennement ou très plastiques.
0,16
Hauteur de
couverture
1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé
• 3 : hauteur de couverture > à 10 m ;
• 1 : hauteur de couverture < à 3 m.
0,16
Diamètre des tuyaux
1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé
• 3 : tuyaux de diamètre > à 1 800 mm ;
• 1 : tuyaux de diamètre < à 900 mm.
0,16
Fonctionnalité
1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé
dépend du type d’eau transportée et de
l’implantation de l’ouvrage, par exemple :
• 3 : tuyau entrant ou sortant d’une station de
traitement ;
• 1 : collecteur.
0,16
Sismicité 1 (faible), 2 (moyen), 3 élevé 0,16
Classe d’action
3 : action de réhabilitation nécessaire à long
terme
2 : action de réhabilitation nécessaire à moyen
terme
1 : action de réhabilitation nécessaire à court
terme
10 5
Type de réseau
5 : eaux usées ou unitaire
2 : pluvial
10 4
Milieu récepteur
5 à 0 selon la classe d’environnement
allemande par ordre décroissant d’impact
10 3
ATV [7]
Niveau d’évaluation
Basé sur les niveaux d’action, le type d’eaux,
les conditions hydrauliques :
AP = CP + 100 * Q * H + 69 * [INT ((CP-1)/100) - 1]
CP précise la classe d’action selon la gravité :
• 101 à 200 : action de réhabilitation nécessaire
à long terme selon gravité ;
• 201 à 300 : action de réhabilitation nécessaire
à moyen terme selon gravité ;
• 301 à 400 : action de réhabilitation nécessaire
à court terme selon gravité.
Q dépend du type d’eau :
• 1,0 : eau pluviale légèrement chargée dans
un système séparatif ;
• 1,1 : eaux usées d’une aire purement
résidentielle ou eaux pluviales des routes
principales ou de zones de circulation
fortement contaminées ;
1
- 47 -

• 1,2 : eaux usées avec peu d’eaux
industrielles et commerciales ;
• 1,3 : eaux usées avec un fort apport industriel
et commercial.
H facteur hydraulique traduit le degré de
vulnérabilité de l’ouvrage à l’exfiltration et à la mise
en pression : de 1,3 pour les plus critiques à 1,0.
Niveau d’action (état
de la conduite)
0 : action de surveillance
1 : action préventive
2 : action curative
3 : mesure conservatoire
Pondération de
risque spécifique du
réseau à déterminer
par le décideur
Venues d’eau
0 : parement sec, humide ou suintant
1 : parement ruisselant ou venues d’eau
jaillissante
Pondération de
risque spécifique du
réseau à déterminer
par le décideur
Évènement depuis
moins de 15 ans
0 : aucun
1 : occurrence d’au moins un évènement
Pondération de
risque spécifique du
réseau à déterminer
par le décideur
Attaque chimique
0 : pas d’attaque relevée
1 : pas d’attaque relevée mais rejets industriels
en amont
2 : attaque chimique relevée
Pondération de
risque spécifique du
réseau à déterminer
par le décideur
AGEC [11]
Environnement
géographique
0 : hors centre-ville et axe routier principal
1 : en centre-ville et sous axe routier principal
Pondération de
risque spécifique du
réseau à déterminer
par le décideur
Risques
hydrogéologiques
0 : hors nappe
1 : sous nappe
2 : zone de battement
Pondération de
risque spécifique du
réseau à déterminer
par le décideur
Risques géologiques
0 : risques nuls à faibles
1 : risques modérés
2 : risques élevés
Pondération de
risque spécifique du
réseau à déterminer
par le décideur
Fonctionnement
0 : collecteur secondaire
1 : collecteur primaire
Pondération de
risque spécifique du
réseau à déterminer
par le décideur
Année de
construction
0 : âge < à 40 ans et niveau d’action 0 ou 1
1 : de 40 à 60 ans
1,5 : de 60 à 100 ans
2 : plus de 100 ans
3 : moins de 40 ans mais niveau d’action 2 ou 3
Pondération de
risque spécifique du
réseau à déterminer
par le décideur
Tableau 28 - Facteurs d’impact pour la prioritarisation des diagnostics et investissements
sur les réseaux d’assainissement
Cette démarche, préalable à l’évaluation des réseaux, ne préjuge
pas des critères d’évaluation des canalisations. Ses résultats
peuvent néanmoins conduire à des évaluations différentes des
canalisations selon la méthode employée. Ainsi, la priorité peut être
donnée à l’intervention sur des conduites profondes car générant
des coûts d’intervention plus importants [30] ou, au contraire, sur
des conduites faiblement enterrées car considérées comme moins
durables (voir § 2.2.3). De même, la prioritarisation des attaques
chimiques [11] ou non peut conduire à définir des priorités
différenciant ou non des matériaux ou des types de réseaux.
- 48 -

Les méthodes de diagnostic et d’évaluation des réseaux
d’assainissement ne doivent donc pas être considérées
indépendamment des méthodes de prioritarisation de l’impact des
défaillances des réseaux d’assainissement.
2.3.2. Méthodes
de diagnostic
et d’évaluation
des réseaux
d’assainissement
Le diagnostic des réseaux d’assainissement peut se baser :
- sur les résultats opérationnels du réseau, l’identification de ses
dysfonctionnements ou de leurs impacts ;
- sur les observations faites sur le réseau suite à des campagnes
d’inspection.
Les indicateurs de dysfonctionnement peuvent être [24] :
- infiltration dans les réseaux ;
- exfiltration vers le milieu ;
- diminution de la capacité hydraulique ;
- débordements (inondations) ;
- déversements anormaux ;
- ensablement ;
- bouchage ;
- déstabilisation du complexe sol canalisation ;
- attaque chimique ;
- intrusion de racines ;
- abrasion ;
- altération de l’intégrité structurelle, risque d’effondrement.
Leurs impacts peuvent être [24] :
- pollution des eaux de surface ;
- pollution des sols et des eaux souterraines ;
- nuisances hydrauliques : interruption de service, odeurs,
inondations ;
- nuisances diverses : perturbation du trafic, bruit, accès au
commerce ;
- dommage au bâti ;
- surcoûts d’exploitation du réseau ;
- surcoûts d’exploitation de la station d’épuration ;
- réduction de la durée de vie des ouvrages…
Les méthodes de diagnostic structurel des réseaux
d’assainissement sont multiples [33] :
- inspection visuelle et télévisuelle ;
- auscultation géométrique : inclinomètre, capteur d’orientation,
relevé topographique, sonar ;
- auscultation géotechnique : radar géophysique, sonde gamma,
impédance mécanique, vérinage…
- 49 -

La gestion patrimoniale des réseaux se base sur une prise en
compte plus ou moins complète des facteurs d’impact, de
dysfonctionnement et des constats des diagnostics structurels.
Des modèles de gestion très complets ont été initiés et continuent
d’être développés [24][34].
La méthode d’inspection la plus couramment employée est
l’inspection visuelle et télévisuelle sur laquelle se basent la plupart
des méthodes d’évaluation des réseaux. Elle présente l’avantage
de la simplicité de mise en œuvre et permet d’établir un premier
état de la conduite dans des conditions économiques. Les défauts
observables par ce type d’inspection ont été codifiés [29] et
normalisés dans les normes européennes EN 13508-1 et
EN 13508-2 [17][18]. Il est à noter que la norme EN 13508-2 définit
« un système de codage type uniforme afin de garantir la
compatibilité des résultats obtenus par des inspections visuelles ;
elle ne comprend pas de méthode d’évaluation de l’état des
branchements et des collecteurs ».
Les codes suivants sont définis pour les tuyaux :
Structure de la canalisation
BAA Déformation BBA Racines
Fonctionnement de la
canalisation
BAB Fissure BBB Dépôts adhérents
BAC Rupture/effondrement BBC Dépôts
BAD
Briquetage ou éléments de
maçonnerie défectueux
BBD
Entrée de terre
BAE Mortier manquant BBE Autres obstacles
BAF Dégradation de surface BBF Infiltration
BAG Branchement pénétrant BBG Ex-filtration
BAH Raccordement défectueux BBH Vermine
BAI
BAJ
BAK
BAL
BAM
BAN
BAO
BAP
Joint d’étanchéité apparent
Déplacement d’assemblage
Défaut de revêtement
Réparation défectueuse
Défaut de soudage
Conduite poreuse
Sol visible par le défaut
Vide visible par le défaut
Tableau 29 - Codes relatifs à la structure de la canalisation et à son
fonctionnement selon l’EN 13508-2
Des codes d’inventaire et codes divers permettent de décrire la
canalisation.
Différentes méthodes d’évaluation ont été élaborées se basant sur
les résultats d’inspections visuelles et télévisuelles. Elles définissent
des critères de prise en compte de ces observations :
- défauts à retenir pour l’évaluation d’un tronçon de canalisation ;
- gravité et seuils de quantification des défauts ;
- combinaison des défauts multiples.
- 50 -

Défauts retenus pour
l’évaluation d’un tronçon
de canalisation
L’inspection visuelle permet le recensement de l’ensemble des
observations codifiées relatives à un tronçon de canalisation. À
partir de ces données, l’évaluation nécessite d’apprécier l’état du
réseau à partir des défauts constatés.
L’inspection visuelle permet le recensement de l’ensemble des
observations codifiées relatives à un tronçon de canalisation. À
partir de ces données, l’évaluation nécessite d’apprécier l’état du
réseau à partir des défauts constatés.
a] Certaines méthodes donnent la « priorité au pire défaut »
(« worst first »), ce qui signifie que le défaut considéré comme
le plus grave sera traité le premier par réparation ou
remplacement quand les fonds seront disponibles [3][29].
b] D’autres méthodes donnent également la « priorité au pire
défaut » (« worst first »), mais décident des priorités
d’intervention en fonction de la fréquence d’occurrence de ce
pire défaut, de son ampleur longitudinale, de la prise en compte
de la totalité des défauts du tronçon et/ou de l’impact de celuici.
Il est toutefois donné plus de poids au défaut structurel et de
fonctionnement qu’au facteur d’impact [3][7][30]. C’est ce que
traduit notamment la pondération de 10 5 retenue pour la classe
d’action dans la méthode de l’ATV M 149 (voir tableau 28 en
§ 2.3.1) [7].
c] Une autre approche consiste à prendre en compte, non pas
uniquement le pire défaut, mais à noter l’ensemble des défauts
et à attribuer une évaluation au tronçon sur la base de
l’ensemble des défauts et de leur gravité.
La gravité de chaque défaut peut être affectée d’un score de 0
(non visible) à 3 (important). Le tableau ci-dessous permet, en
fonction du nombre d’observations, de classer le tronçon (de 1 :
bon état à 5 : état critique) [3].
In the segment received the following
combination for structural condition
scores
Number of
3’s
Number of
2’s
Number of
1’s
Which is a
structural
confition total
of
Then the sewer
condition rating
was set at 5 :
état critique)
0 0 1 1 0
0 0 2 2 0
0 0 3 3 0
0 0 4 4 0
0 1 X Au moins 2 1
0 2 X Au moins 4 2
1 0 X Au moins 3 0
1 1 0 5 1
1 1 Au moins 1 Au moins 6 1
0 3 X Au moins 6 3
2 x x Au moins 6 x
3 x x Au moins 9 x
X = any number of structural condition scores
Structural condition scores : 3 = excessive, 2 = moderate, 1 = minor
Condition rating : 1 = good, 2 = fair, 3 = moderate, 4 = poor, 5 = severe
Tableau 30 - Évaluation d’un tronçon de canalisation
par cumul des défauts
- 51 -

L’évaluation des défauts peut s’effectuer sur la base d’une densité
de défaut tenant compte de trois facteurs de priorité : structurel S,
étanchéité Fe et fonctionnement hydraulique Fh. Chaque tronçon
de longueur L est affecté de trois notes Ns (structurelle), NFe
(étanchéité) et NFh (hydraulique) somme des notes individuelles
de chaque défaut pour chacun de ces facteurs.
La densité de défauts est définie par :
n
=
(100/L) * (K s Ns
+ K Fe NFe
+ K Fh NFh
) / ( K s + K Fe + K
Fh
)
où K s , K Fe , K Fh sont les coefficients de pondération établis sur la
base de la politique de gestion du réseau représentant
l’importance de chaque facteur [15].
L’évaluation d’un tronçon par cumul des défauts peut consister à
affecter à chaque défaut un score, au tronçon global un score et à
définir une densité de défaut dans le tronçon. L’évaluation du
tronçon se base alors sur la prise en compte de l’ensemble de ces
scores [10].
Gravité des défauts
et seuils
de quantification
des défauts
Toutes les méthodes d’évaluation des réseaux d’assainissement
se basent donc sur une appréciation de la gravité des défauts, que
ceux-ci soient cumulés ou non. Ceci nécessite de définir des seuils
de quantification des défauts mesurés lors de l’inspection visuelle.
La gravité correspondant à chaque seuil de défaut est ensuite
définie, ce qui permet de comparer la gravité des défauts de même
type (fissure plus ou moins large) mais aussi entre défauts de type
différent (fissure et déformation par exemple).
La norme EN 13508-2 [18] définit pour chaque type de défauts leur
caractérisation et leur quantification mais aucun seuil quantitatif
n’est fixé.
Le tableau 31 présenté dans les pages suivantes, expose les
quantifications et les modes d’évaluation des défauts retenus par
différentes méthodes [7][15][30].
La comparaison de ces méthodes permet de dégager les
enseignements suivants :
- les défauts retenus sont en très grande proportion communs ;
- des différences notables existent pour les critères de
quantification des défauts ; ceci traduit :
▫ des priorités implicites données en terme d’évaluation des
défauts : largeur des fissures dans une approche plus
structurelle et présence de fuite au niveau de la fissure dans
une approche plus hydraulique par exemple ;
▫ des différences d’appréciation de la gravité des défauts :
une fissure longitudinale peut être considérée comme plus
grave ou non qu’une fissure circulaire selon les méthodes
par exemple ;
- 52 -

- les systèmes de notation sont différents :
▫ la notation peut être effectuée en attribuant à un type de
défaut, un niveau d’action : ceci traduit l’approche par
« priorité au pire défaut » (worst first) ;
▫ un système de notation « linéaire » considérant les notes 3,
5, 10, 15, 20 ;
▫ un système de notation exponentiel considérant des notes
1, α, α 2 , α 3 plus discriminant (dans le cas du tableau α = 3) ;
cette méthode conduit à donner une très grande importance
aux défauts les plus importants, ce qui la rapproche des
méthodes d’évaluation par « priorité au pire défaut », même
si l’ensemble des défauts sont considérés.
Deux systèmes de notation de la gravité des défauts peuvent donc
conduire à des conclusions différentes : un tronçon de canalisation
comportant une cassure isolée de plus de 10 mm conduira à une
réhabilitation immédiate sur la base de la méthode 3 alors qu’il
pourra être considéré comme étant dans un état acceptable selon
la méthode 1.
- 53 -

Méthode 1 Méthode 2 Méthode 3
Défauts
Fissure circulaire
Fissure
longitudinale
Fissure diagonale
Fissure étoilée
ou avec
fragmentation
Cassure
Niveaux [15]
Longueur < ¼ du périmètre
Longueur ≥ ¼ du périmètre
Écartement < 5 mm
Écartement ≥ 5 mm
Notes [15]
S Fh Fe
1
3
0
0
1
3
3 0 3
Perforation 9 1 27
Poinçonnement 1 0 0
Effondrement
Partiel (morceau de tuyau
manquant)
Total
Affaissement 9 3 0
Déformation
Ovalisation
Abrasion
Corrosion
Armatures
visibles
Décalage
Déboîtement
Déviation
angulaire
< 10 % du diamètre ou
localisé
≥ 10 % du diamètre ou
étendue
< 15 % du diamètre ou
localisé
≥ 15 % du diamètre ou
étendue
Légère < 3 cm
Importante ≥ 3 cm
Partielle
Généralisée
Locale
Généralisée
< 5 % de la section ou
< 10 mm
≥ 5 % de la section ou
≥ 10 mm
≥ 2 à 5 cm du DN < 300 au
DN > 1 000 mm
< 2 à 5 cm du DN < 300 au
DN > 1 000 mm
Légère < 30
Importante ≥ 30°
9
9
9
27
3
9
3
9
3
27
3
27
3
27
1
9
1
9
1
3
0
0
1
27
1
9
1
9
0
3
0
3
0
3
1
9
1
9
9
27
27
27
0
0
3
9
0
3
0
3
0
3
1
9
1
9
Sans fuite
Avec fuite
Niveaux [15] Notes [30] Niveaux [7]
Sans fuite
Avec fuite
Avec fuite, multiple
Sans fuite
Avec fuite
Écartement < 5 mm
Écartement de 5 à 10 mm
Écartement de 10 à 25 mm
Diagonales multiples
Fractures multiples
(longitudinale, circulaire,
diagonale)
Supérieur à 100 mm circulaire
ou carré
Total
< 5 % du diamètre
de 5 à 10 % du diamètre
> 10 % du diamètre
Piqûre sur tuyau métallique
Armature corrodée ou
corrosion à travers tuyau
métallique
Armature ou agrégat exposé,
corrosion étendue de tuyau
métallique
< 10 mm
10 mm à 50 épaisseur de
tuyau
> 50 épaisseur de tuyau
Épaufrure 1 0 1 < 5 mm 3
Contre-pente
ou flache
Légère < 15 %
Importante ≥ 15 %
0
0
1
3
3
27
1
9
0
0
< 50 mm
de 50 à 100 mm
> 100 mm
3
5
3
5
10
3
5
5
10
15
15
20
15
20
5
10
15
≥ 10 mm
de 5 à 10 mm
de 2 à 5 mm
de 0,5 à 2 mm
< 0,5 mm
≥ 10 mm
de 5 à 10 mm
de 2 à 5 mm
de 0,5 à 2 mm
< 0,5 mm
À minima les niveaux d’action
des autres fissures
≥ 10 mm
de 5 à 10 mm
de 2 à 5 mm
de 0,5 à 2 mm
< 0,5 mm
< 25 cm²
≥ 25 cm²
Morceau de tuyau manquant
< 25 cm²
≥ 25 cm²
Total
≥ 40% du diamètre
de 20 à 40 % du diamètre
de 10 à 20 % du diamètre
de 6 à 10 % du diamètre
< 6 % du diamètre
3
15 Total des parois
Autre
10
3
10
15
4
10
15
≥ 15 % du diamètre
≥ 100 % de l’épaisseur tuyau
de 75 à 100 % de l’épaisseur
tuyau
de 25 à 75 % de l’épaisseur
tuyau
< 25 % de l’épaisseur tuyau
Niveaux
d’action [7]
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
0
1
0
1
0
0
1
2
3
4
0
1 à 3
0
1
2
3
4
- 54 -

Écart de position
horizontale
≥ 15 % du diamètre
≥ 100 % de l’épaisseur tuyau
de 75 à 100 % de l’épaisseur
tuyau
de 25 à 75 % de l’épaisseur
tuyau
< 25 % de l’épaisseur tuyau
0
1
2
3
4
Écart de
position axiale
≥ 15 cm
de 10 à 15 cm
de 5 à 10 cm
de 2 à 5 cm
< 2 cm
0
1
2
3
4
Défaut au
regard
Simple
Important : changement de
section sans regard, radier
défectueux…
1
9
1
9
1
27
Joint apparent
En voûte
En radier
9
9
1
9
27
27
Joint déplacé de :
< ¼ épaisseur du tuyau
de ¼ à ½ épaisseur du tuyau
> ½ épaisseur du tuyau
3
10
15
Joint pénétrant 1
Infiltration
Suintement, trace
Débit visible
0
0
3
9
9
27
Percolation, suintement
Écoulement, ruissellement
Jaillissement
2
5
10
Importante 0
Fuite visible
Écoulement d’infiltration avec
matériau
Entrée ou sorite d’eau visible,
sol visible
Humidité
0
1
2
Pénétration de
racines
À travers un joint :
Légère < 2 cm
Importante ≥ 2 cm
À travers une fissure jointe :
Légère < 1 cm
Importante ≥ 1 cm
1
3
3
9
3
9
3
9
1
3
3
9
Fines, diminution de débit
< 10 %
Diminution de débit de 10 à
25 %
Diminution > 25 %
2
8
10
≥ 30 % de la section du tuyau
de 20 à 30 % de la section du
tuyau
de 10 à 20 % de la section du
tuyau
< 10 % de la section du tuyau
0
1
2
3
Débris
Diminution de débit < 10 %
Diminution de débit de 10 à
25 %
Diminution > 25 %
5
8
10
Dépôts
Meuble :
Léger < 50 %
Important ≥ 50 %
Dur :
Léger < 30 %
Important ≥ 30%
0
0
0
0
3
9
3
9
0
0
0
0
Incrustations :
Diminution de débit < 10 %
Diminution de débit de 10 à
25 %
Diminution > 25 %
5
8
10
Incrustations :
≥ 30 % de la section du tuyau
de 20 à 30 % de la section du
tuyau
de 10 à 20 % de la section du
tuyau
de 5 à 10 % de la section du
tuyau
< 5 % de la section du tuyau
Dépôts solidifiés :
≥ 50 % de la section du tuyau
de 35 à 50 % de la section du
tuyau
de 20 à 35 % de la section du
tuyau
de 5 à 20 % de la section du
tuyau
< 5 % de la section du tuyau
0
1
2
3
4
0
1
2
3
4
Branchement
pénétrant
Léger < 20 % de la section
Important ≥ 20 % de la
section
1
3
3
9
0
0
Diminution de débit < 10 %
Diminution de débit de 10 à
25 %
Diminution > 25 %
5
8
10
≥ 50% de la section du tuyau
de 35 à 50 % de la section du
tuyau
de 20 à 35 % de la section du
tuyau
de 5 à 20 % de la section du
tuyau
< 5 % de la section du tuyau
0
1
2
3
4
Branchement mal
raccordé
Indirect ou défectueux
Direct ou à contresens de
l’écoulement
1
3
0
3
3
9
Pièce pénétrante
Canalisation ou
câble traversant
Mauvais
branchement
Eaux usées dans pluvial,
faces visibles
Eaux pluviales dans eaux
usées, infiltration permanente
1
2
Tableau 31 - Quantification et évaluation des défauts selon différentes méthodes [7][15][30]
- 55 -

2.4. Analyse
des méthodes
d’évaluation
des performances
appliquées
aux réseaux
d’assainissement
en béton
Afin d’analyser l’application des méthodes d’évaluation aux
réseaux d’assainissement en béton, il est nécessaire d’identifier :
- les défauts types applicables aux tuyaux en béton ;
- leurs seuils de quantification ;
- leur gravité estimée ;
- les mécanismes de dégradation retenus pour les produits en
béton.
L’analyse ne reprendra pas les données applicables à l’ensemble
des tuyaux mais se concentrera sur les facteurs spécifiques
appliqués aux tuyaux en béton.
Les modèles de gestion patrimoniale des réseaux
d’assainissement ont pour objet essentiel le fonctionnement de
l’ouvrage : le matériau constitutif de la canalisation n’est donc pas
étudié spécifiquement sauf s’il conduit à un dysfonctionnement
identifié. Les approches pathologiques ou pathognomoniques sont
plus riches d’enseignements pour la prise en compte des
spécificités des matériaux et donc des tuyaux en béton. L’étude
statistique des défauts rencontrés sur des canalisations d’un
matériau donné permet également d’enrichir l’analyse des
méthodes d’évaluation appliquées aux tuyaux en béton.
Sur la base de fiches pathognomoniques (voir annexe 1) pour les
ouvrages d’assainissement non visitables [25], on peut distinguer :
les défauts spécifiques aux tuyaux en béton :
- au niveau du corps du tuyau et non au joint : infiltration -
suintement, ruissellement - jaillissement, infiltration - concrétions ;
- fissure transversale fermée ou ouverte ;
- armatures visibles ;
- concrétions ;
les défauts spécifiques (ou plus fréquents) aux tuyaux à base
de ciment :
- corrosion partielle ou totale ;
- abrasion partielle ou totale ;
les défauts majeurs affectés aux produits en béton :
- emboîtement insuffisant, désaxé ou décentré ;
- déviation angulaire ;
les défauts plus fréquemment rencontrés sur les produits en
béton :
- effondrement partiel ou total ;
- éclatement à l’emboîture ;
- obstruction partielle ou totale par racines ou radicelles.
- 56 -

2.4.1. Prise en compte
de la fissuration
dans les tuyaux
en béton
La fissuration circulaire (transversale) des canalisations est un
défaut identifié comme spécifique des tuyaux en béton. Elle est
l’un des défauts les plus fréquemment observés sur les
canalisations en béton. Une étude menée sur un patrimoine
inspecté visuellement de 13,76 km composé à 95 % de
canalisations unitaires et 5 % d’eaux usées constitué
majoritairement de tuyaux en béton non armé et armé de
diamètres inférieurs à 600 mm montre que ce type de fissure
constitue 29 % des défauts rencontrés.
Cette fissuration est d’autant plus fréquente que l’élancement des
tuyaux est important, donc affecte essentiellement les tuyaux de
faibles diamètres.
Nombre moyen par kilomètre
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2,5 3,33 3,75 4 4,28 5 6 6,67 7,5 8 10
Ratio Longueur/Diamètre des tuyaux
Fissures
longitudinales
Fissures
circulaires
Figure 31 - Variation du taux de fissures en fonction de l’élancement d’une
conduite en béton armé [15]
Des modèles d’évolution de la fissuration, circulaire ou non, ont été
élaborés. Ils permettent de quantifier l’évolution d’un défaut dans le
temps en fonction de paramètres relatifs à la canalisation et à son
environnement.
Il a ainsi été proposé [34] la loi d’évolution suivante :
où :
4
FISS ( X) ∗β(t)
FISS (t + Δt) = FISS ( t) + [ F
]
- FISS(t) est l’indicateur de défaut de fissuration au temps t
(exprimé en année) variant entre 0 et 1
- F FISS (X) = A trafic * A profondeur * A diamètre X A matériau X A pose X A réseau
- β(t) variable de distribution uniforme dans [0,1]
Les coefficients partiels traduisent l’influence des paramètres sur
la fissuration.
- 57 -

Paramètre
Agressivité
du trafic
Profondeur
Diamètre
Matériau
Qualité de
pose
Type de
réseau
Tableau 32 -
Coefficient
partiel
A trafic
A profondeur
A diamètre
A matériau
A pose
A réseau
Modalités
Valeurs
coefficient
Trafic 0 ou
profondeur
≤ 2m
Couplage
Trafic 0 et
profondeur ≤
2 m
Trafics t 2 à t 0 (plus 150 PL/jour) 0,1 0,1 0,1
Trafics t 3 (50 à 150 PL/jour) 0,08
Trafics t 5 et t 4 (de 0 à 50 PL/jour)
2
0,05
Profondeur ≤ 2 m 1,05 1,1 1,1
2 m < Profondeur ≤ 5 m 1
Profondeur > 5 m 1,05
Diamètre ≤ 200 mm 1,05 1,1 1,2
200 mm < Diamètre ≤ 600 mm 1 1,05 1,1
Diamètre > 600 mm 1,05 1,1 1,1
Amiante 1,1
Béton 1,05
Fonte ductile 0
PVC 0 1,1
Grès 1,02
Maçonnerie 1,05
Médiocre 1,02 1,1
Correcte 1 1,05
Bonne 1,05
Unitaire 1
Séparatif 1,02
Mixte
Coefficients partiels traduisant l’influence des paramètres sur
la fissuration
La durée de service se calcule comme suit :
DDS = 5 / F FISS (X)
Quatre états de fissuration ont été établis et corrélés à la valeur de
l’indicateur de défaut de fissuration :
Niveau de gravité
Niveau 1
Niveau 2
Niveau 3
Niveau 4
Pas de fissure
État de la fissuration
Fissure fermée longitudinale ou transversale
Fissure fermée multiple ou fissure ouverte
longitudinale ou transversale
Fissure ouverte multiple
Tableau 33 - États de fissuration et valeurs associées de l’indicateur de
défaut de fissuration [34]
- 58 -

Figure 32 - États de fissuration et valeurs associées de l’indicateur de
défaut de fissuration [34]
Selon cette modélisation de la fissuration :
- il y a très peu de distinction entre les canalisations sensibles à
la fissuration : béton, amiante, grès et PVC sous fort trafic
puisque les durées de vie varient à paramètres constants de
seulement 8 % ;
- une canalisation unitaire en béton de diamètre 400 mm posée
correctement à moins de 2 m de profondeur a une durée de
service (durée de vie fonctionnelle au-delà de laquelle la
structure est obsolète en raison de changement dans le niveau
de service) vis-à-vis de la fissuration de 40 ans à 80 ans selon
l’importance du trafic.
Il est à noter toutefois que l’évolution de la fissuration est très mal
connue et qu’on ne sait pas dire en combien de temps une fissure
fermée devient une fissure ouverte [34]. Le modèle fixe donc un
cadre d’hypothèses issues d’une validation par un « comité
d’experts ». Il convient de vérifier cette modélisation dans le temps
sur réseau en fonctionnement.
4.2. Prise en compte de
l’infiltration dans les
tuyaux en béton
L’infiltration peut être estimée de différentes manières dans un
réseau [24] : mesures continues des débits dans les réseaux en
exploitant, par exemple, les données de type « autosurveillance »,
évaluation de débits issus d’études diagnostic ; mesures
instantanées de débit amont et aval, inspection visuelle et
télévisuelle.
L’infiltration (comme l’exfiltration) dans une canalisation peut
s’effectuer par le corps des tuyaux ou aux joints (entre tuyaux ou aux
ouvrages). L’infiltration au niveau du corps du tuyau (infiltration -
suintement, ruissellement - jaillissement, infiltration - concrétions
des canalisations) est un défaut identifié comme spécifique des
tuyaux en béton.
Comme pour la fissuration, des modèles ont été élaborés pour
approcher l’infiltration dans une canalisation. L’évaluation à partir
du constat des défauts d’étanchéité est plus simple à mettre en
œuvre que la mesure des débits. Cette approche a donc été la
plus étudiée.
- 59 -

Il a été proposé [24] un indicateur « défaut d’étanchéité pour
infiltration, estimé par inspection TV » basé sur :
- les défauts d’étanchéité constatés sur canalisation sur la base
de la codification de la norme NF EN 13508-2 [18] (voir
tableau 29 § 2.3.2) ;
- une notation exponentielle en 1, α, α 2 , α 3 avec α = 2 (voir
tableau 31 § 2.3.2) ;
- une quantification forfaitaire du défaut singulier P équivalent à
5 m de défaut linéaire.
Il est défini à partir de la densité de défaut sur un tronçon de
longueur Lt :
D = ( ∑ Gi ∗ Li) / Lt
Gi et Li sont définis dans le tableau 34 en fonction de leur code Ci.
- 60 -

Tableau 34 - Évaluation de l’indicateur « défaut d’étanchéité pour infiltration,
estimé par inspection TV » [24]
- 61 -

L’indicateur de « défaut d’étanchéité pour infiltration, estimé par
inspection TV » est exprimé en niveaux :
- niveau 1 : D ≤ 1,75 ;
- niveau 2 : 1,75 < D ≤ 11 ;
- niveau 3 : 11 < D ≤ 25 ;
- niveau 4 : D > 25.
Cet indicateur « défaut d’étanchéité pour infiltration, estimé par
inspection TV » combiné avec l’indicateur « facteurs de risque
d’inondation » permet de définir l’indicateur « risque d’infiltration
estimé après inspection TV », exprimé en niveaux de gravité
déterminés par application du tableau 35 :
Indicateur « facteurs de risque
d’inondation »
1] Niveau de nappe constamment
inférieur au radier ou remblai
étanche
2] Niveau de nappe
temporairement supérieur à la
cote du radier ou inconnu
3] Niveau de nappe fréquemment
ou en permanence supérieur à la
cote du radier et remblai
imperméable
Indicateur « défaut d’étanchéité
pour infiltration, estimé par
inspection TV »
1 2 3 4
1 1 1 1
1 2 3 3
2 3 4 4
Tableau 35 - Évaluation de l’indicateur « risque d’infiltration estimé après
inspection TV » [24]
Les défauts pris en compte pour l’évaluation de l’indicateur
« défaut d’étanchéité pour infiltration, estimé par inspection TV »
sont en grande partie (en italique dans le tableau 34) spécifiques
aux tuyaux en béton ou aux matériaux à base de ciment ou les
plus fréquemment rencontrés sur produits en béton. Il y a lieu
néanmoins de prendre en compte la fréquence des défauts
rencontrés avant de tirer des conclusions définitives sur le
comportement des canalisations en béton.
Un modèle simplifié d’estimation de l’infiltration [34] se base
uniquement sur le niveau de gravité des fissures et celui des
flaches (un affaissement local trop important entraîne, au niveau
des joints, un emboîtement insuffisant) qui sont donc considérées
comme les facteurs majeurs.
Les niveaux de gravité de l’infiltration, en présence de nappe, sont
alors définis par :
Niveaux de gravité
Infiltration
Niveau 1
Pas d’infiltration
Niveau 2 Suintements ou « goutte à goutte »
Niveau 3
Écoulements
Niveau 4
Jaillissements
- 62 -

Niveau de gravité de la fissuration
1 2 3 4
1 1 2 3 4
Niveau de gravité de
la flache
2 1 2 3 4
3 3 3 4 4
4 3 3 4 4
Tableau 36 - Évaluation d’un indicateur d’infiltration à partir de la fissuration
et des flaches sur la canalisation [34]
Le phénomène de flache concerne tous les tuyaux à assemblage et
nous avons vu (cf. § 2.4.1) qu’il y a très peu de distinction entre les
canalisations sensibles à la fissuration, béton, amiante, grès et PVC
sous fort trafic. Sur cette base l’infiltration pourrait être
comparable. Dans le modèle considéré, le niveau de gravité de la
flache dépend de la qualité de la pose initiale et de la qualité du
« complexe sol canalisation » (qui dépend essentiellement des
infiltrations et ex-filtrations) dont la dégradation influe sur les
flaches. Il y aurait lieu d’apprécier l’influence éventuelle du
matériau constitutif des canalisations sur ces paramètres.
2.4.3. Corrosion La corrosion des canalisations est un défaut identifié comme
spécifique des tuyaux en matériaux à base de ciment (béton et
fibre ciment) ou revêtus de mortier de ciment (fonte et acier).
En réseau d’assainissement, cette dégradation des matériaux
cimentaires est essentiellement attribuée à des attaques
chimiques dues aux effluents déversés dans le réseau, ou à la
présence de sulfure d’hydrogène (H 2 S) dans les réseaux qui
dépend de la nature des eaux transportées et que favorisent les
longs temps de séjour d’eaux usées dans la canalisation, donc les
faibles vitesses d’écoulement, les faibles pentes, alors que les
sections d’ouvrages permettant l’autocurage (ovoïde ou cunette)
limitent cet effet. Cette analyse pourrait expliquer en partie des
résultats constatés lors d’études patrimoniales de réseau (voir
§ 2.2.3) :
- canalisations d’eaux pluviales plus pérennes que les
canalisations d’eaux usées ou unitaires ;
- les conduites en béton posées à une pente comprise entre 1 et
5 % sont plus durables que celles de pentes inférieures à 1 % ;
- plus grande durabilité des ouvrages ovoïdes que circulaires.
La dégradation du béton peut également être due au milieu
environnant lié, par exemple, à la localisation de la canalisation
(voir § 2.2.3) :
- la durabilité des canalisations est moindre en bande littorale
maritime.
Des modèles ont été élaborés pour approcher la corrosion interne
des canalisations.
Il a été proposé d’évaluer le risque de dégradation par attaque
chimique en fonction [24] :
- 63 -

- de l’état de santé général de la canalisation traduit en classe
d’état prévisible selon le modèle de dégradation retenu pour le
réseau EDS ;
- de la sensibilité du matériau à une attaque chimique ATC1 :
notation binaire 1/4, 4 pour les matériaux sensibles à une
attaque chimique (béton, béton armé, fibre ciment et fonte) ;
- des rejets connus déversés dans le tronçon ATC2 (niveau 1 à
4) ;
- de la présence ou du risque de présence de H 2 S ATC3 (niveau
1 à 4) ;
- de la localisation du tronçon à l’amont ATC4 ou à l’aval ATC5
immédiat d’un tronçon dégradé par attaque chimique ;
en appliquant le tableau suivant :
EDS
MIN [ATC1, MAX (ATC2, ATC3, ATC4,
ATC5)]
1 2 3 4
1 1 2 3 4
2 1 2 3 4
3 3 3 4 4
4 3 3 4 4
Tableau 37 - Évaluation d’un indicateur d’attaque chimique sur la
canalisation à vérifier par investigation [24]
Une autre approche se base sur l’évaluation des défauts issus de
l’inspection télévisée des tronçons [24] selon la grille d’évaluation
suivante :
Niveau d’attaque
chimique
Défauts selon EN 13508-2
1
2
BBB B/C (dépôts adhérents : graisse ou
encrassement - par exemple organismes attachés
à la paroi de la canalisation)
3 BAN (conduite poreuse)
4
BAF B/C/D (dégradation de surface : écaillage,
granulats exposés, granulats déchaussés)
BAK B (décoloration du revêtement)
Tableau 38 - Évaluation d’un indicateur d’attaque chimique sur la
canalisation constaté par investigation [24]
Une troisième approche relie directement le risque d’attaque
chimique à la présence de H 2 S dont le niveau de gravité est lié à
l’indicateur d’écoulement garanti. On peut résumer cette approche
dans le tableau 39 applicable aux matériaux différents du PVC (et,
par extension, aux plastiques) [34] qui indique les corrélations
entre les quatre niveaux de gravité des trois indicateurs.
- 64 -

Niveau de gravité de
l’écoulement ralenti
1
2
3
4
Vitesse
d’écoulement
comprise entre
0,9 m/s et 5 m/s
section pleine
Vitesse
d’écoulement
comprise entre
5 m/s et 7,5 m/s
section pleine
Vitesse
d’écoulement
comprise entre
0,3 m/s et 0,9 m/s
section pleine
Vitesse
d’écoulement
inférieure à
0,3 m/s section
pleine
Niveau de gravité
de la présence d’H2S
1
2
3
4
Pas de formation
de H 2 S
Faible dégagement
de H 2 S
Dégagement
significatif de H 2 S
Dégagement
significatif de H 2 S
avec attaque
chimique à l’intrados
de la canalisation et
danger pour le
personnel
Niveau de gravité
des attaques
chimiques
1
2
3
4
Pas d’attaque
chimique
Traces d’une 1 re
agression
chimique
Attaque
chimique de 10
à 20 % de la
longueur du
tronçon
Attaque
chimique de 10
à 20 % de la
longueur du
tronçon
Tableau 39 - Évaluation d’un indicateur d’attaque chimique sur canalisation
par approche hydraulique [34]
La vitesse d’écoulement peut être estimée sur la base de la gravité
de la flache de la canalisation et de son niveau d’obstruction.
Ces trois modèles de prédiction d’attaques chimiques sont
applicables aux seuls matériaux à base de ciment.
2.4.4. Abrasion L’abrasion des canalisations est un défaut identifié comme
spécifique des tuyaux en matériaux à base de ciment (béton et
fibre ciment) ou revêtus de mortier de ciment (fonte et acier). En
réseau d’assainissement, cette dégradation des matériaux
cimentaires est essentiellement attribuée au transport d’eaux très
chargées en matières solides, aux vitesses d’écoulement
importantes qui peuvent être dues à une pente trop élevée. Cette
analyse pourrait expliquer en partie des résultats constatés lors
d’études patrimoniales de réseau (voir § 2.2.3) sur une plus
grande durabilité des conduites en béton posées à une pente
comprise entre 1 et 5 % que celles de pente supérieure.
Des modèles ont été élaborés pour approcher l’abrasion interne
des canalisations.
Il a été proposé d’évaluer le risque de dégradation par abrasion en
fonction [24] :
- de l’état de santé général de la canalisation traduit en classe
d’état prévisible selon le modèle de dégradation retenu pour le
réseau EDS ;
- de la sensibilité du matériau à une attaque chimique ABR1 :
notation binaire 1/4, 4 pour les matériaux sensibles à une
attaque chimique (béton, béton armé, fibre ciment et fonte) ;
- 65 -

- des vitesses d’écoulement importantes et de la charge en
matières solides des effluents ABR2 ;
en appliquant le tableau suivant:
EDS
ABR1 * ABR2 1 2 3 4
Matériau non sensible à l’abrasion
(ABR1 = 1)
Matériau sensible à l’abrasion
(ABR1 = 4) et vitesse d’écoulement
élevée (ABR2 = 2)
Matériau sensible à l’abrasion
(ABR1 = 4) et vitesse d’écoulement
élevée et effluent très chargé en
matières solides (ABR2 = 3)
1 1 1 1
1 2 3 4
2 3 4 4
Tableau 40 - Évaluation du risque de dégradation par abrasion sur la
canalisation à vérifier par investigation [24]
Une autre approche se base sur l’évaluation des défauts issus de
l’inspection télévisée des tronçons [24] et l’appréciation de la
gravité des défauts de type BAF A, dégradation de surface par
abrasion, de toute nature :
- A (rugosité accrue) ;
- B (écaillage) ;
- C (granulats exposés) ;
- D (granulats déchaussés) ;
- E (granulats manquants) ;
- F (armature visible) ;
- G (armature dépassant de la surface) ;
- H (armature corrodée) ;
- I (paroi manquante) ;
- J (produits corrosifs sur la surface) ;
- Z (autres dégradations de surface).
Ce modèle ne prend pas en compte le risque de dégradation par
abrasion pour les tuyaux matériaux non cimentaires.
2.5. Conclusion Dans le cadre de la gestion patrimoniale des réseaux, le suivi de
l’état des canalisations et l’application de modèles de dégradation
peuvent permettre de rapprocher les performances attendues par
les exploitants d’un réseau en béton de ces performances constatées
ou prévisibles.
La synthèse des résultats d’études patrimoniales de réseaux
permet de dégager des tendances :
- les canalisations posées sous les plus faibles hauteurs de
couvertures présentent le comportement le plus critique ;
- 66 -

- les canalisations soumises à un trafic important vieillissent plus
rapidement que les autres, surtout si les hauteurs de
couvertures sont faibles ;
- les canalisations sous voies secondaires sont moins durables
que les canalisations sous voies principales ;
- les canalisations d’eaux pluviales sont plus pérennes que les
canalisations d’eaux usées ou unitaires ;
- la durabilité des canalisations est moindre en bande littorale
maritime ;
- les conduites en béton posées à une pente comprise entre 1 et
5 % sont plus durables ;
- les canalisations de diamètres les plus faibles sont les moins
durables ;
- la période de pose (année de pose par exemple) semble un
critère plus pertinent que l’âge des canalisations pour estimer le
vieillissement des ouvrages.
Concernant les résultats des canalisations selon leur matériau
constitutif, les conduites en béton présentent de bonnes
performances tant en ce qui concerne leur durée de vie, leurs âges
médians de transition entre états de dégradation, leur pourcentage
de déficience ou le pourcentage d’intervention d’urgence sur
réseau.
L’analyse des méthodes d’évaluation des canalisations en béton
permet d’identifier des défauts plus fréquents ou spécifiques aux
tuyaux en béton ou aux tuyaux à base de ciment. Des modèles de
prévision de l’état des réseaux proposent des procédures de
quantification et des mécanismes d’évolution des défauts ou
dysfonctionnements des canalisations en béton.
L’évaluation de la sensibilité des produits en béton à certains
paramètres (attaque chimique et abrasion par exemple) et le
niveau de criticité de certains défauts (fissuration circulaire ou
infiltration par exemple) résulte de la combinaison d’approches
paramétrées déterministes, de la comparaison avec des avis
d’experts et des premiers résultats issus de l’expérience acquise
sur quelques réseaux d’assainissement suivis dans le cadre de
politique de gestion patrimoniale. Elle nécessite un
approfondissement pour une prise en compte adaptée des tuyaux
en béton.
La capitalisation de résultats de terrain devrait permettre de
rapprocher les prévisions des modèles de dégradations de l’état
constaté des réseaux. La pertinence des hypothèses formulées
sur la performance des canalisations en béton pourra ainsi être
évaluée.
- 67 -

2.6. Bibliographie
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- 70 -

Annexe 1 – Défauts
applicables
aux tuyaux
en béton
dans une approche
pathognomonique
Le tableau ci-dessous présente les défauts applicables aux
canalisations en béton issus de fiches pathognomoniques établies
pour les ouvrages d’assainissement non visitables [25].
Symptômes (*)
Emboîtement insuffisant
Emboîtement désaxé
Emboîtement décentré
Déboîtement longitudinal
Déboîtement désaxé
Emboîtement décentré
Déviation angulaire
Épaufrure à l’assemblage
Joint défectueux
Modification du profil en long
Contre-pente
Flache
Modification angulaire en plan
Infiltration - Suintement
Joints de toute nature
Ruissellement - Jaillissement
Joints de toute nature
Infiltration - Concrétions
Joints de toute nature
Ex-filtration
Fissure longitudinale fermée ou
ouverte
Fissure transversale fermée ou
ouverte
Matériaux affectés
Tous matériaux assemblés par
emboîtement
Tous matériaux assemblés par
emboîtement
Tous matériaux assemblés par
emboîtement
Tous matériaux assemblés par
emboîtement
Tous matériaux assemblés par
emboîtement
Tous matériaux assemblés par
emboîtement
Tous matériaux assemblés par
emboîtement
Béton, béton armé, amiante-ciment,
fonte revêtue mortier
Tous matériaux assemblés avec
des joints élastomères
Tous matériaux
Tous matériaux
Tous matériaux assemblés par
emboîtement
Tous matériaux assemblés par
emboîtement et tous matériaux non
rigides
Structure : canalisation en béton et
en maçonnerie
Canalisations en béton
Structure : canalisation en béton et
en maçonnerie
Canalisations en béton
Structure : canalisation en béton et
en maçonnerie
Canalisations en béton
Tous matériaux ou assemblages
présentant des défauts d’étanchéité
Béton armé et non armé, grès
vernissé
Tuyau de grande longueur et de
petit diamètre en béton armé ou
non armé ou fibres ciment
Observations spécifiques aux
tuyaux en béton
Défaut majeur pour les tuyaux en
béton
Défaut majeur pour les tuyaux en
béton
Défaut majeur pour les tuyaux en
béton
Défaut majeur pour les tuyaux en
béton
Tuyau de grande longueur et de
petit diamètre en béton armé
- 71 -

Fissure hélicoïdale fermée ou
ouverte
Fissures multiples fermées ou
ouvertes
Effondrement partiel ou total
Écrasement vertical ou latéral,
affaissement de voûte
Béton armé et non armé, grès
vernissé, PVC
Béton armé et non armé, grès
vernissé, PVC
Tous matériaux
Tous matériaux
En particulier béton non armé et
grès
Éclatement à l’emboîture Tous matériaux En particulier béton armé et grès
Perforation
Corrosion partielle ou totale
Abrasion partielle ou totale
Tous matériaux
Tous matériaux à base de ciment
(béton, fibre ciment) ou revêtus
ciment (fonte)
Le plus souvent matériaux à base
de ciment (béton, fibre ciment) ou
revêtus ciment (fonte)
Armatures visibles Béton armé Béton armé
Défauts d’aspect
Dépôts de sédiments, de résidus de
chantier ou de graisses
Concrétions
Joints de toute nature
Obstruction partielle ou totale par
racines ou radicelles
Branchement, branchement
pénétrant, branchement en retrait,
percement pour branchement
Pénétration d’élément extérieur
Tous matériaux
Tous matériaux
Structure : canalisation en béton et
en maçonnerie
Canalisation en béton
Tous matériaux assemblés par
emboîtement, en particulier béton.
Les matériaux plastiques sont
moins affectés
Tous matériaux
Tous matériaux, les canalisations
métalliques sont moins affectées
Tous matériaux à base de ciment
Le plus souvent matériaux à base
de ciment
En particulier béton
Tableau 41 - Défauts applicables aux canalisations en béton issus de fiches pathognomoniques [25]
- 72 -

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